Penyimpanan Energi Baterai Sodium-Ion: Manfaat Biaya Belum Terlihat, namun Potensi Masa Depan dalam Aplikasi Tertentu
Baterai ion natrium adalah baterai sekunder yang mengandalkan pergerakan ion natrium antara elektroda positif dan negatif untuk menyelesaikan pengisian dan pengosongan. Prinsip kerja penyimpanan energi baterai ion natrium mirip dengan baterai ion litium, dan strukturnya juga terdiri dari elektroda positif, elektroda negatif, pemisah, dan elektrolit. Perbedaan utamanya terletak pada bahan elektroda positif, garam natrium menggantikan garam litium, dan aluminium foil menggantikan tembaga foil.
Keunggulan baterai natrium terletak pada suhu pengoperasian, keamanan, siklus hidup, dan kecepatan pengisian.
1) Keamanan. Baterai natrium memiliki stabilitas yang lebih tinggi dan risiko thermal runaway yang lebih rendah, yang sangat penting untuk sistem penyimpanan energi, terutama fasilitas penyimpanan energi berskala besar. Baterai ini secara efektif dapat mengurangi kemungkinan terjadinya kecelakaan keselamatan dan memastikan keselamatan personel dan peralatan.
2) Kinerja suhu rendah. Baterai ion natrium biasanya dapat beroperasi secara stabil di lingkungan bersuhu -40℃ hingga 80℃, sedangkan kisaran suhu pengoperasian baterai ion litium terner umumnya antara -20℃ dan 60℃. Ketika suhu sekitar di bawah 0℃, kinerja baterai litium akan menurun secara signifikan, sedangkan baterai ion natrium masih dapat mempertahankan tingkat retensi kapasitas lebih dari 80% di lingkungan bersuhu rendah -20℃.
3) Siklus hidup. Baterai ion natrium dapat bertahan dalam lebih banyak siklus pengisian dan pengosongan daya, sehingga mengurangi biaya dan konsumsi sumber daya yang disebabkan oleh penggantian baterai yang sering, serta meningkatkan keseluruhan masa pakai dan manfaat ekonomi dari sistem penyimpanan energi.
4) Kecepatan pengisian daya. Baterai ion natrium dapat menyelesaikan proses pengisian daya dalam 10 menit, sedangkan baterai litium terner memerlukan waktu setidaknya 40 menit dan baterai litium besi fosfat memerlukan waktu 45 menit.
Keunggulan biaya merupakan faktor pendorong penting untuk penyimpanan energi baterai ion natrium. Melihat kembali tahun 2022, harga litium karbonat hulu meningkat tajam, dan biaya baterai litium melonjak, yang membuat industri lebih memperhatikan baterai ion natrium. Baterai ion natrium, dengan keunggulannya seperti biaya bahan baku yang rendah, dipandang menjanjikan untuk mencapai terobosan dalam biaya, mengurangi tekanan pada biaya penyimpanan energi yang disebabkan oleh tingginya harga sumber daya litium, dan dengan demikian memperoleh prospek aplikasi yang lebih luas.
Namun, harga litium karbonat telah kembali dalam dua tahun terakhir, dan sebagai hasilnya, harga baterai litium juga turun dengan cepat. Terhadap latar belakang ini, keunggulan biaya baterai natrium-ion, yang awalnya diharapkan tinggi, tidak lagi begitu menonjol, dan eksplorasi lebih mendalam masih diperlukan untuk menyoroti daya saingnya. Lagi pula, ketika harga litium karbonat turun di bawah 100,000 yuan, biaya baterai litium secara bertahap akan mendekati biaya teoritis baterai natrium-ion. Dengan cara ini, biaya baterai natrium-ion akan sangat berkurang dibandingkan dengan baterai litium. Substitusi, dan promosi selanjutnya di pasar kemungkinan akan menghadapi banyak kendala.
Meskipun baterai ion natrium berpotensi memiliki keunggulan biaya, keunggulan ini belum secara efektif diubah menjadi daya saing pasar yang nyata dan masih berada pada tataran teoritis. Dalam proses pengembangan selanjutnya, industri baterai ion natrium masih perlu berfokus pada kaitan utama pengurangan biaya.
