В научном журнале Joule опубликована статья по экономике накопителей энергии «Оценка будущей приведенной стоимости технологий хранения электроэнергии» (Projecting the Future Levelized Cost of Electricity Storage Technologies).
В этом новом исследовании рассчитывается стоимость хранения энергии с использованием девяти различных технологий, в том числе крупных (large-scale) аккумуляторов и гидроаккумулирующих электростанций, и прогнозируются эти затраты на будущее, до 2050 года.
В расчётах рассматривается 12 различных сфер применения накопителей энергии в электроэнергетике.
На рисунке абревиатуры:
PHES = Pumped Hydroelectric Energy Storage (ГАЭС)
CAES = Compressed Air Energy Storage (Накопители на сжатом воздухе)
Hydrogen = Водород
Li-ion = Литий-ионные накопители
Модельные расчёты авторов показывают, что аккумуляторные технологии, основанные на литий-ионных батареях, будут самым дешевым способом хранения энергии для большинства сфер применения, начиная с 2030 года.
ГАЭС, сжатый воздух и водород – лучший, с экономической точки зрения, выбор для длительного хранения электроэнергии.
Авторы отмечают, что в то время как предыдущие исследования экономики накопителей в основном были сосредоточены только на инвестиционных затратах, новое исследование определяет приведенную стоимость хранения (levelized cost of storage — LCOS) — полные затраты на хранение энергии, включая инвестиции, эксплуатационные расходы, стоимость зарядки, а также срок службы, эффективность и изменение производительности.
На рисунке выше цветом обозначены соответствующие технологии с самым низким показателем LCOS.
По расчётам, к 2030 году LCOS в среднем снизится на 36%, а к 2050 году – на 53%.
Авторы считают, что специализированные технологии вряд ли могут конкурировать с литий-ионом, за исключением случаев длительного хранения электроэнергии. Их преимущества в производительности не перевесят темпы снижения затрат у литий-ионных аккумуляторов.
«Мы обнаружили, что литий-ионные аккумуляторы идут по траектории кристаллических кремниевых солнечных панелей. Солнечные батареи первого поколения были высокопроизводительными, но очень дорогими, поэтому для их замены были разработаны более дешевые конструкции второго и третьего поколения. Тем не менее, эффект масштаба привёл к тому, что эти солнечные панели первого поколения теперь нельзя переиграть по цене», — говорит ведущий автор исследования.
«Точно так же литий-ионные аккумуляторы когда-то были дорогими и подходили только для нишевых применений, но теперь они производятся в таких объемах, что их стоимость снижается намного быстрее, чем у конкурирующих технологий хранения». Однако «это не означает, что от других технологий следует отказаться, но здесь, возможно, нужно сосредоточиться на производительности и эффективности, максимальном улучшении, перед развертыванием в более широком масштабе».
Коллектив авторов сделал свою модель открытой, так что каждый желающий может попытаться моделировать, используя собственные данные для конкретных технологий.
Дополнительно: Мощности накопителей энергии в мире вырастут до почти 1000 ГВт к 2040 г – BNEF.
Комментарии
Хороший тренд
И вангую "пограничные войны". Войны между означенными направлениями.
Как-то гигантский Li-ION аккумулятор против сверхмалого p2g решения.
На границах обычно рождаются новые научные прорывы, здесь они прямо таки напрашиваются ;)
Вот этим и надо заниматься
Это не факт, а прогноз. Точнее даже - хотелка.
Можно и еще более радужные хотелки нарисовать. Как булки на деревьях растут (ожидаемый успех биотехнологий), а сложные механизмы самозарождаются в скалах (ожидаемый успех нанотехнологий).
Запросить субсидий под это дело и побольше.
Но что из этого следует? Что эти хотелки сбудутся? Нет.
Внес в раздел Ахтунг, как типовую пропаганду-хотелку.
Это хорошо. Предлагаю раздел Ахтунг переименовать в Кладовую, а раздел Кладовая в Ахтунг ;)
Все проще - Вы сами можете создать свой раздел, а не поучать редакцию существующих.
Алекс прав, ничего нового в этом прогнозе нет. Просто красивые картинки для инвесторов.
В то время как человечеству нужны абсолютно новые технологии хранения и передачи энергии.
Нужны и наверняка появятся, но пока, для решения текущих энергетических задач сгодятся и известные существующие решения
Расчеты в студию - касательно странного утверждения про "сгодятся и существующие".
