Cos'è l'ESS?
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L'accumulo di energia è un processo ciclico di immagazzinamento di una forma di energia nella stessa o di conversione in un'altra forma di energia attraverso un mezzo o dispositivo e di rilascio in una forma specifica di energia in base alle future esigenze applicative. Secondo la forma di accumulo dell'energia da dividere, lo stoccaggio dell'energia comprende lo stoccaggio dell'energia elettrica, lo stoccaggio dell'energia termica e lo stoccaggio dell'energia dell'idrogeno, di cui lo stoccaggio dell'energia elettrica è la modalità di stoccaggio dell'energia più dominante. Nell'accumulo di energia elettrica, viene ulteriormente suddiviso in accumulo di energia elettrochimica e accumulo di energia meccanica secondo i diversi principi di stoccaggio. L'accumulo di energia elettrochimica si riferisce all'accumulo di energia della batteria secondaria, comprese le batterie agli ioni di litio, le batterie agli ioni di sodio, le batterie di accumulo al piombo e le batterie a flusso di liquido. L'accumulo di energia meccanica comprende l'accumulo di energia per gravità, l'accumulo di pompaggio, l'accumulo di energia con aria compressa e l'accumulo di energia del volano.
Ciascun percorso tecnologico presenta vantaggi e svantaggi ed è adatto a diversi scenari applicativi. Lo stoccaggio dell'energia elettrochimica è più flessibile in termini di potenza nominale e potenza immagazzinata e viene utilizzato principalmente per il nuovo consumo di energia, l'arbitraggio della diffusione picco-valle, il picco del sistema di alimentazione e la regolazione della frequenza e gli UPS. L'accumulo di energia meccanica ha generalmente una lunga durata, ma il tempo di risposta è significativamente più lento rispetto all'accumulo di energia elettrochimica e all'accumulo di energia elettromagnetica,Eutilizzato principalmente nel campo del picco del sistema energetico.
L'accumulo di energia elettrochimica significa che la conversione reciproca tra energia elettrica ed energia chimica viene completata attraverso reazioni elettrochimiche, realizzando così l'immagazzinamento e il rilascio di energia elettrica. Allo stato attuale, le principali applicazioni delle batterie di accumulo di energia includono principalmente batterie al piombo, batterie a flusso liquido e batterie agli ioni di litio.
(1) La batteria al piombo è un tipo di batteria secondaria con biossido di piombo come elettrodo positivo, piombo metallico come elettrodo negativo e soluzione di acido solforico come elettrolita. Le batterie al piombo sono state sviluppate da oltre 150 anni e sono le prime batterie secondarie utilizzate su larga scala. La batteria al piombo ha bassi costi di stoccaggio dell'energia, buona affidabilità e alta efficienza. È ampiamente utilizzato negli UPS ed è stato il percorso tecnologico dominante per i primi sistemi di stoccaggio dell'energia elettrochimica su larga scala. Tuttavia, a causa del breve ciclo di vita, della bassa densità di energia, dello stretto intervallo di temperature, della bassa velocità di ricarica e dell’impatto ambientale del piombo metallico, la futura applicazione delle batterie al piombo sarà notevolmente limitata.
(2) Il percorso tecnologico della batteria a flusso liquido comprende batteria a flusso liquido interamente al vanadio, batteria a flusso liquido ferro-cromo, batteria a flusso liquido zinco-bromo, ecc. Tra queste, la batteria a flusso liquido interamente al vanadio ha le migliori prestazioni complete e il più alto livello di commercializzazione . I serbatoi dell'elettrolita positivo e negativo della batteria a flusso liquido sono separati in modo indipendente e posizionati all'esterno dello stack. Gli elettroliti positivi e negativi vengono pompati nella batteria a flusso liquido da due pompe di potenza circolanti attraverso la tubazione e le reazioni elettrochimiche si verificano continuamente e l'energia chimica viene immagazzinata e rilasciata convertendo l'energia chimica in energia elettrica. La potenza della batteria a flusso liquido dipende dalle dimensioni dell'area di reazione dell'elettrodo e la capacità di stoccaggio dipende dal volume e dalla concentrazione dell'elettrolita, quindi il design della dimensione della batteria a flusso liquido è più flessibile. Riteniamo che, nello stoccaggio dell’energia a lungo termine, le batterie a flusso liquido interamente al vanadio presenteranno un vantaggio in termini di costi e un vantaggio competitivo rispetto ad altri percorsi tecnologici come le batterie al litio.
