Didžiuliame „Dvigubos anglies“ tikslų (anglies koncentracijos didinimas ir anglies neutralumas) planuose energijos kaupimo baterijos iškyla kaip nepakeičiamas kertinis akmuo, skatinantis energetikos kraštovaizdžio transformaciją ir ekologišką plėtrą. Pasaulinei energetikos struktūrai spartėjant perėjimui prie švaros ir mažo anglies dioksido išmetimo, energijos kaupimo baterijos ne tik prisiima esminę atsakomybę už atsinaujinančios energijos pasiūlos ir paklausos pusiausvyrą, bet ir suteikia pagrindinę paramą kuriant naują energetikos sistemą pasitelkiant technologines naujoves ir pramonės sinergiją. Šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip energiją kaupiančios baterijos padeda pasiekti pusę „dvigubos anglies“ tikslų iš keturių aspektų: technologiniai laimėjimai, pramoninis bendradarbiavimas, politinė parama ir visuomeninė nauda.
I. Technologiniai proveržiai: Atsinaujinančių išteklių energijos kliūčių sprendimas
Atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., vėjo ir saulės energijos, nepastovumas ir nepastovumas yra pagrindinės kliūtys, ribojančios jų plataus masto{0}}į tinklą. Energijos kaupimo baterijos, naudodamos „piko skutimosi ir slėnio užpildymo“ mechanizmus, kaupia elektros energijos perteklių didelės generacijos laikotarpiais ir išleidžia ją didžiausios paklausos metu, taip veiksmingai išlygindamos atsinaujinančios energijos gamybos svyravimus. Kaip pavyzdį paimkite ličio-jonų akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemas (BESS). Jie kaupia elektrą saulėtomis dienomis ir iškrauna naktį arba debesuotu oru, užtikrindami tinklo stabilumą. Be to, ilgalaikės- energijos kaupimo technologijos, pvz., vanadžio redokso srauto baterijos, suteikia unikalių pranašumų energijos sistemos didžiausio skutimosi ir dažnio reguliavimo srityje dėl didelio saugumo ir ilgo tarnavimo laiko.
Kitas technologinės pažangos aspektas yra išlaidų mažinimas. Pastaraisiais metais pagrindiniai ličio-jonų baterijų rodikliai, pvz., ciklo trukmė ir energijos tankis, labai pagerėjo, o taikymo sąnaudos greitai sumažėjo, o tai yra ekonominis pagrindas plataus masto diegimui. Tokios įmonės kaip CATL sumažino energijos kaupimo baterijų kainą, taikydamos medžiagų naujoves ir optimizuodami procesus, todėl „fotovoltinė + energijos kaupimo“ modelis tapo ekonomiškai įmanomu pagal daugiau scenarijų. Pavyzdžiui, atokiose vietovėse energijos kaupimo baterijų ir paskirstytų fotovoltinių sistemų derinys ne tik išsprendė „neelektros{6}kaimų“ problemą, bet ir padidino energijos savarankiškumą{7}} taikant mikrotinklo modelius.
II. Pramoninis bendradarbiavimas: ekosistemos „Energijos generavimo“{1}}Energijos kaupimo-Energijos vartojimo ciklo kūrimas
Energijos kaupimo baterijų pramoninė vertė neapsiriboja technologijų sfera, apimančia gilų bendradarbiavimą su tiekėjų ir vartotojų pramonės šakomis. Energijos gamybos srityje energijos kaupimo sistemų integravimas su vėjo ir saulės projektais tapo pramonės standartu. Naudojant didžiausią skutimą, dažnio reguliavimą ir kitas priemones, energijos kaupimas padidina tinklo lankstumą ir stabilumą, skatinant didelę- atsinaujinančios energijos integraciją. Pavyzdžiui, tokios šalys kaip Vokietija ir Jungtinės Valstijos įtraukė energijos kaupimą į atsinaujinančios energijos projektų planavimą, reikalaudamos, kad naujai pastatytose vėjo jėgainėse būtų įrengta tam tikra energijos kaupimo pajėgumų dalis, kad būtų sumažinta priklausomybė nuo tradicinio iškastinio kuro.
