14-та Шанхайська міжнародна виставка довготривалих накопичувачів енергії та проточних акумуляторів успішно завершилася. Захід чітко продемонстрував:Довготривале накопичення енергії (LDES)швидко переходить від теорії до масштабного комерційного використання. Це вже не віддалена концепція, а центральний стовп для досягнення глобальноїВуглецева нейтральність.
Найбільшими висновками цьогорічної виставки стали прагматизм та диверсифікація. Учасники вийшли за рамки презентацій PowerPoint. Вони продемонстрували реальні, масово вироблювані рішення з керованими витратами. Це знаменує собою вихід індустрії накопичення енергії, особливоLDES, в епоху індустріалізації.
За даними BloombergNEF (BNEF), прогнозується, що до 2030 року світовий ринок накопичення енергії досягне вражаючих 1028 ГВт·год. Передові технології, представлені на цій виставці, є ключовими двигунами цього експоненціального зростання. Ось наш детальний огляд найважливіших технологій заходу.
Проточні батареї: королі безпеки та довговічності
Проточні батареїбули безперечними зірками шоу. Їхні основні переваги роблять їх ідеальним вибором дляТривале зберігання енергіїВони за своєю суттю безпечні, пропонують надзвичайно довгий термін служби та дозволяють гнучко масштабувати потужність та енергію. Виставка показала, що галузь зараз зосереджена на вирішенні своєї головної проблеми: вартості.
Ванадієва проточна батарея (VFB)
TheВанадієва проточна батареяє найзрілішою та комерційно передовою технологією проточних акумуляторів. Їхній електроліт можна використовувати повторно майже необмежено довго, забезпечуючи високу залишкову вартість. Цього року основна увага була зосереджена на збільшенні щільності потужності та зниженні системних витрат.
Технологічні прориви:
Потужні стекиУчасники виставки продемонстрували конструкції димоходів нового покоління з вищою щільністю потужності. Вони дозволяють досягти більшої ефективності енергообміну при менших фізичних розмірах.
Розумне управління температуроюІнтегрованийуправління температурою накопичення енергіїБули представлені системи, засновані на алгоритмах штучного інтелекту. Вони підтримують оптимальну робочу температуру акумулятора, щоб продовжити термін його служби.
Інновації в електролітахБуло запроваджено нові, стабільніші та економічно ефективніші формули електролітів. Це є ключовим фактором для зменшення початкових капітальних витрат (CapEx).
Залізо-хромова проточна батарея
Найбільша перевагаЗалізо-хромова проточна батареяє надзвичайно низька вартість сировини. Залізо та хром поширені та набагато дешевші за ванадій. Це надає йому величезний потенціал у економічно чутливих, великомасштабних проектах накопичення енергії.
Технологічні прориви:
Іонообмінні мембраниБули представлені нові недорогі, високоселективні мембрани. Вони вирішують давню технічну проблему перехресного забруднення іонами.
Системна інтеграціяКілька компаній представили модульніЗалізо-хромова проточна батареясистем. Ці конструкції значно спрощують встановлення на місці та подальше обслуговування.
Фізичне зберігання: використання великої сили природи
Окрім електрохімії, значну увагу також привернули фізичні методи накопичення енергії. Вони зазвичай пропонують надтривалий термін служби з мінімальною деградацією ємності, що робить їх придатними для застосування в масштабі мережі.
Акумулятор енергії стисненого повітря (CAES)
Зберігання енергії стисненого повітрявикористовує надлишок електроенергії в години поза піковими навантаженнями для стиснення повітря у великі резервуари для зберігання. Під час пікового навантаження стиснене повітря вивільняється для обертання турбін та вироблення енергії. Цей метод є масштабним та довговічним, ідеальним «регулятором» для енергосистеми.
Технологічні прориви:
Ізотермічне стисненняБуло висвітлено передові методи ізотермічного та квазіізотермічного стиснення. Завдяки введенню рідкого середовища під час стиснення для відведення тепла ці системи підвищують коефіцієнт корисної дії (ККД) з традиційних 50% до понад 65%.
Застосування меншого масштабуНа виставці були представлені проекти систем CAES масштабу MW для промислових парків та центрів обробки даних, що демонстрували більш гнучкі варіанти використання.
Зберігання енергії гравітацією
ПринципЗберігання енергії гравітацієюпростий, але геніальний. Він використовує електрику для підняття важких блоків (наприклад, бетону) на висоту, накопичуючи енергію як потенційну енергію. Коли потрібна енергія, блоки опускаються, перетворюючи потенційну енергію назад в електрику за допомогою генератора.
