تحسين معدل الاستخدام العام للطاقة الخضراء

        في 22 مارس ، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح وإدارة الطاقة الوطنية تعميمًا بشأن الخطة الخمسية الرابعة عشرة لنظام الطاقة الحديثة (المشار إليها فيما يلي باسم الخطة). بالتطلع إلى عام 2035 ، سيتم إحراز تقدم حاسم في تطوير الطاقة عالية الجودة ، وسيتم الانتهاء من نظام طاقة حديث بشكل أساسي ، وستصبح الطاقة المتجددة مصدر الطاقة الرئيسي. تتوقع الخلايا الكهروضوئية وفقًا للاتحاد الأوروبي (EPIA) أنه بحلول عام 2040 ، ستصل نسبة الطاقة المتجددة في هيكل الطاقة إلى أكثر من 50 ٪ من إجمالي استهلاك الطاقة ، وستكون نسبة توليد الطاقة الكهروضوئية أكثر من 20 ٪ ؛ بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين ، ستشكل الطاقة المتجددة أكثر من 80 في المائة من إجمالي إمدادات الطاقة ، وستشكل الطاقة الكهروضوئية أكثر من 60 في المائة. تتغير شبكات الطاقة أيضًا لاستيعاب الطلب المتزايد على الطاقة ، مع دعم تغلغل الطاقة المتجددة أيضًا ، ولا بد لعملية تغيير شبكات الطاقة من إضافة عدد كبير من أنظمة تخزين الطاقة. إلى حد كبير ، يحل نظام تخزين الطاقة مشكلة العشوائية وتقلب توليد الطاقة الجديدة للطاقة ، والتي يمكن أن تحقق الإخراج السلس لتوليد الطاقة الجديدة ، وتنظم بشكل فعال التغيرات في جهد الشبكة والتردد والمرحلة الناتجة عن توليد طاقة جديدة للطاقة ، بحيث يمكن دمج طاقة الرياح على نطاق واسع وتوليد الطاقة الكهروضوئية بسهولة وبشكل موثوق في شبكة الطاقة التقليدية ، وتحسين معدل الاستخدام الإجمالي للطاقة الخضراء. تخزين الطاقة هو العنصر الأساسي للتنفيذ الناجح للخطة.

   وفقًا للطرق المختلفة لتخزين الطاقة ، يمكن تقسيم تخزين الطاقة إلى تخزين الطاقة الفيزيائية وتخزين الطاقة الكيميائية وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية. يشمل تخزين الطاقة الفيزيائية بشكل أساسي التخزين بالضخ ، وتخزين طاقة الهواء المضغوط ، وتخزين طاقة دولاب الموازنة ، إلخ. يشمل تخزين الطاقة الكيميائية بشكل أساسي بطارية الرصاص الحمضية ، وبطارية ليثيوم أيون ، وبطارية الصوديوم الكبريتية ، وبطارية تدفق السائل ، إلخ. يشمل تخزين الطاقة الكهرومغناطيسية بشكل أساسي تخزين الطاقة الفائق ، وتخزين الطاقة فائقة التوصيل ، وما إلى ذلك.

