Menabung Untuk Masa Depan|Keadaan Penyimpanan Energi Saat Ini Dan Penyimpanan Energi Garam Natrium

Konsep dan Skenario Penerapan Penyimpanan Energi

Penyimpanan energi sangat penting untuk mencapai tujuan "karbon ganda", merupakan inti dari menjamin keamanan energi dan membangun sistem tenaga baru, dan juga merupakan kunci bagi pengembangan industri strategis yang sedang berkembang. Dalam konteks pesatnya perkembangan energi terbarukan, teknologi penyimpanan energi baru telah menjadi kunci untuk mendorong transisi energi. Teknologi penyimpanan energi baru mengacu pada teknologi penyimpanan energi selain penyimpanan energi yang dipompa, termasuk penyimpanan energi elektrokimia, penyimpanan energi udara terkompresi, penyimpanan energi roda gila, penyimpanan energi superkonduktor, penyimpanan energi superkapasitor, penyimpanan energi hidrogen dan bentuk lainnya. Dibandingkan dengan penyimpanan air yang dipompa, penyimpanan energi baru memiliki keunggulan masa konstruksi yang singkat, pemilihan lokasi yang sederhana dan fleksibel, serta kemampuan penyesuaian yang kuat, serta memiliki kerjasama yang lebih baik dalam pengembangan dan pemanfaatan energi baru.

Baterai penyimpan energi merupakan suatu alat yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik, dan merupakan pembawa utama penyimpanan energi elektrokimia. Saat ini, baterai penyimpanan energi telah mencapai komersialisasi dan skala, dan kapasitas terpasang kumulatif penyimpanan energi elektrokimia di Tiongkok mencapai 3,27GW pada tahun 2020, dan tingkat pertumbuhan gabungan tahunan diperkirakan akan mencapai lebih dari 50% dari tahun 2021 hingga 2025.

Dengan diundangkannya "Pendapat Panduan Percepatan Pengembangan Penyimpanan Energi Baru", penyimpanan energi baru secara jelas dibagi menjadi tiga skenario: sisi pasokan listrik, sisi jaringan, dan sisi pengguna. Nilai penyimpanan energi berbeda dalam skenario yang berbeda.

Penyimpanan Energi di Sisi Catu Daya

Penyimpanan energi sisi daya melibatkan sistem yang dikombinasikan dengan tenaga angin, energi matahari, dan fasilitas pembangkit listrik lainnya, yang bertujuan untuk meningkatkan keandalan dan stabilitas pembangkit listrik, mengurangi pemborosan energi, dan meningkatkan efisiensi. Dengan mengatur fluktuasi energi terbarukan, sistem penyimpanan energi dapat memperlancar keluaran pembangkit listrik dan meningkatkan nilai ekonomi aset pembangkit listrik.

Penyimpanan Energi di Sisi Jaringan

Penyimpanan energi di sisi jaringan dirancang untuk mendukung operasi sistem tenaga listrik, menyediakan layanan tambahan, dan menunda atau mengganti peningkatan fasilitas transmisi dan transformasi. Hal ini meningkatkan kemampuan modulasi frekuensi, stabilitas dan keandalan jaringan listrik, dan dapat menyediakan daya cadangan darurat.

Penyimpanan Energi Sisi Pengguna

Sistem penyimpanan energi sisi pengguna diterapkan di sisi pengguna seperti rumah, bangunan komersial, atau kawasan industri, yang bertujuan untuk mengurangi tagihan listrik, memanfaatkan perbedaan harga listrik dari puncak ke lembah, meningkatkan konsumsi sendiri, dan menyediakan daya cadangan. melalui manajemen sisi permintaan. Sistem ini memberikan fleksibilitas untuk mengisi dan mengosongkan listrik sebagai respons terhadap perubahan harga atau permintaan listrik, sehingga mengoptimalkan penggunaan energi.

Permasalahan dan Tantangan Saat Ini

Keselamatan Tetap Menjadi Prioritas Utama

Sejak tahun 2017, telah terjadi lebih dari 70 kecelakaan kebakaran penyimpanan energi di seluruh dunia. Diantaranya, 27 kebakaran pembangkit listrik penyimpanan energi terjadi di Korea, dan 522 pembangkit listrik penyimpanan energi ditutup paksa; Setelah tahun 2021, sejumlah kecelakaan serius terjadi di wilayah dengan perkembangan penyimpanan energi yang pesat seperti China, Amerika Serikat, Eropa, dan Australia sehingga menimbulkan banyak kerugian.

