L’été 2022 a été la saison la plus chaude de tout le siècle.
Il faisait si chaud que les membres étaient faibles et l'âme était hors du corps ;il faisait si chaud que toute la ville devint sombre.
À une époque où l'électricité était si difficile pour les habitants, le Sichuan a décidé de suspendre l'électricité industrielle pendant cinq jours à partir du 15 août. Après la coupure de courant, un grand nombre d'entreprises industrielles ont arrêté leur production et ont contraint l'ensemble de leur personnel à prendre des vacances.
Depuis fin septembre, les pénuries d'approvisionnement en batteries se sont poursuivies et la tendance des entreprises de stockage d'énergie à suspendre leurs commandes s'est intensifiée.La pénurie d’approvisionnement en stockage d’énergie a également poussé le circuit de stockage d’énergie à son paroxysme.
Selon les statistiques du ministère de l'Industrie, au premier semestre de cette année, la production nationale de batteries de stockage d'énergie a dépassé 32 GWh.En 2021, le nouveau stockage d'énergie de la Chine n'a ajouté qu'un total de 4,9 GWh.
On peut constater que l’augmentation de la capacité de production de batteries de stockage d’énergie a été assez énorme, mais pourquoi y a-t-il toujours une pénurie ?
Ce document fournit une analyse approfondie des causes de la pénurie de batteries de stockage d'énergie en Chine et de son orientation future dans les trois domaines suivants :
Premièrement, la demande : l’impérative réforme du réseau
Deuxièmement, l'offre : ne peut pas rivaliser avec la voiture
Troisièmement, l’avenir : le passage à la batterie à flux liquide ?
Pour comprendre la nécessité du stockage d’énergie, essayez de répondre à une question.
Pourquoi des pannes de courant à grande échelle ont-elles tendance à se produire en Chine pendant les mois d’été ?
Du côté de la demande, la consommation électrique tant industrielle que résidentielle présente un certain degré de « déséquilibre saisonnier », avec des périodes de « pointe » et de « creux ».Dans la plupart des cas, l’approvisionnement du réseau peut répondre à la demande quotidienne d’électricité.
Cependant, les températures estivales élevées augmentent l’utilisation d’appareils électroménagers résidentiels.Dans le même temps, de nombreuses entreprises adaptent leurs secteurs d’activité et la période de pointe de consommation d’électricité se situe également en été.
Du côté de l’offre, l’approvisionnement en énergie éolienne et hydroélectrique est instable en raison des conditions météorologiques géographiques et saisonnières.Dans le Sichuan, par exemple, 80 % de l'électricité du Sichuan provient de l'hydroélectricité.Et cette année, la province du Sichuan a subi une rare catastrophe de températures élevées et de sécheresse, qui a duré longtemps, avec de graves pénuries d'eau dans les principaux bassins et un approvisionnement en électricité restreint par les centrales hydroélectriques.En outre, des conditions météorologiques extrêmes et des facteurs tels que des réductions soudaines de la puissance éolienne peuvent également empêcher les éoliennes de fonctionner normalement.
Dans le contexte du grand écart entre l'offre et la demande d'électricité, afin de maximiser l'utilisation du réseau électrique pour assurer l'approvisionnement en électricité, le stockage d'énergie est devenu une option inévitable pour améliorer la flexibilité du système électrique.
En outre, le système électrique chinois est en train de passer d'une énergie traditionnelle à une nouvelle énergie. La photoélectricité, l'énergie éolienne et l'énergie solaire sont très instables en raison des conditions naturelles et ont également une forte demande de stockage d'énergie.
Selon l'Administration nationale de l'énergie, la capacité installée de la Chine représentait 26,7 % du paysage en 2021, soit plus que la moyenne mondiale.
En réponse, en août 2021, la Commission nationale du développement et de la réforme et l'Administration nationale de l'énergie ont publié un avis encourageant les entreprises de production d'énergie renouvelable à construire leur propre capacité de pointe ou à en acheter pour augmenter l'échelle de connexion au réseau, proposant que
Au-delà du raccordement garanti des entreprises du réseau, dans un premier temps, la capacité de pointe sera allouée selon le taux de rattachement de 15% de la puissance (au-delà de 4h de durée), et la priorité sera donnée à celles allouées selon le taux de rattachement. de 20 % ou plus.
On voit que, dans le contexte de pénurie d'électricité, la résolution du problème de « l'énergie éolienne abandonnée, de la lumière abandonnée » ne peut pas être retardée.Si l'énergie thermique précédente soutenue par les plus enhardis, maintenant la pression politique du « double carbone » doit être envoyée régulièrement, mais pas d'endroit pour utiliser l'énergie éolienne et la photoélectricité stockée, utilisées ailleurs.