Sebelumnya, industri secara umum memperkirakan bahwa tahun 2023 akan menjadi "tahun pertama listrik natrium", tetapi proses komersialisasi telah ditunda berulang kali. Kami percaya bahwa pada tahun 2025, listrik natrium akan menjadi titik balik bagi percepatan pembangunan industri.
Baterai ion natrium memiliki signifikansi strategis yang unik bagi negara saya. Meskipun pangsa pasar saat ini masih kecil, daya natrium merupakan opsi cadangan utama ketika situasi internasional sedang rumit dan pasokan sumber daya litium tidak stabil, dan kepentingannya tidak dapat diremehkan. Di masa mendatang, pangsa pasar daya natrium mungkin sulit untuk melampaui daya litium, tetapi secara bertahap akan berkembang di segmen pasar dan membangun keunggulannya sendiri. Dari garis waktu, daya natrium diharapkan dapat memperoleh pijakan di pasar sebelum baterai solid-state dan memainkan peran kunci dalam periode tertentu. Diperkirakan pada tahun 2030, permintaan baterai ion natrium di bidang penyimpanan energi akan melebihi 300GWh.
Penyimpanan Energi Baterai Solid-State: Batas Kepadatan Energi Lebih Tinggi, tetapi Masalah Antarmuka Perlu Diatasi
Baterai solid-state Baterai solid-state sebagian besar terdiri dari elektroda positif, elektroda negatif, elektrolit padat, dan bahan utama lainnya. Perbedaan mendasarnya adalah baterai solid-state menggunakan elektrolit padat yang tidak mudah terbakar, bukan elektrolit cair yang mudah terbakar pada baterai cair.
Menurut kandungan cairan di dalam baterai solid-state, baterai solid-state dapat dibagi menjadi baterai semi-solid-state dan baterai solid-state. Menurut definisi komunitas akademis, baterai dengan kandungan cairan lebih dari 10% adalah baterai cair; baterai dengan kandungan cairan 5%-10% didefinisikan sebagai baterai semi-solid-state. Cairan dalam baterai semi-solid-state (Qingtao Energy mendefinisikannya sebagai agen pembasah) berbeda dari elektrolit dalam baterai cair. Agen pembasah memiliki satu komponen, yang meningkatkan kebasahan antarmuka internal baterai dan mengurangi resistansi baterai; baterai solid-state sepenuhnya tidak mengandung komponen cair apa pun.
Diagram Skema Baterai Lithium-Ion Tradisional dan Baterai Lithium Solid-State
Baterai solid-state memiliki tiga keunggulan utama: 1) Keamanan yang lebih tinggi: elektrolit padat tidak mudah terbakar dan memiliki stabilitas serta sifat mekanis yang lebih baik pada suhu tinggi. 2) Batas kepadatan energi yang lebih tinggi: elektrolit padat memiliki jendela elektrokimia yang lebih luas, mengurangi reaksi samping dengan bahan elektroda, dan memperluas jangkauan bahan elektroda yang tersedia. 3) Siklus hidup yang lebih panjang: elektrolit padat tidak mudah menguap dan tidak ada masalah kebocoran. Baterai solid-state juga lebih ringan karena tidak adanya elektrolit cair dan separator.
Baterai solid-state memiliki keunggulan kinerja yang signifikan, tetapi masih ada jalan panjang yang harus ditempuh dalam hal kepraktisan dan industrialisasi, dan masih menghadapi beberapa tantangan teknis.
1) Masalah transpor ion: Konduktivitas ion elektrolit padat rendah, yang membatasi laju pengisian dan pengosongan.
2) Masalah dendrit litium: Mereka dapat tumbuh di dalam dan di antara kristal, menyebabkan korsleting dan kegagalan baterai.
3) Masalah antarmuka: Area kontak antara elektroda dan elektrolit kecil, sehingga menyebabkan peningkatan impedansi antarmuka, yang tidak kondusif bagi konduksi langsung ion litium antara elektroda positif dan negatif.
4) Masalah biaya: Pada akhir Juli 2024, harga sel baterai daya prismatik NCM adalah 0.46RMB/Wh, dan harga sel baterai daya persegi litium besi fosfat adalah 0.37RMB/Wh; menurut Xinwangda, biaya semua baterai solid-state dengan sistem polimer akan dikurangi menjadi 2.00RMB/Wh pada tahun 2026. Saat ini, biaya baterai solid-state relatif tinggi, dan ruang penurunan dalam 3-5 tahun ke depan masih belum dapat diprediksi.