Технологічні прориви:
Алгоритми відправлення на основі штучного інтелектуАлгоритми диспетчеризації на основі штучного інтелекту можуть точно прогнозувати ціни на електроенергію та навантаження. Це оптимізує час підйому та опускання блоків для максимізації економічної віддачі.
Модульні конструкції: Баштові та підземні шахтніЗберігання енергії гравітацієюБули представлені рішення з модульними блоками. Це дозволяє гнучко масштабувати потужність залежно від умов та потреб на місці.
Нова технологія акумуляторів: претенденти на підйом
Хоча виставка була зосереджена наLDES, деякі нові технології, які можуть кинути виклик літій-іонним батареям за вартістю та безпекою, також справили сильне враження.
Натрій-іонний акумулятор
Натрій-іонні акумуляторипрацюють аналогічно літій-іонним, але використовують натрій, який надзвичайно поширений і дешевий. Вони краще працюють за низьких температур і безпечніші, що робить їх чудовим вибором для економічно чутливих та критично важливих для безпеки станцій накопичення енергії.
Технологічні прориви:
Вища щільність енергіїПровідні компанії продемонстрували натрій-іонні елементи з щільністю енергії понад 160 Вт·год/кг. Вони швидко наздоганяють LFP (літій-залізо-фосфатні) акумулятори.
Зрілий ланцюг поставокПовний ланцюг поставок дляНатрій-іонні акумулятори, від катодних та анодних матеріалів до електролітів, вже встановлено. Це відкриває шлях для масштабного зниження витрат. Галузевий аналіз показує, що вартість їхньої упаковки може бути на 20-30% нижчою, ніж у випадку з LFP, протягом 2-3 років.
Інновації системного рівня: «Мозок» і «кров» сховища
Успішний проект зберігання даних – це більше, ніж просто акумулятор. Виставка також продемонструвала величезний прогрес у ключових допоміжних технологіях. Вони мають вирішальне значення для забезпеченняБезпека зберігання енергіїта ефективність.
| Категорія технологій | Основна функція | Ключові моменти виставки |
|---|---|---|
| BMS (Система керування акумуляторами) | Контролює та керує кожним елементом акумулятора для безпеки та балансу. | 1. Вища точність зактивне балансуваннятехнологія. Хмарний штучний інтелект для прогнозування несправностей та діагностики стану здоров'я (SOH). |
| PCS (Система перетворення потужності) | Керує зарядкою/розрядкою та перетворює постійний струм у змінний. | 1. Високоефективні (>99%) модулі з карбіду кремнію (SiC). Підтримка технології віртуального синхронного генератора (VSG) для стабілізації мережі. |
| TMS (Система теплового управління) | Контролює температуру акумулятора, щоб запобігти тепловому перегріву та подовжити термін його служби. | 1. Висока ефективністьрідинне охолодженняСистеми зараз є мейнстрімом. Починають з'являтися передові рішення для занурювального охолодження. |
| EMS (Система управління енергією) | «Мозок» станції, що відповідає за розподіл та оптимізацію енергії. | 1. Інтеграція стратегій торгівлі на ринку електроенергії для арбітражу. Час відгуку на рівні мілісекунд для задоволення потреб регулювання частоти мережі. |
Світанок нової ери
14-та Шанхайська міжнародна виставка довготривалих накопичувачів енергії та проточних акумуляторів була не просто демонстрацією технологій; це була чітка галузева декларація.Тривале зберігання енергіїТехнології розвиваються неймовірними темпами, витрати стрімко падають, а застосування розширюються.
Від диверсифікаціїПроточні батареїі від грандіозних масштабів фізичного зберігання до потужного зростання таких конкурентів, якНатрій-іонні акумулятори, ми спостерігаємо динамічну та інноваційну промислову екосистему. Ці технології є основою для глибокої трансформації нашої енергетичної структури. Вони є яскравим шляхом доВуглецева нейтральністьмайбутнє. Закінчення виставки знаменує собою справжній початок цієї захопливої нової ери.
Авторитетні джерела та додаткова література
1. BloombergNEF (BNEF) – Глобальний огляд накопичення енергії:
https://about.bnef.com/energy-storage-outlook/
2. Міжнародне агентство з відновлюваної енергетики (IRENA) – Інноваційний огляд: акумулювання теплової енергії:
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Innovation-outlook-Thermal-energy-storage
3. Міністерство енергетики США – довготривале зберігання енергії:
https://www.energy.gov/earthshots/long-duration-storage-shot
Час публікації: 16 червня 2025 р.