Kalbant apie energijos suvartojimą, energijos kaupimo baterijų taikymo scenarijai ir toliau plečiasi. Elektromobilių populiarumas paskatino transporto priemonių -į-tinklelio (V2G) technologiją, leidžiančią transporto priemonių akumuliatoriams naudoti paskirstytus energijos kaupimo išteklius. „Tesla“ „Powerwall“ namų energijos kaupimo sistema, naudodama integruotą „fotoelektros + energijos kaupimo + įkrovimo stotelės“ sprendimą, užtikrina namų energijos-savarankiškumą ir perteklinę elektros energiją (tiekiama elektra atgal į tinklą). Be to, esant daug energijos suvartojančių -energijos-scenarijų, pvz., pramonės parkų ir duomenų centrų, energijos kaupimo baterijos žymiai sumažina įmonės elektros energijos sąnaudas, taikant piko{11}}slėnio arbitražo modelius.
Kitas pramoninio bendradarbiavimo sluoksnis yra technologinės naujovės. Naujų energijos kaupimo technologijų, pvz., -kietojo kūno baterijų ir natrio-jonų baterijų, tyrimai ir plėtra suteikia pramonei naujų augimo taškų. Pavyzdžiui, natrio-jonų akumuliatoriai, turintys daug išteklių ir mažą kainą, rodo didelį energijos kaupimo potencialą. Tokios įmonės kaip „HiNa Battery“ pradėjo masinę natrio -jonų baterijų gamybą ir pritaikė jas tinklo- energijos kaupimo projektuose.
III. Politikos palaikymas: visapusiška reklama nuo aukščiausio- lygio dizaino iki rinkos mechanizmų
Politika yra energijos kaupimo baterijų pramonės plėtros „akceleratorius“. Kinijos vyriausybė nubrėžė energijos saugojimo technologinius kelius ir pramonės tikslus, pateikdama tokius dokumentus kaip „14-asis penkerių metų planas naujos energijos saugyklos plėtrai“, siūlydamas tikslą iki 2025 m. sukurti daugiau nei 30 GW naujų energijos kaupimo pajėgumų. Vietiniu lygmeniu tokios provincijos kaip Šandongas ir Činghajus skatino statyti subsidijuojamus energijos kaupimo projektus ir mokesčius. Pavyzdžiui, Činghajaus provincija teikia 0,1 juanio subsidiją už kilovatvalandę
Rinkos mechanizmų naujovės yra vienodai svarbios. Tobulėjant elektros neatidėliotinoms ir pagalbinių paslaugų rinkoms, atsirado diversifikuoti energijos kaupimo pelno modeliai. Tokiose provincijose kaip Guangdong ir Jiangsu energijos kaupimo jėgainės dalyvavo teikiant pagalbines paslaugas, tokias kaip dažnio reguliavimas ir skutimosi smailės, gaudamos pajamų, taikydamos „pajėgumo tarifo + elektros tarifo“ modelį. Be to, įdiegus rinka-pagrįstus įrankius, pvz., žaliuosius sertifikatus ir prekybą anglies dioksidu, energijos kaupimo projektų ekonominis gyvybingumas dar labiau padidėjo. Pavyzdžiui, energiją kaupiančios elektrinės gali paversti švarios energijos aplinkosauginę vertę ekonomine nauda, dalyvaudamos žaliųjų sertifikatų prekyboje.
Sinerginis politikos ir rinkų poveikis taip pat atsispindi standartiniuose{0}nustatymuose. Kinija išleido nacionalinius standartus, tokius kaip „Elektrocheminės energijos kaupimo jėgainių projektavimo kodeksas“, kuriame nustatomi aiškūs energijos kaupimo sistemų saugos ir patikimumo reikalavimai. CATL įkūrėjo Robino Zengo pasiūlytos „trys gynybos linijos“ (baterijų saugos dizainas, stebėjimas realiu laiku ir išankstinis įspėjimas bei greitas gaisro gesinimo atsakas) tapo pramonės konsensusu, skatinančiu viso-energijos akumuliatorių gyvavimo ciklo valdymo standartizavimą.