Par conséquent, la politique nationale a commencé à encourager clairement « l'allocation de pointe », plus la proportion de l'allocation est grande, vous pouvez également « réseau prioritaire », participer aux échanges sur le marché de l'électricité et obtenir les revenus correspondants.
En réponse à la politique centrale, chaque région a déployé de grands efforts pour développer le stockage d'énergie dans les centrales électriques en fonction des conditions locales.
Par coïncidence, la pénurie de batteries de stockage dans les centrales électriques a coïncidé avec le boom sans précédent des véhicules à énergies nouvelles.Les centrales électriques et le stockage de voitures ont tous deux une forte demande de batteries au lithium fer phosphate, mais faites attention aux centrales électriques rentables et aux appels d'offres, comment peuvent-ils s'emparer des constructeurs automobiles féroces ?
Ainsi, dans le stockage de la centrale électrique, certains des problèmes apparus existaient auparavant.
D’une part, le coût initial d’installation du système de stockage d’énergie est élevé.Affecté par l'offre et la demande ainsi que par l'augmentation du prix des matières premières dans la chaîne industrielle, après 2022, le prix de l'intégration de l'ensemble du système de stockage d'énergie est passé de 1 500 yuans/kWh début 2020 à 1 800 yuans/kWh actuellement.
Dans l'ensemble de l'industrie du stockage d'énergie, le prix de la chaîne a augmenté, le prix de base est généralement supérieur à 1 yuan/wattheure, les onduleurs ont généralement augmenté de 5 à 10 %, l'EMS a également augmenté d'environ 10 %.
On constate que le coût initial d’installation est devenu le principal facteur limitant la construction de stockage d’énergie.
En revanche, le cycle de recouvrement des coûts est long et la rentabilité difficile.Jusqu'en 2021, calcul du coût du système de stockage d'énergie de 1 800 yuans/kWh, la centrale de stockage d'énergie deux charges deux mises, chargent et déchargent la différence de prix moyenne de 0,7 yuans/kWh ou plus, au moins 10 ans pour récupérer les coûts.
Dans le même temps, en raison de l'encouragement régional actuel ou de la nouvelle stratégie obligatoire d'énergie avec stockage d'énergie, la proportion de 5% à 20%, ce qui augmente les coûts fixes.
En plus des raisons ci-dessus, le stockage de la centrale électrique est également comme si les véhicules à énergie nouvelle allaient brûler, exploser, ce risque pour la sécurité, bien que la probabilité soit très faible, décourage davantage le très faible appétit pour le risque de la centrale électrique.
On peut dire que la "forte allocation" du stockage d'énergie, mais pas nécessairement une politique de transactions connectées au réseau, de sorte qu'il y a beaucoup de demande pour l'ordre, mais pas pressé d'utiliser.Après tout, la plupart des centrales électriques sont des entreprises publiques, pour garantir que la sécurité soit la première priorité, elles sont également soumises à une évaluation financière. Qui voudrait se précipiter sur le temps de récupération d'un projet aussi long ?
Selon les habitudes décisionnelles, de nombreuses commandes de stockage d’énergie dans les centrales électriques devraient être passées, suspendues, dans l’attente d’une plus grande clarté politique.Le marché a besoin d'une grande gueule pour manger des crabes, mais ayez le courage, après tout, pas beaucoup.
On peut voir que le problème du stockage d'énergie des centrales électriques doit être approfondi, en plus d'une petite partie de l'augmentation du prix du lithium en amont, une grande partie des solutions techniques traditionnelles ne sont pas entièrement applicables au scénario de la centrale électrique, comment devrions-nous résoudre le problème?
À ce stade, la solution de batterie à flux liquide a été mise en avant.Certains acteurs du marché ont noté que « le taux de stockage d'énergie installé du lithium a tendance à diminuer depuis avril 2021 et que la croissance du marché se déplace vers les batteries à flux liquide ».Alors, quelle est cette batterie à flux liquide ?
En termes simples, les batteries à flux liquide présentent de nombreux avantages applicables aux scénarios de centrale électrique.Batteries à flux liquide courantes, y compris les batteries à flux liquide entièrement vanadium, les batteries à flux liquide zinc-fer, etc.
En prenant comme exemple les batteries à flux liquide entièrement au vanadium, leurs avantages incluent.
Premièrement, leur longue durée de vie et leurs bonnes caractéristiques de charge et de décharge les rendent adaptés aux scénarios de stockage d’énergie à grande échelle.La durée de vie du cycle de charge/décharge de la batterie de stockage d'énergie à flux liquide entièrement en vanadium peut être plus de 13 000 fois et la durée de vie civile est supérieure à 15 ans.