Dalam hal teknologi, jalur sulfida memiliki potensi pengembangan yang besar di bidang baterai solid-state, dan produsen baterai terkemuka telah berfokus padanya. Di antara mereka, prekursor litium sulfida telah menjadi mata rantai utama dalam pengendalian biaya. Sebagai elemen inti dari kinerja baterai solid-state, sulfida dalam elektrolit padat telah muncul dengan konduktivitas tinggi dan kinerja pemrosesan yang sangat baik. Secara khusus, litium fosfor sulfur klorin telah menonjol dengan keunggulan biayanya dan telah menjadi pilihan utama untuk produksi massal. Harga pasar saat ini berada pada kisaran 20,000-40,000 RMB/kg.
Namun, harga prekursor litium sulfida saat ini masih tinggi, dengan harga lebih dari 5 juta yuan per ton, yang sangat menghambat pengurangan biaya. Kami percaya bahwa dengan inovasi berkelanjutan dari proses dan peralatan selanjutnya, biayanya diharapkan turun secara signifikan. Pada saat yang sama, jalan menuju komersialisasi semua baterai solid-state juga menghadapi tantangan proses manufaktur, terutama dalam tautan pembentukan film front-end. Persyaratan kontrol untuk ketebalan membran elektrolit padat, keseragaman dispersi material, dan kerataan elektroda negatif sangat ketat dan harus akurat hingga tingkat mikron atau bahkan nanometer. Saat ini, peralatan produksi belum matang dan sulit untuk mendukung kebutuhan produksi massal.
Pada tahun 2025, pasar global untuk berbagai jenis baterai solid-state akan bernilai ratusan miliar yuan. Jika baterai solid-state dapat sepenuhnya memanfaatkan keunggulan keamanannya dan lebih meningkatkan kepadatan energi, sekaligus mengoptimalkan kinerja laju, siklus masa pakai, dan proses manufaktur, baterai tersebut akan memiliki basis pelanggan potensial yang besar dalam skenario menguntungkan tertentu. Selain itu, jika terjadi terobosan dalam biaya baterai solid-state, ruang pasar diperkirakan akan semakin meluas.
Penyimpanan Energi Baterai Aliran: Keuntungan Berbeda untuk Penyimpanan Energi Jangka Panjang di Masa Depan
Baterai aliran cairan dapat dibagi menjadi baterai aliran cairan seng-besi, baterai aliran cairan seng-bromin, baterai aliran cairan semua-besi, baterai aliran cairan besi-kromium, dan baterai aliran cairan semua-vanadium, tergantung pada elektroda positif dan negatif serta jenis listrik aktif dalam larutan elektrolit. Di antara semuanya, baterai vanadium telah memimpin dalam memasuki tahap awal komersialisasi seiring dengan perkembangan industri hulu dan hilir.
Baterai aliran cair vanadium penuh adalah baterai dengan vanadium sebagai bahan aktif dalam keadaan cair yang bersirkulasi. Elektrolit dipompa ke dalam tumpukan baterai melalui pompa eksternal. Di bawah aksi daya mekanis, elektrolit bersirkulasi antara tangki penyimpanan dan setengah sel, mengalir melalui permukaan elektroda untuk menghasilkan reaksi elektrokimia, dan kemudian pelat elektroda ganda mengumpulkan dan mengalirkan arus, sehingga mewujudkan konversi energi kimia menjadi energi listrik. Mode kerja aliran sirkulasi yang unik ini memungkinkan baterai vanadium memiliki fleksibilitas dalam kapasitas penyimpanan energi, dan berbagai kebutuhan dapat dipenuhi dengan menyesuaikan volume elektrolit.
