Musim panas tahun 2022 adalah musim terpanas sepanjang abad ini.
Cuacanya sangat panas sehingga anggota tubuh menjadi lemah dan jiwa keluar dari tubuh; sangat panas sehingga seluruh kota menjadi gelap.
Pada saat listrik sangat sulit bagi penduduknya, Sichuan memutuskan untuk menghentikan listrik industri selama lima hari mulai tanggal 15 Agustus. Setelah pemadaman listrik terjadi, sejumlah besar perusahaan industri menghentikan produksi dan memaksa seluruh staf untuk berlibur.
Sejak akhir September, kekurangan pasokan baterai terus berlanjut, dan tren penangguhan pesanan oleh perusahaan penyimpanan energi semakin meningkat. Kurangnya pasokan penyimpanan energi juga mendorong rangkaian penyimpanan energi mencapai klimaks.
Berdasarkan statistik Kementerian Perindustrian, paruh pertama tahun ini, produksi baterai penyimpan energi nasional melebihi 32GWh. Pada tahun 2021, penyimpanan energi baru Tiongkok hanya bertambah sebesar 4,9GWh.
Terlihat peningkatan kapasitas produksi baterai penyimpan energi sudah cukup besar, namun mengapa masih terjadi kekurangan?
Makalah ini memberikan analisis mendalam tentang penyebab kekurangan baterai penyimpanan energi di Tiongkok dan arah masa depannya dalam tiga bidang berikut：
Pertama, tuntutan: reformasi jaringan listrik yang sangat penting
Kedua, pasokan: kalah bersaing dengan mobil
Ketiga, masa depan: peralihan ke baterai aliran cair?
Untuk memahami perlunya penyimpanan energi, coba jawab satu pertanyaan.
Mengapa pemadaman listrik skala besar cenderung terjadi di Tiongkok selama musim panas?
Dari sisi permintaan, konsumsi listrik baik industri maupun perumahan menunjukkan tingkat “ketidakseimbangan musiman” tertentu, dengan periode “puncak” dan “palung”. Dalam kebanyakan kasus, pasokan jaringan listrik dapat memenuhi kebutuhan listrik harian.
Namun, suhu musim panas yang tinggi meningkatkan penggunaan peralatan rumah tangga. Pada saat yang sama, banyak perusahaan yang menyesuaikan industrinya dan periode puncak konsumsi listrik juga terjadi pada musim panas.
Dari sisi pasokan, pasokan tenaga angin dan air tidak stabil karena kondisi cuaca geografis dan musiman. Di Sichuan, misalnya, 80% listrik di Sichuan berasal dari pasokan pembangkit listrik tenaga air. Dan tahun ini, Provinsi Sichuan mengalami bencana suhu tinggi dan kekeringan yang jarang terjadi, yang berlangsung lama, dengan kekurangan air yang serius di daerah aliran sungai utama dan terbatasnya pasokan listrik dari pembangkit listrik tenaga air. Selain itu, cuaca ekstrem dan faktor seperti berkurangnya tenaga angin secara tiba-tiba juga dapat membuat turbin angin tidak dapat beroperasi secara normal.
Dalam konteks kesenjangan yang besar antara pasokan dan permintaan listrik, untuk memaksimalkan pemanfaatan jaringan listrik guna menjamin pasokan listrik, penyimpanan energi telah menjadi pilihan yang tidak dapat dihindari untuk meningkatkan fleksibilitas sistem tenaga listrik.
Selain itu, sistem tenaga listrik Tiongkok sedang bertransformasi dari energi tradisional ke energi baru, fotolistrik, tenaga angin dan energi matahari sangat tidak stabil oleh kondisi alam, juga memiliki permintaan yang tinggi untuk penyimpanan energi.
Menurut Administrasi Energi Nasional, kapasitas terpasang Tiongkok sebesar 26,7% dari lanskap pada tahun 2021, lebih tinggi dari rata-rata global.
Sebagai tanggapan, pada bulan Agustus 2021, Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional dan Administrasi Energi Nasional mengeluarkan pemberitahuan untuk mendorong perusahaan pembangkit listrik energi terbarukan untuk membangun sendiri atau membeli kapasitas puncak untuk meningkatkan skala sambungan jaringan, dan mengusulkan agar
Di luar skala di luar jaminan sambungan jaringan perusahaan jaringan listrik, pada awalnya, kapasitas puncak akan dialokasikan sesuai dengan rasio pegging sebesar 15% dari daya (panjangnya di atas 4 jam), dan prioritas akan diberikan kepada kapasitas yang dialokasikan sesuai dengan rasio pegging sebesar 20% atau lebih.
Hal ini dapat dilihat, dalam konteks kekurangan listrik, penyelesaian masalah “angin yang terbengkalai, cahaya yang terbengkalai” tidak dapat ditunda. Jika sebelumnya tenaga panas didukung oleh keberanian, sekarang tekanan kebijakan "karbon ganda", harus dikirim secara teratur, namun tidak ada tempat untuk menggunakan tenaga angin dan fotolistrik yang disimpan, digunakan di tempat lain.