А также пояснение, почему, если они обеспечивают качественный энергопоток И хорошую экономику - не наблюдается бума строительства СЭС/ВЭС и падения тарифов среди лидеров.
Экономика современной итерации ВИЭ прекрасна, настолько, что даже Китай завязал со строительством НОВЫХ угольных ТЭС (про богатые страны даже говорить нечего, уголь отдыхает). Бума нет по простой причине, новая генерация ВСЕГДА дороже амортизированной существующей, любой, будь то уголь или атом. Но по мере выбывания из эксплуатации традиционной энергетики по мере износа она уже будет замещаться новой возобновляемой. Переход растянется минимум на полвека.
> Китай завязал со строительством НОВЫХ угольных ТЭС
Ты в статистику Китая хоть раз в жизни заглядывал? А вот мы заглянули недавно:
https://aftershock.news/?q=comment/6272702#comment-6272702
В общем, чтобы очистить от всех этих манипуляций с КИУМ полез в оперативные данные по фактической генерации.
Источник - госстатистика Китая, http://data.stats.gov.cn/english/easyquery.htm?cn=A01
Ветряки дали с января по октябрь в 2018 - 2624.5 сотен миллионов киловатт час, год назад за тот же период - 2146.8
Прирост - 478
По солнцу, аналогичные цифры - в 746.7 в 2018 и 533.8 в 2017
Прирост - 213
Теперь термогенерация. 40685 в 2018 и 37993 в 2017.
Прирост - 2682
То есть новая тепловая генерация дала в 3.9 раз больше новой зеленой генерации.
П.С. И это несмотря на дикие объемы субсидий, выделенных Китаем на зелень в предыдущие годы, иначе бы у нее вероятно, тут был бы просто 0 с точностью до погрешности. Пора пометить тебя подписью.
ТО есть рост ветрогенерации 22%, а термогенерация на 7%
Ты слепой дебил.
.Не засоряй эфир, понятно, что с условного нуля относительный рост звучит впечатляюще.
Но в абсолютных цифрах видно - новая зеленая генерация в разы меньше новой тепловой.
Несмотря на все субсидии на зелень.
Хайли-лайкли.
Знаем, знаем, какие вы фуфельники.
согласен. нужны. и технологии и развитие этих технологий. но зачем в практику то так масштабно внедрять недооптимизированное то?
Накопители даже в существующей начальной стадии развития показывают прекрасные результаты при стабилизации сетей, а по мере улучшения их экономики внедрение будет ускоряться
Повторюсь.
"Расчеты в студию!
А также пояснение, почему, если они обеспечивают качественный энергопоток И хорошую экономику - не наблюдается бума строительства СЭС/ВЭС и падения тарифов среди лидеров".
Удивительно. но главный способ хранения - жиры - здесь вообще отсутствует. Предсказание о жиромобилях были еще в начале 20 века. Да и сейчас активность в этом направлении слабая.
Интересная идея, но я первый раз слышу.
А есть какие-нить пруфы?
Под рукой материалов нет. Давно этим не занимался. Ключевое слово - жиромобиль. Его слабым подобием является дизель.
Идея проста. Жиры являются природным аккумулятором энергии. При этом они стабильны, относительно пожароустойчивы, относительно энергоемки. Их ценность по совокупности всех свойств.
Особенно хороши для распределенной и рассеянной энергии, что плохо сочетается с крупным промышленным производством. Возможно поэтому слабо используется на практике.
Идея, на самом деле, весьма занятная.
А, в случае с живым организмом - так и вовсе, почти безальтернативная.
Однако, проблема жиров вполне объяснима:
Ввиду того, что жиры, по сути своей, являются косвенными источниками водорода и углерода, для наработки жиров требуется их восполнение, т.е процессы более-менее эффективного получения( расщепление воды и выделение окиси углерода из воздуха ) и связывания водорода и углерода, т.к, получить молекулярный водород и углерод в виде окиси и, тем более, молекулярном - это, в лучшем случае, полдела.
У растений эти процессы протекают вполне неплохо, но слишком уж хитрые системы.
В более примитивных, это едва ли возможно при столь же мягких условиях( которые требует жир ) и с аналогичными выходами по целевому продукту.
Потому, всё, до банального, упирается в уровень развития технологий и науки.