Diagram Skema Penyimpanan Energi Baterai All-Flow
Baterai vanadium memiliki keunggulan unik dalam konteks penyimpanan energi jangka panjang. Daya baterai vanadium ditentukan oleh tumpukan baterai, dan kapasitas penyimpanan energi bergantung pada elektrolit, dan keduanya bersifat independen satu sama lain. Dalam hal biaya, baterai vanadium dapat secara efektif mengamortisasi biaya unit daya beserta waktu penyimpanan energi, sehingga mengurangi biaya per Wh, yang sangat konsisten dengan penyimpanan energi jangka panjang. Dalam aplikasi praktis, jika daya perlu ditingkatkan, jumlah tumpukan baterai dapat ditingkatkan; jika kapasitas perlu diperluas, konsentrasi dan volume elektrolit dapat diubah untuk secara fleksibel memenuhi berbagai kebutuhan penyimpanan energi, sehingga memberikan solusi teknis yang sangat menjanjikan untuk bidang penyimpanan energi.
Penyimpanan Energi Baterai All-Flow: Daya Keluaran dan Kapasitas Penyimpanan Dapat Dirancang Secara Independen
Baterai vanadium juga menunjukkan karakteristik yang sangat baik dalam hal keamanan dan siklus hidup.
1) Baterai vanadium menggunakan elektrolit berbasis air anorganik, yang tidak memiliki risiko terbakar dan meledak, serta dapat beroperasi secara stabil pada suhu dan tekanan normal, sehingga sepenuhnya menghilangkan risiko thermal runaway. Sistem baterai menunjukkan konsistensi yang baik, dan dengan mekanisme manajemen baterai yang efisien, sistem ini memastikan keandalan operasi yang tinggi.
2) Dalam hal siklus hidup, masa pakai kalender dapat mencapai 25 tahun, jumlah siklus pengisian dan pengosongan dapat mencapai 16,000 kali, dan elektroda tidak berpartisipasi dalam reaksi selama proses reaksi, dan pengisian dan pengosongan yang dalam tidak memengaruhi masa pakai baterai. Kapasitas dapat mempertahankan keadaan peluruhan nol. Baterai vanadium dapat mencapai tingkat retensi kapasitas 100% sepanjang seluruh siklus hidup, dan tidak terjadi peluruhan efisiensi, memberikan jaminan yang kuat untuk penyimpanan dan pasokan energi yang stabil dalam jangka panjang.
Pada tahun 2024, kapasitas terpasang baterai aliran cair di Tiongkok melampaui GWh untuk pertama kalinya, mencapai 1.81 GWh. Menurut GGII, baterai aliran cair dengan cepat menembus aplikasi penyimpanan energi hibrida. Dari Januari hingga November 2024, proyek penyimpanan energi hibrida baterai aliran cair vanadium penuh + baterai litium besi fosfat (LFP) menyumbang hampir 60% dari proyek lelang baterai aliran cair di Tiongkok. Karena harga sistem baterai aliran cair terus menurun, diperkirakan akan turun hingga kurang dari 2 MB/Wh pada tahun 2026.
Penyimpanan Energi Hidrogen: Hidrogen yang Tersimpan Dapat Diubah Menjadi Listrik dan Digunakan di Berbagai Sektor seperti Metalurgi dan Transportasi
Energi hidrogen dibagi secara jelas menurut beberapa kategori. Dalam arti sempit, penyimpanan energi hidrogen berputar di sekitar proses konversi "listrik-hidrogen-listrik". Ketika terjadi kelebihan pasokan listrik, terutama selama jam non-sibuk, listrik ini dapat dimanfaatkan sepenuhnya untuk menjalankan aktivitas produksi hidrogen skala besar dengan giat, mengubah listrik menjadi energi hidrogen dengan sukses dan terampil untuk penyimpanan yang tepat. Jenis energi hidrogen ini dapat digunakan sebagai energi cadangan dan dipasok ke industri terkait hilir sesuai permintaan; dapat juga digunakan ketika permintaan listrik puncak tiba dan permintaan listrik meningkat tajam. Teknologi utama sel bahan bakar dapat digunakan untuk mengubah hidrogen yang tersimpan menjadi listrik dengan cepat dan mengirimkannya ke jaringan listrik tepat waktu, yang secara efektif memainkan peran penting dalam mengatur keseimbangan pasokan dan permintaan listrik.