Oleh karena itu, kebijakan nasional mulai dengan jelas mendorong "alokasi puncak", semakin besar proporsi alokasi, Anda juga dapat "jaringan prioritas", berpartisipasi dalam perdagangan pasar listrik, dan mendapatkan pendapatan yang sesuai.
Menyikapi kebijakan pusat, masing-masing daerah berupaya keras mengembangkan penyimpanan energi di pembangkit listrik sesuai dengan kondisi setempat.
Secara kebetulan, kekurangan baterai penyimpanan pembangkit listrik bertepatan dengan ledakan kendaraan energi baru yang belum pernah terjadi sebelumnya. Pembangkit listrik dan penyimpanan mobil, keduanya memiliki permintaan yang besar untuk baterai lithium besi fosfat, namun perhatikan penawaran, pembangkit listrik yang hemat biaya, bagaimana bisa meraih perusahaan otomotif yang sengit?
Oleh karena itu, beberapa masalah muncul pada penyimpanan pembangkit listrik yang sebelumnya ada.
Di satu sisi, biaya pemasangan awal sistem penyimpanan energi tinggi. Dipengaruhi oleh pasokan dan permintaan serta kenaikan harga bahan baku rantai industri, setelah tahun 2022, harga integrasi seluruh sistem penyimpanan energi, telah meningkat dari 1,500 yuan/kWh pada awal tahun 2020, menjadi saat ini 1,800 yuan/kWh.
Kenaikan harga seluruh rantai industri penyimpanan energi, harga inti umumnya lebih dari 1 yuan / watt jam, inverter umumnya naik 5% hingga 10%, EMS juga naik sekitar 10%.
Terlihat bahwa biaya pemasangan awal menjadi faktor utama yang membatasi pembangunan penyimpanan energi.
Di sisi lain, siklus pemulihan biayanya panjang dan profitabilitasnya sulit. Untuk perhitungan biaya sistem penyimpanan energi 1800 yuan / kWh pada tahun 2021, pembangkit listrik penyimpanan energi dua pengisian dua, pengisian dan pengosongan perbedaan harga rata-rata 0,7 yuan / kWh atau lebih, setidaknya 10 tahun untuk memulihkan biaya.
Pada saat yang sama, karena dorongan regional saat ini atau energi baru wajib dengan strategi penyimpanan energi, proporsinya 5% hingga 20%, yang meningkatkan biaya tetap.
Selain alasan di atas, penyimpanan pembangkit listrik juga seperti kendaraan energi baru yang akan terbakar, meledak, bahaya keselamatan ini, meskipun kemungkinannya sangat rendah, lebih membuat selera risiko pembangkit listrik yang sangat rendah tidak berkecil hati.
Dapat dikatakan bahwa "alokasi yang kuat" dari penyimpanan energi, namun belum tentu kebijakan transaksi yang terhubung dengan jaringan, sehingga banyak permintaan akan pesanan, namun tidak terburu-buru untuk menggunakannya. Lagi pula, sebagian besar pembangkit listrik adalah perusahaan milik negara, untuk memastikan keselamatan adalah prioritas utama, mereka juga menghadapi penilaian keuangan, siapa yang ingin mempercepat waktu pemulihan proyek yang begitu lama?
Sesuai dengan kebiasaan pengambilan keputusan, banyak pesanan penyimpanan energi pembangkit listrik, harus ditempatkan, digantung, menunggu kejelasan kebijakan lebih lanjut. Pasar butuh mulut besar untuk makan kepiting, tapi yang berani toh tidak banyak.
Dapat dilihat bahwa masalah penyimpanan energi pembangkit listrik harus digali lebih dalam, selain sebagian kecil dari kenaikan harga litium hulu, ada sebagian besar solusi teknis tradisional yang tidak sepenuhnya dapat diterapkan pada skenario pembangkit listrik, bagaimana haruskah kita menyelesaikan masalahnya?
Pada titik ini, solusi baterai aliran cair menjadi sorotan. Beberapa pelaku pasar telah mencatat bahwa "rasio penyimpanan energi terpasang litium cenderung menurun sejak April 2021, dan peningkatan pasar beralih ke baterai aliran cair". Jadi, apa itu baterai aliran cair?
Sederhananya, baterai aliran cair memiliki banyak keunggulan yang dapat diterapkan pada skenario pembangkit listrik. Baterai aliran cairan umum, termasuk baterai aliran cairan semua vanadium, baterai aliran cairan seng-besi, dll.
Mengambil contoh baterai aliran cair semua vanadium, kelebihannya meliputi.
Pertama, siklus hidup yang panjang serta karakteristik pengisian dan pengosongan yang baik menjadikannya cocok untuk skenario penyimpanan energi skala besar. Masa pakai siklus pengisian/pengosongan baterai penyimpanan energi aliran cair semua vanadium bisa lebih dari 13.000 kali, dan masa pakai kalender lebih dari 15 tahun.