Pada bulan September 2024, akan terjadi sebanyak 7 kebakaran penyimpanan energi, termasuk ledakan baterai litium di pusat data Alibaba Cloud dan ledakan basis produksi sumber sebuah perusahaan terkemuka.

Daur ulang

Daur ulang baterai penyimpan energi menghadapi serangkaian kendala teknis, ekonomi, dan kebijakan, yang tidak hanya memengaruhi efisiensi daur ulang baterai, namun juga berdampak besar terhadap lingkungan, pengendalian biaya, dan pengembangan berkelanjutan sistem penyimpanan energi di masa depan.

01Proses daur ulang itu rumit

02Manfaat ekonomi yang tidak memadai

03Dukungan kebijakan dan peraturan yang tidak memadai

Tren Perkembangan Industri Baterai Garam Natrium

Baterai Sodium Klori – Solid State, juga dikenal sebagai Baterai ZEBRA (Kegiatan Penelitian Baterai Emisi Nol), adalah baterai natrium solid-state yang secara intrinsik aman dengan nikel klorida sebagai bahan katoda, logam natrium sebagai elektroda negatif, dan keramik -alumina sebagai bahannya. elektrolit. Baterai bekerja pada suhu tinggi 270 derajat ~350 derajat untuk memastikan logam natrium dan nikel klorida tetap stabil ketika terjadi reaksi kimia selama proses pengisian dan pengosongan. Suhu tinggi menyebabkan ion natrium bermigrasi dalam elektrolit padat, yang mentransfer muatan antar elektroda.

Keamanan Tinggi

Baterai garam natrium lebih stabil pada suhu tinggi dan kondisi pengisian berlebih, serta tidak rentan terhadap pembakaran atau ledakan yang disebabkan oleh pelepasan panas, dan cocok untuk skenario dengan persyaratan keselamatan tinggi (seperti penyimpanan energi jaringan).

Ramah Lingkungan dan Dapat Didaur Ulang

100% dapat didaur ulang, bahan utamanya sebagian besar adalah logam dan garam, proses daur ulangnya sederhana, bebas polusi, dan ramah lingkungan.

Kisaran Suhu yang Luas

Baterai garam natrium memiliki kemampuan beradaptasi yang relatif baik terhadap suhu rendah dan tinggi, dan dapat beroperasi pada suhu sekitar -40 derajat ~ 65 derajat tanpa penurunan kinerja, dan redaman kinerjanya lebih kecil dibandingkan baterai litium di lingkungan bersuhu rendah .

Resistansi Hubungan Pendek

Korsleting pada baterai lithium-ion dapat menyebabkan hilangnya panas; Jika tabung keramik baterai garam natrium pecah atau korsleting, logam natrium bereaksi dengan elektrolit membentuk logam aluminium, yang menyumbat celah tersebut dan mencegah reaksi lebih lanjut, yang mengakibatkan korsleting pada konduktor mirip baterai. dan tegangan turun ke level 2,58 volt per sel. Modul baterai dapat mentolerir kegagalan sel 5% hingga 10% tanpa mempengaruhi penggunaan normal.

Sumber Daya Berlimpah

Natrium melimpah di kerak bumi dan jauh lebih murah diperoleh dibandingkan litium. Dibandingkan dengan baterai lithium, baterai garam natrium memiliki biaya produksi yang lebih rendah, menjadikannya menguntungkan secara ekonomi dalam aplikasi penyimpanan energi skala besar.

Keunggulan baterai garam natrium di bidang penyimpanan energi membuatnya cocok untuk pengaturan jaringan listrik, penyimpanan energi terbarukan, fasilitas listrik jarak jauh, dan bidang lainnya. Dengan semakin berkembangnya teknologi, baterai garam natrium diharapkan dapat memberikan solusi yang ekonomis, ramah lingkungan dan aman di bidang penyimpanan energi skala besar.

Saat ini, Tiongkok, Amerika Serikat, Jerman, Swiss, Korea, dan negara-negara lain berkomitmen terhadap penelitian dan pengembangan serta produksi baterai garam natrium, dan mendukung kebijakan global untuk energi bersih dan teknologi penyimpanan energi, serta upaya mencapai tujuan tersebut. tujuan "netralitas karbon", akan memberikan lingkungan pasar yang menguntungkan untuk pengembangan baterai garam natrium, menjadikannya pilihan menarik di bidang penyimpanan energi dalam hal keselamatan, umur panjang, suhu luas, dan perlindungan lingkungan rendah karbon.