Penyimpanan energi hidrogen dalam arti luas menekankan karakteristik konversi satu arah dari "listrik-hidrogen". Hidrogen yang disimpan digunakan secara luas di berbagai bidang seperti transportasi dan baja. Misalnya, hidrogen dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan sel bahan bakar hidrogen guna mendorong perjalanan dan membantu transformasi hijau dan rendah karbon pada industri baja; atau melalui serangkaian reaksi kimia yang kompleks, hidrogen dapat diubah menjadi turunan kimia yang berharga seperti metanol dan amonia untuk digunakan dalam industri lain seperti produksi kimia. Setelah konversi dan aplikasi, hidrogen tidak akan lagi mengalir kembali ke jaringan listrik untuk pembangkitan listrik.
Penyimpanan energi hidrogen memiliki keuntungan signifikan berikut:
1) Jangka panjang: Elemen utama penyimpanan energi jangka panjang adalah mobilitas pembawa energi dan pemisahan kapasitas dan daya. Meskipun penyimpanan terpompa dan penyimpanan energi udara terkompresi memiliki mobilitas pembawa energi, penerapannya dibatasi oleh lokasi geografis. Sebaliknya, penyimpanan energi hidrogen lebih cocok untuk kebutuhan pengisian dan pengosongan daya jangka panjang lebih dari 4 jam, dan dapat mencapai transfer energi musiman. Waktu pengosongan daya berkelanjutan rata-ratanya dapat mencapai 500-1000 jam. Tingkat pengosongan daya sendiri penyimpanan energi hidrogen sangat rendah, hampir nol, yang memungkinkannya beradaptasi dengan siklus penyimpanan energi lebih dari satu tahun tanpa batasan geografis.
2) Kapasitas besar: Kepadatan energi penyimpanan energi hidrogen dalam hidrogen cair dapat mencapai 143 MJ/kg (sekitar 40kWh/kg), yang lebih dari 100 kali lipat dari penyimpanan energi elektrokimia seperti baterai litium; dalam hal nilai kalor, nilai kalor hidrogen dapat mencapai 120MJ/kg, yang 3-4 kali lipat dari energi fosil tradisional seperti batu bara, gas alam, dan minyak. Penyimpanan energi merupakan salah satu dari sedikit metode penyimpanan energi yang dapat menyimpan lebih dari 100 GWh energi.
Perbandingan Waktu Pengosongan dan Kinerja Kapasitas pada Berbagai Teknologi Penyimpanan Energi
3) Lintas wilayah: Hidrogen dapat diangkut dengan berbagai cara, termasuk bentuk gas, cair, dan padat. Penyimpanan energi hidrogen tidak dibatasi oleh jaringan transmisi dan distribusi daya dan dapat mencapai pengaturan beban puncak lintas wilayah. Namun, pembangkit listrik penyimpanan energi elektrokimia dibatasi oleh jaringan listrik dan kondisi transportasi dan sulit untuk mencapai pengaturan beban puncak lintas wilayah. Terutama dalam pengembangan energi angin lepas pantai, dengan pengembangan tenaga angin lepas pantai skala besar, transmisi dan konsumsi daya lepas pantai telah menjadi tantangan. Menggunakan tenaga angin lepas pantai untuk menghasilkan hidrogen dapat secara efektif memecahkan masalah koneksi jaringan skala besar dan konsumsi daya angin lepas pantai serta biaya tinggi transmisi daya laut dalam.
Hidrogen dapat dikatakan sebagai bentuk energi yang paling utama. Hidrogen dapat diproduksi dengan elektrolisis air, yang hampir tidak ada habisnya; ia dapat menghasilkan listrik dengan bereaksi dengan oksigen, dan hanya air yang dihasilkan, yang benar-benar menghasilkan emisi karbon nol. Namun, tantangan yang dihadapi oleh penyimpanan dan transportasi hidrogen juga berat. Sifat fisik dan kimia khusus hidrogen disertai dengan risiko keselamatan selama transportasi, baik dalam gas bertekanan tinggi atau cairan bersuhu rendah. Selain itu, kepadatan hidrogen yang rendah menyebabkan efisiensi transportasinya rendah. Bahkan dalam kondisi tekanan tinggi, truk berat seberat 49 ton hanya dapat mengangkut sekitar 300 kilogram hidrogen. Titik didih hidrogen cair yang sangat rendah mengharuskan kita untuk menginvestasikan teknologi dan biaya energi yang besar dalam mempertahankan keadaan cairnya.