Deuxièmement, la puissance et la capacité de la batterie sont « indépendantes » l’une de l’autre, ce qui facilite l’ajustement de l’échelle de capacité de stockage d’énergie.La puissance d'une batterie à flux liquide entièrement vanadium est déterminée par la taille et le nombre de la pile, et la capacité est déterminée par la concentration et le volume de l'électrolyte.L'expansion de la puissance de la batterie peut être obtenue en augmentant la puissance du réacteur et en augmentant le nombre de réacteurs, tandis que l'augmentation de la capacité peut être obtenue en augmentant le volume d'électrolyte.
Enfin, les matières premières peuvent être recyclées.Sa solution électrolytique peut être recyclée et réutilisée.
Cependant, pendant longtemps, le coût des batteries à flux liquide est resté élevé, empêchant une application commerciale à grande échelle.
En prenant comme exemple les batteries à flux liquide au vanadium, leur coût provient principalement du réacteur électrique et de l'électrolyte.
Le coût de l’électrolyte représente environ la moitié du coût, qui est principalement affecté par le prix du vanadium ;le reste correspond au coût de la pile, qui provient principalement de membranes échangeuses d'ions, d'électrodes en feutre de carbone et d'autres composants clés.
L’apport de vanadium dans l’électrolyte est une question controversée.Les réserves chinoises de vanadium sont les troisièmes plus importantes au monde, mais cet élément se trouve principalement avec d'autres éléments, et la fusion est un travail très polluant et énergivore, soumis à des restrictions politiques.De plus, l'industrie sidérurgique représente l'essentiel de la demande de vanadium, et le principal producteur national, Phangang Vanadium et Titanium, fournit bien entendu en premier la production d'acier.
De cette manière, les batteries à flux liquide au vanadium semblent répéter le problème des solutions de stockage d'énergie contenant du lithium : elles s'approprient la capacité en amont avec une industrie beaucoup plus volumineuse, et donc le coût fluctue considérablement sur une base cyclique.De cette façon, il y a une raison de rechercher davantage d’éléments pour fournir une solution de batterie à flux liquide stable.
La membrane échangeuse d'ions et l'électrode en feutre de carbone dans le réacteur sont similaires au « col » de la puce.
En ce qui concerne le matériau de la membrane échangeuse d'ions, les entreprises nationales utilisent principalement le film échangeur de protons Nafion fabriqué par DuPont, une entreprise centenaire aux États-Unis, qui est très coûteuse.Et bien qu’il présente une grande stabilité dans l’électrolyte, il présente des défauts tels qu’une perméabilité élevée aux ions vanadium, difficile à dégrader.
Le matériau de l'électrode en feutre de carbone est également limité par les fabricants étrangers.De bons matériaux d'électrode peuvent améliorer l'efficacité de fonctionnement globale et la puissance de sortie des batteries à flux liquide.Cependant, à l'heure actuelle, le marché du feutre de carbone est principalement occupé par des fabricants étrangers tels que SGL Group et Toray Industries.
En résumé, un calcul, le coût de la batterie à flux liquide au vanadium, par rapport au lithium est beaucoup plus élevé.
Stockage d'énergie nouvelle batterie à flux liquide coûteuse, il reste encore un long chemin à parcourir.
Pour dire mille mots, le stockage des centrales électriques à développer, les détails les plus critiques, mais pas quels détails techniques, mais le stockage des centrales électriques clair pour participer au corps principal des transactions du marché de l'électricité.
Le système de réseau électrique chinois est très vaste et complexe, de sorte que la centrale électrique avec stockage d'énergie indépendant en ligne n'est pas une question simple, mais cette question ne peut être retenue.
Pour les grandes centrales électriques, si le stockage d'énergie est uniquement destiné à fournir certains services auxiliaires et ne dispose pas d'un statut commercial indépendant, c'est-à-dire qu'il ne peut pas y avoir d'électricité excédentaire, au prix du marché approprié pour la vendre à d'autres, alors ce compte est toujours très difficile à calculer.
C'est pourquoi nous devons faire tout notre possible pour créer les conditions permettant aux centrales électriques avec stockage d'énergie de devenir un statut d'exploitation indépendant, afin qu'elles deviennent un participant actif au marché du commerce de l'électricité.
Lorsque le marché aura progressé, bon nombre des coûts et des problèmes techniques rencontrés par le stockage de l'énergie seront également résolus, je crois.
Heure de publication : 07 novembre 2022