IV. Nauda visuomenei: daugialypis-įgalinimas nuo anglies dioksido mažinimo iki tvaraus vystymosi
Energijos kaupimo baterijų nauda visuomenei pasireiškia įvairiais aspektais. Pirma, sumažindamos priklausomybę nuo iškastinio kuro, energijos kaupimo sistemos žymiai sumažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Apskaičiuota, kad 1 GWh energijos kaupimo jėgainė gali sumažinti metinį anglies dvideginio išmetimą maždaug 800 000 tonų, o tai prilygtų 44 mln. medžių pasodinimui. Antra, energijos kaupimo pramonės plėtra sukūrė daug ekologiškų darbo vietų. Nuo baterijų gamybos iki sistemų integravimo ir eksploatavimo bei priežiūros paslaugų – visos pramonės grandinės grandys perėmė daugybę techninių gabumų. Pavyzdžiui, CATL gamybos bazės Fudziane, Sičuane ir kitose vietose tiesiogiai skatino vietos užimtumą ir ekonomikos augimą.
Atokiose vietovėse energijos kaupimo baterijų taikymas pagerino prieigą prie energijos. Pavyzdžiui, Tibeto Ngari prefektūros modelis „fotovoltinis + energijos kaupimas“ išsprendė ganytojų elektros problemas ir paskatino vietinių 特色产业 (būdingų pramonės šakų) plėtrą. Be to, energijos kaupimo sistemų avarinio maitinimo galimybė ekstremalių oro sąlygų metu padidino miesto infrastruktūros atsparumą. Pavyzdžiui, per 2021 m. Teksaso sniego audros nelaimę Jungtinėse Amerikos Valstijose „Tesla“ sistema „Powerwall“ teikė gyventojams itin svarbią elektros energijos tiekimo paramą, užkirsdama kelią didesniam elektros energijos tiekimui.
Ilgainiui energijos kaupimo baterijos taip pat skatins energijos demokratizavimą. Derindami paskirstytą energijos kaupimą ir mikrotinklus, asmenys ir bendruomenės gali savarankiškai apsirūpinti energija{1}}, todėl sumažėja priklausomybė nuo centralizuotų elektros tinklų. Šis modelis ne tik pagerina energijos panaudojimo efektyvumą, bet ir skatina socialinį teisingumą. Pavyzdžiui, Vokietijos „energetikos kooperatyvo“ modelis leidžia gyventojams bendrai investuoti į energijos kaupimo projektus ir juos statyti, dalijantis pajamų iš energijos teikiama nauda.
Išvada: energijos kaupimo baterijos{0}}Žalios ateities „balastinis akmuo“.
Energiją kaupiančių baterijų vaidmuo siekiant „Dual Carbon“ tikslų iš technologinės priemonės tapo strateginiu ramsčiu. Dėl technologinių laimėjimų, pramonės bendradarbiavimo, politikos paramos ir visuomenės naudos energijos kaupimo baterijos ne tik išsprendžia atsinaujinančios energijos vartojimo problemas, bet ir skatina sisteminius energijos sistemos pokyčius. Ateityje, nuolat diegiant naujas energijos kaupimo technologijas ir tobulėjant rinkos mechanizmams, energijos kaupimo baterijos vaidins dar didesnį vaidmenį pasaulinėje energetikos pertvarkoje, suteikdamos žalią impulsą tvariam žmonių visuomenės vystymuisi. Kaip teigė CATL pirmininkas Robinas Zengas: „Energijos saugojimas yra naujosios energijos sistemos rezervuaras ir „dvigubos anglies“ tikslų balastinis akmuo. Šioje kelionėje energijos kaupimo baterijos imasi tvirtų žingsnių, kad paremtų pusę ekologiškos ateities.