Mengenai kapan penyimpanan energi hidrogen akan menjadi industri pilar, kami percaya ada dua tahap utama yang perlu diperhatikan:
Titik balik pertama: Secara global, kebijakan telah ditetapkan untuk mendukung pengembangan penyimpanan energi hidrogen. Pada bulan November 2024, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi secara terbuka meminta pendapat tentang “Rencana Aksi untuk Pengembangan Berkualitas Tinggi Industri Manufaktur Penyimpanan Energi Baru” (Draf untuk Komentar). Pendapat tersebut menunjukkan pengembangan teknologi penyimpanan energi jangka panjang seperti udara bertekanan, dan tata letak lanjutan yang tepat dari teknologi penyimpanan energi jangka panjang seperti penyimpanan energi hidrogen. Secara aktif mendorong tenaga termal untuk mengonfigurasi penyimpanan energi baru secara wajar dan memperluas skenario aplikasi energi baru seperti penyimpanan hidrogen tenaga angin dan matahari. Menjelajahi penggunaan energi terbarukan untuk menghasilkan hidrogen di daerah-daerah yang kaya akan energi baru dan kapasitas penyerapan lokalnya rendah, seperti gurun, Gobi, dan tanah terlantar.
Titik balik kedua: Ketika produksi hidrogen tenaga angin lepas pantai dan teknologi penyimpanan hidrogen solid-state dikomersialkan, energi hidrogen diharapkan memainkan peran kunci dalam produksi bidang industri seperti baja dan semen, serta metanol hijau dan produk lainnya. Diharapkan pada tahun 2035, kapasitas produksi energi hidrogen akan mencapai 5 triliun yuan, menjadi kekuatan penting dalam industri energi. Di sisi biaya, biaya pembangunan stasiun hidrogen saat ini tinggi. Biaya konstruksi stasiun hidrogen standar setidaknya 2 juta dolar AS, sekitar 15 juta yuan, dan biaya sistem hidrogenasi tekanan tinggi setinggi 20 juta yuan. Di antara mereka, kompresor hidrogen menyumbang 30% dari biaya stasiun hidrogen. Menghadapi tantangan ruang pengurangan biaya yang terbatas, perusahaan kompresor hidrogen domestik sangat perlu meningkatkan inovasi teknologi untuk mencapai efektivitas biaya dan daya saing pasar.
Penyimpanan Energi Hibrida: Mengintegrasikan Beberapa Teknologi Penyimpanan untuk Mencapai Efek '1+1>2'
The sistem penyimpanan energi hibrida dengan cerdik memadukan dua atau lebih teknologi penyimpanan energi yang berbeda menjadi satu. Tujuannya adalah untuk belajar dari berbagai kekuatan dan memanfaatkan sepenuhnya keunggulan unik berbagai teknologi penyimpanan energi, sehingga mencapai tujuan penyimpanan energi dan pengelolaan yang lebih efisien dan fleksibel.
Penyimpanan energi hibrida telah menarik banyak perhatian di industri karena dapat mencapai efek “1+1>2” melalui keunggulannya berupa kinerja komplementer yang kuat, berbagai fungsi, penyebaran risiko, dan efisiensi komprehensif yang tinggi. Pada tahun 2022, “Rencana Lima Tahun ke-14 untuk Pengembangan Penyimpanan Energi Baru” yang dikeluarkan oleh Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional dan Administrasi Energi Nasional menyebutkan bahwa rencana tersebut akan mempromosikan penerapan bersama berbagai teknologi penyimpanan energi yang dikombinasikan dengan kebutuhan sistem dan melaksanakan demonstrasi percontohan penyimpanan energi komposit.