3) Le batterie agli ioni di litio raggiungono l'accumulo di energia attraverso l'incorporamento e il de-incorporamento degli ioni di litio nei materiali degli elettrodi positivi e negativi. Le batterie agli ioni di litio hanno un’elevata densità di energia e una lunga durata, quindi stanno gradualmente diventando la via principale per l’accumulo di energia elettrochimica. A seconda dei diversi materiali catodici, le batterie agli ioni di litio si dividono in batterie al litio cobaltato, litio manganato, litio ferro fosfato e batterie ternarie.
Le batterie al litio ferro fosfato presentano vantaggi significativi nel campo dell'accumulo di energia, con una densità di energia moderata, migliore sicurezza e durata rispetto ad altri tipi di batterie e costi inferiori. A causa della scarsità del metallo-cobalto, il prezzo delle batterie al litio-acido cobalto è molto più alto rispetto ad altre batterie e la durata del ciclo, la sicurezza è scarsa, quindi non vi è alcuna applicazione nel campo dello stoccaggio dell'energia. La densità energetica della batteria al litio manganato e quella al litio ferro fosfato sono simili, sebbene il prezzo sia inferiore a quello del litio ferro fosfato, ma il basso costo del ciclo di vita dell'elettricità rispetto alla batteria al litio ferro fosfato, quindi l'applicazione è inferiore. Le batterie ternarie hanno una densità di energia molto più elevata rispetto ad altri tipi di batterie e la loro durata può raggiungere 8-10 anni. Tuttavia, la sicurezza è relativamente scarsa e il costo è molto più elevato rispetto alle batterie al litio ferro fosfato. Pertanto, nel campo dello stoccaggio dell'energia non è richiesta una densità di energia molto elevata, le prospettive applicative sono più deboli rispetto alle batterie al litio ferro fosfato.
Lato cliente: l’arbitraggio dei prezzi peak-valley e la gestione dei costi di capacità forniscono un modello di entrate chiaro
Lo stoccaggio dell'energia viene utilizzato per l'arbitraggio delle tariffe di punta e di valle, consentendo agli utenti di utilizzare l'energia immagazzinata per immagazzinare elettricità durante il periodo di valle quando i prezzi dell'elettricità sono bassi. Nel periodo di punta, l’energia immagazzinata può essere utilizzata per evitare l’uso diretto e su larga scala dell’elettricità di rete a prezzo elevato, riducendo così il costo dell’uso dell’elettricità e realizzando un arbitraggio tariffario di punta e di valle.
L’attuale sistema energetico globale e cinese di stoccaggio dell’energia è dominato dalla nuova distribuzione e stoccaggio dell’energia, dai servizi ausiliari di alimentazione e dallo stoccaggio dell’energia lato rete. Tra questi, i tre globali rappresentavano il 33%, 37%, 24%, una distribuzione più equilibrata. La Cina è rispettivamente del 45%, 29% e 22%, con la nuova distribuzione e lo stoccaggio di energia che rappresentano una percentuale significativamente più alta rispetto ad altri scenari.
Considerando l’enorme scala di stoccaggio dell’energia nel mercato cinese,GBM ha fornito celle al litio ferro fosfato e sistemi batteria di alta qualità per diversi progetti. I prodotti del mercato di stoccaggio dell'energia vengono applicati agli armadi di ricarica mobili per l'accumulo di energia, agli armadi di stoccaggio dell'energia dei campus e ad altri mercati di stoccaggio dell'energia. Può utilizzare la tariffazione a valle e a periodo piatto per sfruttare maggiormente la differenza di prezzo tra picco e valle, facilità di installazione, funzionamento e manutenzione, lunga durata e raggiungimento di uno sviluppo sostenibile. Allo stesso tempo, la trinità "ricarica rapida dei veicoli commerciali elettrici, stoccaggio dell'energia del parco e regolazione della frequenza e ripristino di emergenza in caso di disastro" fornirà sicurezza energetica per la costruzione dell'elettrificazione urbana. Testate nel tempo e nelle condizioni di lavoro, le nostre celle possono adattarsi perfettamente i componenti dei sistemi di accumulo dell'energia e funzionano stabilmente in una varietà di condizioni complesse.
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