14. Šanhajas Starptautiskā ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanas un plūsmas akumulatoru izstāde ir veiksmīgi noslēgusies. Pasākums sūtīja skaidru vēstījumu:Ilgtermiņa enerģijas uzglabāšana (LDES)strauji virzās no teorijas uz plaša mēroga komerciālu izmantošanu. Tā vairs nav tāla koncepcija, bet gan centrālais pīlārs globālas attīstības sasniegšanai.Oglekļa neitralitāte.
Šī gada izstādes lielākās atziņas bija pragmatisms un dažādošana. Izstādes dalībnieki sniedzās tālāk par PowerPoint prezentācijām. Viņi demonstrēja reālus, masveidā ražojamus risinājumus ar pārvaldāmām izmaksām. Tas iezīmē enerģijas uzglabāšanas nozares ienākšanu, īpašiLDES, industrializācijas laikmetā.
Saskaņā ar BloombergNEF (BNEF) datiem, paredzams, ka globālais enerģijas uzglabāšanas tirgus līdz 2030. gadam sasniegs pārsteidzošus 1028 GWh. Šajā izstādē demonstrētās progresīvās tehnoloģijas ir galvenie šīs eksponenciālās izaugsmes virzītājspēki. Šeit ir mūsu padziļinātais pārskats par svarīgākajām tehnoloģijām no pasākuma.
Plūsmas akumulatori: drošības un ilgmūžības karaļi
Plūsmas baterijasbija neapstrīdamas šova zvaigznes. To galvenās priekšrocības padara tos par ideālu izvēliIlgtermiņa enerģijas uzglabāšanaTie ir principiāli droši, piedāvā ārkārtīgi ilgu cikla kalpošanas laiku un ļauj elastīgi pielāgot jaudu un enerģiju. Izstāde parādīja, ka nozare tagad koncentrējas uz galvenās problēmas risināšanu: izmaksas.
Vanādija plūsmas akumulators (VFB)
TheVanādija plūsmas akumulatorsir visnobriedušākā un komerciāli attīstītākā plūsmas akumulatoru tehnoloģija. Tās elektrolītu var atkārtoti izmantot gandrīz bezgalīgi, nodrošinot augstu atlikušo vērtību. Šī gada uzmanības centrā bija jaudas blīvuma palielināšana un sistēmas izmaksu samazināšana.
Tehnoloģiju sasniegumi:
Lieljaudas skursteņiIzstādes dalībnieki demonstrēja jaunākās paaudzes steku dizainus ar lielāku jaudas blīvumu. Tie var sasniegt lielāku enerģijas apmaiņas efektivitāti ar mazāku fizisko izmēru.
Viedā termiskā pārvaldībaIntegrētsenerģijas uzglabāšanas termiskā pārvaldībaTika prezentētas sistēmas, kuru pamatā ir mākslīgā intelekta algoritmi. Tās uztur akumulatoru optimālā darba temperatūrā, lai pagarinātu tā kalpošanas laiku.
Elektrolītu inovācijasTika ieviestas jaunas, stabilākas un izmaksu ziņā efektīvākas elektrolītu formulas. Tas ir būtiski, lai samazinātu sākotnējos kapitālizdevumus (CapEx).
Dzelzs-hroma plūsmas akumulators
Lielākā priekšrocība, ko sniedzDzelzs-hroma plūsmas akumulatorsir tā ārkārtīgi zemās izejvielu izmaksas. Dzelzs un hroms ir plaši pieejami un daudz lētāki nekā vanādijs. Tas tam piešķir milzīgu potenciālu izmaksu ziņā jutīgos, liela mēroga enerģijas uzglabāšanas projektos.
Tehnoloģiju sasniegumi:
Jonu apmaiņas membrānasTika izstādītas jaunas, lētas un augstas selektivitātes membrānas. Tās risina ilgstošo jonu savstarpējās piesārņošanas tehnisko problēmu.