Dari perspektif klasifikasi, penyimpanan energi hibrida mencakup integrasi baterai dan baterai, seperti kombinasi baterai dengan sistem kimia berbeda, yang memanfaatkan perbedaan karakteristik pengisian dan pengosongan daya masing-masing untuk mencapai pasokan energi yang stabil setiap saat; baterai dan superkapasitor digabungkan, yang pertama memastikan cadangan energi jangka panjang, dan yang terakhir mengandalkan kepadatan daya yang sangat tinggi untuk merespons dengan cepat dalam skenario permintaan daya tinggi seketika untuk mengisi kesenjangan energi; ketiga, baterai dan roda gila bekerja bersama-sama, dan roda gila mengandalkan rotasi kecepatan tinggi untuk menyimpan energi, yang dapat mengatasi fluktuasi daya jangka pendek dan frekuensi tinggi dengan mudah, melengkapi baterai untuk memastikan keluaran daya yang stabil; ada juga kombinasi baterai dan penyimpanan hidrogen, yang menggunakan kepadatan energi hidrogen yang tinggi dan karakteristik konversi yang fleksibel untuk memperluas batasan waktu penyimpanan energi.
Saat ini, baterai litium besi fosfat mendominasi bidang penyimpanan energi elektrokimia di negara saya. Namun, jalur teknologi litium besi fosfat tunggal memiliki kekurangan yang melekat, dan penyimpanan energi hibrida dapat secara efektif mengatasinya. Ketika teknologi penyimpanan energi tertentu tiba-tiba rusak atau gagal, teknologi pendukung lainnya dapat mengambil alih tepat waktu untuk terus memastikan penyimpanan dan pelepasan energi serta menjaga operasi sistem yang stabil.
Saat ini, penerapan proyek yang menggabungkan baterai litium dengan rute teknis lainnya telah dilaksanakan secara bertahap, dan berbagai teknologi penyimpanan energi baru bekerja sama satu sama lain untuk memenuhi kebutuhan berbagai skenario. Menurut GGII, di antara proyek lelang baterai aliran Tiongkok dari Januari hingga November 2024, proyek penyimpanan energi hibrida baterai aliran vanadium penuh + baterai litium besi fosfat (LFP) mencakup hampir 60%. Menurut CESA, dari Januari hingga Oktober 2024, total 10 proyek penyimpanan energi hibrida di negara saya memiliki kapasitas terpasang baru, dengan skala total 1.4GW/4.6GWh, mencakup 7.92% dari kapasitas, durasi rata-rata 3.28 jam, dan total investasi lebih dari 6.7 miliar RMB.
Penyimpanan Energi Baru Lainnya: Banyak Kapal Bersaing, Semua Memiliki Peluang
1) Penyimpanan energi udara terkompresi: Kompres udara dan simpan dalam tangki gas, lalu gunakan perangkat konversi energi untuk mengubah udara dalam tangki gas menjadi energi mekanik atau energi listrik, sehingga terwujud penyimpanan dan pelepasan energi. Teknologi penyimpanan energi udara terkompresi memiliki keunggulan kapasitas besar, siklus penyimpanan energi panjang, siklus konstruksi pendek, dan tata letak lokasi yang relatif fleksibel. Media penyimpanannya hanya udara dan tidak ada risiko ledakan. Dibandingkan dengan penyimpanan pompa, penyimpanan ini tidak dibatasi oleh kondisi geografis. Diharapkan menjadi pelengkap penting dalam bidang pembangkit listrik penyimpanan energi skala besar (>100MW) bila dikombinasikan dengan teknologi penyimpanan energi lainnya. Waktu pengosongannya dapat mencapai lebih dari 4 jam.
2) Penyimpanan energi flywheel: Energi disimpan melalui putaran flywheel berkecepatan tinggi, lalu diubah menjadi energi listrik atau energi termal melalui perangkat pemulihan energi. Penyimpanan energi flywheel terutama berfokus pada perannya dalam pengaturan frekuensi jaringan. Flywheel dapat memainkan peran perataan dan perlambatan jaringan secara tepat waktu saat jaringan berubah, menjadi alternatif untuk pengaturan frekuensi daya termal.
3) Penyimpanan energi gravitasi: Dengan mengubah energi potensial gravitasi menjadi energi listrik, penyimpanan dan pelepasan energi tercapai. Keunggulannya adalah tidak perlu mentransmisikan energi listrik ke pengguna yang jauh melalui saluran transmisi tegangan tinggi, memiliki efisiensi konversi energi yang tinggi, dan tidak menghasilkan banyak polusi lingkungan. Efisiensi konversi sistem adalah 80%-90%, dan masa pakainya 25-40 tahun.
