14. mednarodni sejem dolgotrajnega shranjevanja energije in pretočnih baterij v Šanghaju se je uspešno zaključil. Dogodek je poslal jasno sporočilo:Dolgoročno shranjevanje energije (LDES)se hitro premika od teorije do obsežne komercialne uporabe. Ni več oddaljen koncept, temveč osrednji steber za doseganje globalnegaOgljična nevtralnost.
Največji spoznanji letošnjega sejma sta bila pragmatizem in diverzifikacija. Razstavljavci so šli dlje od PowerPointovih predstavitev. Predstavili so resnične, množično uporabne rešitve z obvladljivimi stroški. To pomeni vstop industrije shranjevanja energije, zlasti ...LDES, v obdobje industrializacije.
Po podatkih BloombergNEF (BNEF) naj bi svetovni trg shranjevanja energije do leta 2030 dosegel osupljivih 1.028 GWh. Napredne tehnologije, ki so predstavljene na tem sejmu, so ključni dejavniki te eksponentne rasti. Tukaj je naš poglobljen pregled najpomembnejših tehnologij z dogodka.
Pretočne baterije: Kralji varnosti in dolgoživosti
Pretočne baterijeso bile nesporne zvezde oddaje. Zaradi svojih ključnih prednosti so idealna izbira zaDolgotrajno shranjevanje energijeSo sami po sebi varni, ponujajo izjemno dolgo življenjsko dobo in omogočajo prilagodljivo prilagajanje moči in energije. Razstava je pokazala, da se industrija zdaj osredotoča na reševanje svojega glavnega izziva: stroškov.
Vanadijeva pretočna baterija (VFB)
TheVanadijeva pretočna baterijaje najbolj zrela in komercialno napredna tehnologija pretočnih baterij. Njen elektrolit je mogoče ponovno uporabljati skoraj v nedogled, kar zagotavlja visoko preostalo vrednost. Letošnji poudarek je bil na povečanju gostote moči in znižanju stroškov sistema.
Tehnološki preboji:
Visokozmogljivi skladiRazstavljavci so predstavili zasnove dimnikov nove generacije z večjo gostoto moči. Ti lahko dosežejo večjo učinkovitost izmenjave energije na manjšem fizičnem odtisu.
Pametno upravljanje temperatureIntegriranoupravljanje s toploto za shranjevanje energijePredstavljeni so bili sistemi, ki temeljijo na algoritmih umetne inteligence. Vzdržujejo baterijo pri optimalni delovni temperaturi, da podaljšajo njeno življenjsko dobo.
Inovacije elektrolitovUvedene so bile nove, stabilnejše in stroškovno učinkovitejše formule elektrolitov. To je ključnega pomena za zmanjšanje začetnih kapitalskih izdatkov (CapEx).
Pretočna baterija iz železa in kroma
Največja prednostPretočna baterija iz železa in kromaso izjemno nizki stroški surovine. Železo in krom sta v izobilju in veliko cenejša od vanadija. To mu daje ogromen potencial pri stroškovno občutljivih projektih shranjevanja energije velikega obsega.
Tehnološki preboji:
Ionske izmenjevalne membraneNa ogled so bile nove cenovno ugodne, visoko selektivne membrane. Te rešujejo dolgoletni tehnični izziv navzkrižne kontaminacije z ioni.
Sistemska integracijaVeč podjetij je predstavilo modularnePretočna baterija iz železa in kromasistemov. Te zasnove znatno poenostavijo namestitev na kraju samem in poznejše vzdrževanje.
Fizično shranjevanje: izkoriščanje velike moči narave
Poleg elektrokemije so veliko pozornosti pritegnile tudi fizikalne metode shranjevanja energije. Običajno ponujajo izjemno dolgo življenjsko dobo z minimalno degradacijo kapacitete, zaradi česar so primerne za aplikacije v omrežju.
Shranjevanje energije stisnjenega zraka (CAES)
Shranjevanje energije stisnjenega zrakaV času izven konic uporablja presežno elektriko za stiskanje zraka v velike shranjevalne jame. Med največjim povpraševanjem se stisnjen zrak sprosti za pogon turbin in proizvodnjo energije. Ta metoda je obsežna in dolgotrajna, idealen "regulator" za električno omrežje.
Tehnološki preboji:
Izotermna kompresijaIzpostavljene so bile napredne izotermne in kvazi-izotermne tehnike stiskanja. Z vbrizgavanjem tekočega medija med stiskanjem za odvajanje toplote ti sistemi povečajo izkoristek kroženja s tradicionalnih 50 % na več kot 65 %.
Manjše aplikacijeNa sejmu so bili predstavljeni zasnove sistemov CAES v merilu MW za industrijske parke in podatkovne centre, ki so prikazali bolj prilagodljive primere uporabe.
Shranjevanje energije v gravitaciji
NačeloShranjevanje energije v gravitacijije preprost, a domiseln. Uporablja elektriko za dvigovanje težkih blokov (kot je beton) na višino in shranjuje energijo kot potencialno energijo. Ko je potrebna energija, se bloki spustijo in prek generatorja pretvorijo potencialno energijo nazaj v elektriko.