Sistēmu integrācijaVairāki uzņēmumi prezentēja modulārusDzelzs-hroma plūsmas akumulatorssistēmas. Šie dizaini ievērojami vienkāršo uzstādīšanu uz vietas un turpmāko apkopi.
Fiziskā glabāšana: dabas varenā spēka izmantošana
Papildus elektroķīmijai ievērojamu uzmanību piesaistīja arī fizikālās enerģijas uzkrāšanas metodes. Tās parasti piedāvā īpaši ilgu kalpošanas laiku ar minimālu jaudas degradāciju, padarot tās piemērotas tīkla mēroga lietojumiem.
Saspiesta gaisa enerģijas uzglabāšana (CAES)
Saspiesta gaisa enerģijas uzglabāšanaizmanto elektroenerģijas pārpalikumu ārpus pīķa stundām, lai saspiestu gaisu lielās uzglabāšanas telpās. Pīķa pieprasījuma laikā saspiestais gaiss tiek atbrīvots, lai darbinātu turbīnas un ražotu enerģiju. Šī metode ir liela mēroga un ilgstoša, ideāls "regulators" elektrotīklam.
Tehnoloģiju sasniegumi:
Izotermiska saspiešanaTika izceltas uzlabotas izotermiskās un kvaziizotermiskās saspiešanas metodes. Saspiešanas laikā ievadot šķidru vidi siltuma noņemšanai, šīs sistēmas palielina aprites efektivitāti no tradicionālajiem 50% līdz vairāk nekā 65%.
Mazāka mēroga lietojumprogrammasIzstādē tika demonstrēti MW mēroga CAES sistēmu dizaini industriālajiem parkiem un datu centriem, demonstrējot elastīgākus lietošanas gadījumus.
Gravitācijas enerģijas uzglabāšana
PrincipsGravitācijas enerģijas uzglabāšanair vienkārša, tomēr ģeniāla. Tā izmanto elektrību, lai paceltu smagus blokus (piemēram, betonu) augstumā, uzkrājot enerģiju kā potenciālo enerģiju. Kad nepieciešama enerģija, bloki tiek nolaisti, ar ģeneratora palīdzību pārveidojot potenciālo enerģiju atpakaļ elektrībā.
Tehnoloģiju sasniegumi:
AI dispečeru algoritmiMākslīgā intelekta dispečeru algoritmi var precīzi paredzēt elektroenerģijas cenas un slodzes. Tas optimizē bloku pacelšanas un nolaišanas laiku, lai maksimāli palielinātu ekonomisko atdevi.
Modulāri dizainiTorņos un pazemes šahtās balstītasGravitācijas enerģijas uzglabāšanaTika piedāvāti risinājumi ar modulāriem blokiem. Tas ļauj elastīgi pielāgot jaudu atbilstoši objekta apstākļiem un vajadzībām.
Jaunas akumulatoru tehnoloģijas: pieaugošie izaicinātāji
Lai gan izstāde koncentrējās uzLDES, arī dažas jaunas tehnoloģijas, kas varētu apdraudēt litija jonu akumulatorus izmaksu un drošības ziņā, atstāja spēcīgu iespaidu.
Nātrija jonu akumulators
Nātrija jonu akumulatoridarbojas līdzīgi litija jonu akumulatoriem, bet izmanto nātriju, kas ir ārkārtīgi bagātīgs un lēts. Tie darbojas labāk zemā temperatūrā un ir drošāki, padarot tos lieliski piemērotus izmaksu ziņā jutīgām un drošībai kritiskām enerģijas uzkrāšanas stacijām.
Tehnoloģiju sasniegumi:
Augstāks enerģijas blīvumsVadošie uzņēmumi demonstrēja nātrija jonu šūnas ar enerģijas blīvumu, kas pārsniedz 160 Wh/kg. Tie strauji panāk LFP (litija dzelzs fosfāta) akumulatorus.