   تكنولوجيا تخزين الطاقة الجديدة ، ويفضل بطارية ليثيوم أيون ، مثل كابوال التكنولوجيا الخضراء بطارية تخزين. تتميز بطارية ليثيوم أيون بأداء تخزين طاقة جيد وعمر خدمة طويل وأوقات دورات عالية. في ظل الظروف العادية ، يمكن أن تكون بطاريات الليثيوم أيون حوالي 3000 دورة ، ويمكن أن تصل بطاريات تيتانات الليثيوم إلى 25000 دورة تحتل السعة المثبتة حديثًا لبطارية ليثيوم أيون المرتبة الأولى في كل من العالم والصين ، وتنشر العديد من الشركات المحلية تقنية تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون. يؤدي استخدام طبقات البطاريات إلى إطالة عمر خدمة بطاريات الليثيوم أيون وتقليل التكلفة بشكل أكبر. تقنية بطارية الرصاص ناضجة ، ومصدر مادة البطارية واسع ، والتكلفة منخفضة ، ويمكن ملء بطارية الكربون الرصاص في 90 دقيقة ، وتقليل ظاهرة الكبريتات السلبية ، وإطالة عمر البطارية ، وتحسين كثافة الطاقة أيضًا ، وهو الاتجاه الرئيسي لتطوير تكنولوجيا البطاريات الرصاصية. كثافة الطاقة لبطارية الصوديوم الكبريتية تصل إلى 760 واط / كغ ، وكفاءة التحويل قريبة من 100٪ ، وعدد دورات البطارية يصل إلى 2500. ومع ذلك ، فإن التكلفة مرتفعة وبيئة العمل متطلبة للغاية. يمكن بدء تشغيل 300 فقط. تُستخدم بطارية تخزين طاقة الصوديوم والكبريت على نطاق واسع في البلدان الأجنبية ، ولكن لم يتم الترويج لها على نطاق واسع في الصين. تتبنى بطارية التدفق الهيكل الخاص للإلكتروليت الموجب والسالب الذي يدور بشكل منفصل ، مما يحسن من كفاءة التفاعل الكيميائي. يمكن أن تصل كفاءة تحويل الطاقة إلى أكثر من 96٪ ، ويمكن أن تصل كثافة الطاقة إلى 92 واط في الساعة / كجم ، ويبلغ عدد الدورات حوالي 13000 ، وعمر الخدمة حوالي 20 عامًا. نظرًا للنضج المنخفض لتكنولوجيا بطارية التدفق ، الحجم الكبير ، السعر ليس هو السائد ، لذلك لا يتم استخدامه على نطاق واسع في الصين. حاليًا ، في مجال تخزين المواد الكيميائية ، يركز الباحثون على تحسين خصائص المواد وقدراتها ، بما في ذلك تحسين الأقطاب الكهربائية والإلكتروليتات والأغشية والفواصل الجديدة. تشمل أكثر التقنيات الواعدة بطاريات Li-S و M-Air وبطاريات الحالة الصلبة ، بالإضافة إلى خلايا التدفق الجديدة والمكثفات الهجينة.

    أجهزة تخزين الطاقة المتجددة في تقنية تخزين الطاقة الجديدة للمساعدة في تقليل عدد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السكنية وغير السكنية والصناعية. ومع ذلك ، فإن التخزين الحراري وتخزين الطاقة يواجهان مشاكل في التكلفة والاستقرار. لا يزال تطوير أجهزة التخزين الحراري وتخزين الطاقة المطبقة على نطاقات درجات الحرارة المختلفة والحاويات المختلفة ، ومشاكل العزل الحراري للتخزين الحراري وأجهزة تخزين الطاقة وتصميم وتكامل النظام قيد الدراسة.

     تشمل اتجاهات التطوير المستقبلية لأنظمة التخزين زيادة سعة التخزين ، 48V 5.5 / 10kWh لطاقة تخزين الطاقة المنزلية بطارية capwall تعزيز التكامل مع الطاقة الخضراء ، وزيادة دورة الحياة والكفاءة ، وإمكانيات وقت تفريغ أعلى ، ومن أهمها تصميم وتطوير حلول هجينة ذات موثوقية عالية.

تعتبر الولايات المتحدة واليابان تخزين الطاقة كصناعة مستقلة وقد أدخلت سياسات دعم خاصة. يجب على الصين أيضًا أن تولي اهتمامًا لتطوير تخزين الطاقة ، وتشجيع البحث والتطوير في التقنيات ذات الصلة ، وإدخال السياسات ذات الصلة ، من أجل تحقيق هدف توليد الطاقة المتجددة بسلاسة لتصبح المصدر الرئيسي للطاقة وتحقيق نتائج جوهرية في بناء نظام طاقة جديد.