Tehnološki preboji:
Algoritmi za odpošiljanje z umetno inteligencoAlgoritmi za dispečiranje, ki temeljijo na umetni inteligenci, lahko natančno napovedujejo cene električne energije in obremenitve. To optimizira čas dvigovanja in spuščanja blokov za maksimiranje ekonomskih dobičkov.
Modularne zasnoveStolpni in podzemni jaškiShranjevanje energije v gravitacijiPredstavljene so bile rešitve z modularnimi bloki. To omogoča fleksibilno prilagajanje zmogljivosti glede na pogoje in potrebe lokacije.
Nova tehnologija baterij: Vzpenjajoči se izzivalci
Čeprav se je razstava osredotočila naLDESMočan vtis so naredile tudi nekatere nove tehnologije, ki bi lahko glede stroškov in varnosti konkurirale litij-ionskim baterijam.
Natrijevo-ionska baterija
Natrijevo-ionske baterijeDelujejo podobno kot litij-ionske baterije, vendar uporabljajo natrij, ki ga je izjemno veliko in je poceni. Bolje delujejo pri nizkih temperaturah in so varnejše, zaradi česar so odlične za cenovno občutljive in varnostno kritične postaje za shranjevanje energije.
Tehnološki preboji:
Višja gostota energijeVodilna podjetja so predstavila natrijeve ionske celice z energijsko gostoto, ki presega 160 Wh/kg. Hitro dohitevajo LFP (litijevo-železov fosfat) baterije.
Zrela dobavna verigaCelovita dobavna veriga zaNatrijevo-ionske baterije, od katodnih in anodnih materialov do elektrolitov, je zdaj vzpostavljena. To utira pot obsežnemu zmanjšanju stroškov. Analiza industrije kaže, da bi lahko bili njihovi stroški na ravni paketov v 2–3 letih za 20–30 % nižji od stroškov LFP.
Inovacije na sistemski ravni: "Možgani" in "kri" shranjevanja
Uspešen projekt shranjevanja ni le baterija. Razstava je pokazala tudi ogromen napredek pri bistvenih podpornih tehnologijah. Te so ključne za zagotavljanjeVarnost shranjevanja energijein učinkovitost.
| Kategorija tehnologije | Osnovna funkcija | Ključni poudarki s sejma Expo |
|---|---|---|
| BMS (sistem za upravljanje baterij) | Spremlja in upravlja vsako baterijsko celico za varnost in ravnovesje. | 1. Večja natančnost zaktivno uravnoteženjetehnologija. Umetna inteligenca v oblaku za napovedovanje napak in diagnostiko stanja sistema (SOH). |
| PCS (sistem za pretvorbo moči) | Nadzira polnjenje/praznjenje in pretvarja enosmerni tok v izmenični. | 1. Visoko učinkoviti (> 99 %) moduli iz silicijevega karbida (SiC). Podpora za tehnologijo virtualnega sinhronega generatorja (VSG) za stabilizacijo omrežja. |
| TMS (sistem toplotnega upravljanja) | Nadzira temperaturo baterije, da prepreči toplotni upad in podaljša življenjsko dobo. | 1. Visoka učinkovitosttekočinsko hlajenjesistemi so zdaj običajni. Pojavljajo se napredne rešitve za potopno hlajenje. |
| EMS (sistem upravljanja energije) | "Možgani" postaje, odgovorni za distribucijo in optimizacijo energije. | 1. Integracija strategij trgovanja na trgu električne energije za arbitražo. Odzivni časi na ravni milisekund za zadovoljevanje potreb regulacije frekvence omrežja. |
Zora nove dobe
14. mednarodni sejem dolgotrajnega shranjevanja energije in pretočnih baterij v Šanghaju ni bil le predstavitev tehnologije; bil je jasna deklaracija industrije.Dolgotrajno shranjevanje energijeTehnologija se razvija z neverjetno hitrostjo, stroški hitro padajo, aplikacije pa se širijo.
Od diverzifikacijePretočne baterijein velikega obsega fizičnega shranjevanja do močnega vzpona izzivalcev, kot jeNatrijevo-ionske baterije, smo priča živahnemu in inovativnemu industrijskemu ekosistemu. Te tehnologije so temelj za globoko preobrazbo naše energetske strukture. So svetla pot doOgljična nevtralnostprihodnost. Konec razstave pomeni pravi začetek te vznemirljive nove dobe.
Avtoritativni viri in nadaljnje branje
1. BloombergNEF (BNEF) - Globalni pregled shranjevanja energije:
https://about.bnef.com/energy-storage-outlook/
2. Mednarodna agencija za obnovljivo energijo (IRENA) – Inovacijske perspektive: Shranjevanje toplotne energije:
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Innovation-outlook-Thermal-energy-storage
3. Ministrstvo za energijo ZDA - Dolgotrajno shranjevanje:
https://www.energy.gov/earthshots/long-duration-storage-shot
Čas objave: 16. junij 2025