Nobriedusi piegādes ķēdePilnīga piegādes ķēde priekšNātrija jonu akumulatori, sākot no katoda un anoda materiāliem līdz elektrolītiem, tagad ir izveidota. Tas paver ceļu liela mēroga izmaksu samazināšanai. Nozares analīze liecina, ka to iepakojuma līmeņa izmaksas 2–3 gadu laikā varētu būt par 20–30 % zemākas nekā LFP.
Sistēmas līmeņa inovācijas: uzglabāšanas "smadzenes" un "asinis"
Veiksmīgs uzglabāšanas projekts ir kas vairāk nekā tikai akumulators. Izstāde demonstrēja arī milzīgu progresu svarīgākajās atbalsta tehnoloģijās. Tās ir ļoti svarīgas, lai nodrošinātuEnerģijas uzglabāšanas drošībaun efektivitāti.
| Tehnoloģiju kategorija | Galvenā funkcija | Svarīgākie notikumi no Expo |
|---|---|---|
| BMS (akumulatora pārvaldības sistēma) | Uzrauga un pārvalda katru akumulatora elementu drošības un līdzsvara nodrošināšanai. | 1. Augstāka precizitāte araktīvā balansēšanatehnoloģija. Mākonī balstīts mākslīgais intelekts kļūmju prognozēšanai un veselības stāvokļa (SOH) diagnostikai. |
| PCS (jaudas pārveidošanas sistēma) | Kontrolē uzlādi/izlādi un pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā. | 1. Augstas efektivitātes (>99%) silīcija karbīda (SiC) moduļi. Atbalsts virtuālā sinhronā ģeneratora (VSG) tehnoloģijai tīkla stabilizēšanai. |
| TMS (termiskā pārvaldības sistēma) | Kontrolē akumulatora temperatūru, lai novērstu termisko pārkaršanu un pagarinātu tā kalpošanas laiku. | 1. Augsta efektivitātešķidruma dzesēšanasistēmas tagad ir plaši izplatītas. Sāk parādīties uzlaboti iegremdēšanas dzesēšanas risinājumi. |
| EMS (enerģijas pārvaldības sistēma) | Stacijas "smadzenes", kas atbild par enerģijas nosūtīšanu un optimizāciju. | 1. Elektroenerģijas tirgus tirdzniecības stratēģiju integrācija arbitrāžai. Milisekunžu līmeņa reakcijas laiki, lai apmierinātu tīkla frekvences regulēšanas vajadzības. |
Jaunās ēras rītausma
14. Šanhajas Starptautiskā ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanas un plūsmas akumulatoru izstāde bija vairāk nekā tikai tehnoloģiju demonstrējums; tā bija skaidra nozares deklarācija.Ilgtermiņa enerģijas uzglabāšanatehnoloģijas attīstās neticamā tempā, izmaksām strauji krītoties un lietojumiem paplašinoties.
No diversifikācijasPlūsmas baterijasun fiziskās uzglabāšanas lielo mērogu līdz tādu spēcīgu izaicinātāju kāNātrija jonu akumulatori, mēs esam liecinieki dinamiskai un inovatīvai rūpnieciskajai ekosistēmai. Šīs tehnoloģijas ir pamats mūsu enerģētikas struktūras dziļai pārveidei. Tās ir gaišais ceļš uzOglekļa neitralitātenākotne. Izstādes beigas iezīmē šīs aizraujošās jaunās ēras patieso sākumu.
Autoritatīvi avoti un papildu lasāmviela
1. BloombergNEF (BNEF) — globālā enerģijas uzglabāšanas prognoze:
https://about.bnef.com/energy-storage-outlook/
2. Starptautiskā Atjaunojamās enerģijas aģentūra (IRENA) — Inovāciju perspektīvas: siltumenerģijas uzglabāšana:
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Innovation-outlook-Thermal-energy-storage
3. ASV Enerģētikas departaments — ilgstošas uzglabāšanas šāviņš:
https://www.energy.gov/earthshots/long-duration-storage-shot
Publicēšanas laiks: 2025. gada 16. jūnijs