Kedua, daya dan kapasitas baterai bersifat “independen” satu sama lain, sehingga mudah untuk menyesuaikan skala kapasitas penyimpanan energi. Kekuatan baterai aliran cairan semua vanadium ditentukan oleh ukuran dan jumlah tumpukan, dan kapasitasnya ditentukan oleh konsentrasi dan volume elektrolit. Perluasan daya baterai dapat dicapai dengan meningkatkan daya reaktor dan menambah jumlah reaktor, sedangkan peningkatan kapasitas dapat dicapai dengan meningkatkan volume elektrolit.
Terakhir, bahan bakunya bisa didaur ulang. Larutan elektrolitnya dapat didaur ulang dan digunakan kembali.
Namun, untuk waktu yang lama, biaya baterai aliran cair tetap tinggi, sehingga mencegah penerapan komersial skala besar.
Mengambil contoh baterai aliran cairan vanadium, biayanya terutama berasal dari reaktor listrik dan elektrolit.
Biaya elektrolit menyumbang sekitar setengah dari biaya, yang terutama dipengaruhi oleh harga vanadium; sisanya adalah biaya tumpukan, yang sebagian besar berasal dari membran penukar ion, elektroda karbon, dan bahan komponen penting lainnya.
Pasokan vanadium dalam elektrolit merupakan isu kontroversial. Cadangan vanadium Tiongkok adalah yang terbesar ketiga di dunia, namun unsur ini sebagian besar ditemukan bersama unsur-unsur lain, dan peleburan merupakan pekerjaan yang sangat berpolusi dan boros energi serta terdapat pembatasan kebijakan. Selain itu, industri baja menyumbang sebagian besar permintaan vanadium, dan produsen inti dalam negeri, Phangang Vanadium dan Titanium, tentu saja, memasok produksi baja terlebih dahulu.
Dengan cara ini, baterai aliran cair vanadium, tampaknya, mengulangi masalah solusi penyimpanan energi yang mengandung litium – memanfaatkan kapasitas hulu dengan industri yang jauh lebih besar, dan dengan demikian biayanya berfluktuasi secara dramatis berdasarkan siklus. Dengan cara ini, ada alasan untuk mencari lebih banyak elemen untuk memasok solusi baterai aliran cairan yang stabil.
Membran penukar ion dan elektroda karbon dalam reaktor mirip dengan "leher" chip.
Sedangkan untuk bahan membran penukar ion, perusahaan dalam negeri sebagian besar menggunakan film penukar proton Nafion yang dibuat oleh DuPont, sebuah perusahaan berusia seabad di Amerika Serikat, yang harganya sangat mahal. Dan meskipun memiliki kestabilan elektrolit yang tinggi, namun terdapat cacat seperti permeabilitas ion vanadium yang tinggi, tidak mudah terdegradasi.
Bahan elektroda karbon juga dibatasi oleh produsen asing. Bahan elektroda yang baik dapat meningkatkan efisiensi pengoperasian dan daya keluaran baterai aliran cair secara keseluruhan. Namun, saat ini, pasar kain kempa karbon sebagian besar ditempati oleh pabrikan asing seperti SGL Group dan Toray Industries.
Secara komprehensif, jika dihitung, biaya baterai aliran cairan vanadium jauh lebih tinggi dibandingkan litium.
Penyimpanan energi baterai aliran cair baru yang mahal, jalannya masih panjang.
Singkatnya, penyimpanan pembangkit listrik akan dikembangkan, hal yang paling penting, namun bukan rincian teknisnya, namun penyimpanan pembangkit listrik yang jelas untuk berpartisipasi dalam bagian utama transaksi pasar tenaga listrik.
Sistem jaringan listrik Tiongkok sangat besar dan kompleks, sehingga pembangkit listrik dengan penyimpanan energi independen secara online, bukanlah perkara sederhana, namun hal ini tidak dapat ditahan.
Bagi pembangkit tenaga listrik besar, apabila peruntukan penyimpanan energinya hanya untuk melakukan sebagian pelayanan penunjang, dan tidak mempunyai status perdagangan pasar mandiri, yaitu tidak boleh kelebihan tenaga listrik, dengan harga pasar yang sesuai untuk dijual kepada pihak lain, maka akun ini selalu sangat sulit untuk diperhitungkan.
Oleh karena itu, kita harus melakukan segala kemungkinan untuk menciptakan kondisi agar pembangkit listrik dengan penyimpanan energi berubah menjadi status operasi independen, sehingga menjadi peserta aktif dalam pasar perdagangan tenaga listrik.
Ketika pasar sudah maju, banyak biaya dan masalah teknis yang dihadapi oleh penyimpanan energi, saya yakin hal itu juga akan teratasi.
Waktu posting: 07 November 2022