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日前,挪威可再生能源投资商Magnora公司和加拿大阿尔伯塔投资管理公司分别宣布进军英国电池储能市场。储能是解决风、光等可再生能源系统波动性、间歇性问题的有效技术。随着全球加速迈向碳中和、逐步提高可再生能源占比,储能也迎来了快速发展的机遇期。
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未来十年全球储能市场有望强劲增长
大力发展可再生能源、提高可再生能源占比,是全球应对气候变化、实现能源转型的关键途径之一。相比于传统化石能源,可再生能源发电普遍存在间歇性、波动性等问题,需要依靠储能技术来进行调节,发展储能成为各国能源转型的关键支撑。
近年来,随着各国纷纷提出碳中和目标,全球储能产业呈现出蓬勃发展局面,由商业化初期向规模化发展转变。据中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能项目库统计,2021年,全球新增投运电力储能项目装机规模18.3吉瓦,同比增长185%。其中,新型储能新增投运规模最大,首次突破10吉瓦,达到10.2吉瓦,是2020年的2.2倍。
与此同时,全球储能技术也迎来飞速发展。新型储能技术中,锂离子电池技术发展最快,目前所占市场份额最大;全钒液流电池、压缩空气储能已具备大规模产业化条件;钠离子电池、铅碳电池、锌基液流电池等也已初步具备产业化条件。
随着电池组成本继续下降、可再生能源渗透率不断提高,以及对储能等灵活性资源的需求增加,未来10年全球储能市场有望强劲增长。彭博新能源财经今年3月发布的报告预计,从2022年到2030年,全球储能市场将以30%的复合年均增长率增长。2030年全球新增储能装机容量将达到58吉瓦,是2021年创纪录值(10吉瓦)的近6倍。该机构表示,尽管供应链限制在短期内抑制了储能部署,但更多市场开始将电池用于大容量应用领域,如辅助服务和削峰填谷等。
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中国将持续主导亚太储能市场发展
美国、中国引领全球储能市场的发展。CNESA统计数据显示,2021年两国新增储能装机容量分别占全球的34%和24%。彭博新能源财经预计,2022—2030年,美国和中国仍将是全球最大的两个储能市场。
当前,美国是全球最大、增速最快的储能市场。国务院发展研究中心国际技术经济研究所指出,美国政府从配置目标、财政支持、技术研发等方面出台政策鼓励储能项目的研发、示范与应用,其中投资税收抵免(ICT)政策激励取得的效果较为明显。美国储能产业经过多年发展,已形成清晰的技术路线和有效的商业模式,市场化机制成熟,经济性快速提高。伍德麦肯兹7月28日发布的《全球储能展望》表示,未来10年美国仍将是储能市场的领导者,到2031年美国将成为年均部署27吉瓦储能系统的储能市场。
在中国,储能政策和市场环境是促进储能产业发展的关键。近一年多来,从国家到地方各层面密集出台了一系列储能利好政策。例如,今年3月21日,国家发改委、国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,提出到2025年,新型储能从商业化初期向规模化发展转变,到2030年,实现新型储能全面市场化发展。
当前,国内大规模储能项目陆续启动,储能技术进步迅猛。同时,调峰、调频辅助服务和峰谷电价套利是当前中国电化学储能最主要的收益渠道,储能产业呈现蓬勃发展的良好局面。伍德麦肯兹表示,受到《“十四五”新型储能发展实施方案》推动,中国将持续主导亚太储能市场,预计到2031年需求将超过400吉瓦时。
欧洲是仅次于美国和中国的全球第三大储能市场。尽管《全球储能展望》显示,由于该地区电网规模市场难以稳定、需求滞后,预计到2031年其储能需求仅为159吉瓦时,但由于欧盟REPowerEU计划将推动欧盟可再生能源供应占比增加,预计欧盟储能市场也将受到进一步推动。
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探索商业模式保障储能安全
在储能产业快速发展的同时,国内外储能安全事故也在不断发生。据不完全统计,截至6月3日,今年全球共发生17起储能安全事故,大多数是锂离子电池储能事故,引起了社会对储能安全的关切。储能安全问题成为全球共同面对的难题。
“储能产业在面对巨大发展机遇的同时,也面临着挑战。”在6月底2022年中国(山东)储能应用安全与技术研讨会上,中国能源研究会理事长史玉波强调,“首先就是应用安全方面,要树立储能产业全生命周期、全产业链安全意识,强化标准规范引领和安全保障作用,加快制定新型储能安全相关标准,规范行业管理,强化安全风险防范。”
04
“预防做在消防前”的解决方案
针对储能安全问题,美克生能源自主研发的PSS(储能预防性诊断安全管理系统)是一种能将“预防做在消防前”的解决方案。
PSS系统开创锂电池电化学算法,开发硬件求解器智能分析电池运行状态,支持“云边结合”,实现了电芯实时监测和状态趋势预测。
通过高速硬件计算能力,PSS系统可以实时监测储能电池电芯层面的电流、电压时间序列,对电池安全进行深度“血液级”检测,预防电芯“猝死”。同时,通过不断完善的电池知识库和AI智能算法,PSS系统可以从电芯数据中抓取容量、内阻和自放电参数等反映电芯性能特征的电池关键性能参数,并基于对衰老过程中锂电池关键性能参数变化规律和电池知识地貌的分析,预测电芯状态演变,能够捕捉电池关键参数劣化的微先兆。针对电芯内短路热失控、正常老化失效等故障,提前诊断预警,真正将预防做在消防前。
储能预防性诊断安全管理系统(PSS)
PSS系统能够在线对故障进行定点定位,免拆解获取电芯层面电池关键性能参数,“零时间成本”对锂电池储能系统进行“体检”,提供电池健康状态评估、电池状态校正、电池剩余寿命预测等服务,为运维人员提出科学建议,从而更大程度地保障锂电池全生命周期的安全。
2021年,PSS系统作为重要研发课题的应用板块,荣获了国家电网有限公司2021年科学技术进步奖一等奖,为行业可持续发展提供了良好借鉴。
国家电网有限公司2021年科学技术进步奖一等奖获奖证书
安全是储能产业规模发展的基石,守住储能安全的底线,创造储能行业健康可持续发展环境,既是储能行业从业者的责任和担当,也是储能行业的希望与未来。美克生能源将继续以“血液级”电池安全预诊断检测技术为基础,构建数字能源安全运营管理体系,保障绿色能源资产稳定运行,实现收益最大化,助力各行各业的数字化、低碳化转型,用科技创新共筑更安心的绿能生活。
新闻来源:化工双碳时态圈
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