Хохма в том, что, когда "дорастут" до жиров, уже никаких проблем не будет с производством и применением в качестве аккума и спиртов и более тяжёлого топлива.
Вы затронули несколько отдельно стоящих тем.
1. Жиры прекрасно производятся методами сельского хозяйства. Так еще десяток лет назад в Малайзии предлагали использовать пальмовое масло к качестве топлива. Экономически это вполне целесообразно было еще в 2008 году. Но, видимо, нефтяное лобби пока сильнее. Отмечу, что при этом все эти высокие уровни техники растениями прекрасно достигнуты.
2. В воздухе мало углекислого газа. Поэтому промышленную установку делать бессмысленно. Углекислоту или что-то другое надо подвозить как сырье. Тоже и с энергией.
3. Аналог аккумов и спиртов в живой природе - это сахар, глюкоза. Это не продукт хранения, а топливо для текущего потребления. Жиры - это именно средство хранения.
4. Чтобы из глюкозы сделать жир, а потом снова его перевести в глюкозу, неизбежны потери энергии.
Восполнение жиров, равно как и других источников энергии органического происхождения, решить вполне себе реально в промышленных масштабах.
Фундаментальные проблемы кроются в задаче высвобождения запасенной в органических молекулах энергии так, как это происходит в митохондриях животных клеток или в хлоропластах растительных.
Еще более сложной задачей является уплотнение этой энергии.
А так то потенциал например жиров в качестве альтернативного источника и аккумулятора энергии просто огромен.
Жиромобиль - французированная форма слова гиромобиль ( от гр.слова "gyros" - круг) - повозка с накопителем-маховиком
Может быть. Не знал. Спасибо за информацию.
Такой транспортный подход я знаю, мне он нравится неплохая идея. Особенно в городе с его рваным ритмом движения . Перед каждым светофором не тормозить, а отдать энергию маховику, чтобы потом на ней стартовать. В электромобилях это называется рекуперацией.
Но пока до массового использования чего-то не хватает.
Но я имел ввиду автомобиль, который использует в качестве топлива любой жир.
Не хватает массы:)) Поэтому насамделе я несколько слукавил - жиромобили существовали и эксплуатировались в качестве жиробусов, типа троллейбусов с маховиком-рекуператором, что позволяло им ездить по произвольному маршруту. Потому что не всякая повозка утащит маховик мессой в полторы тонны, который к тому же, как гироскоп, всячески препятствует маневрированию.
Заиграл новыми красками мой комментарий из заметки PeakProsperity: Что такое "сланцевая революция" с точки зрения принципов стратегического управления?
...США сейчас подъедает самые остатки, выскребает крошки с самого днища разграбленного корыта, делая вид, что процесс нормален и устойчив (примечание alexsword - риторический вопрос: что делают со скотом накануне зимы, когда запасов корма нет?)...
Нации, страдающий от ожирения, стоит призадуматься не разводили ли население специально ради этого жира :-)
"Сланцевая революция" это не афера, а операция прикрытия.
Свои цели она достигла.
Боюсь только, рядовым американцам от этого успеха проще не станет, когда придется вспоминать как жить за свой счет.
А причем тут простые американцы? Вон, как они за Трампа голосуют... Так что операция проведена успешно.
На самом деле это не шутки и не аналогия, а вполне реальный сценарий будущего.
Несколько лет назад был репортаж из Германии. о человеке. который из животных отходов делал что-то вроде дизеля и ездил на нем, доливая с обычный автомобиль. Не брезговал ловить котов их перетапливать на топливо. И даже говорил, что из них получается лучшее топливо. Технических подробностей при этом не было в репортаже.
Но с той точки зрения человек ни чем не отличается от котов. И если цена на нефть сильно поднимется, то поймать человека и перетопить его на топливо будет вполне эффективной экономической транзакцией. В духе эффективных менеджеров. Не дай бог дожить до такого.
Дык, уже. В 1940-х одна симпатичная нация добывала жир из утилизируемых людей.
Вспомнил: в Тиле Уленшпигеле тоже есть такой эпизод.
Это было не производство энергии, а утилизация отходов от основного дела.
Статья товарища Herz символизирует сложившуюся динамику тенденций.
И здесь расчёты вторичны.
А первичны тенденции, парадигмы и т.п.
З.ы. а вы заметили, что нет места чубайсовской КОПРофилии?
В конце 19 века тенденцией и парадигмой был электромобиль. Но как только появился ДВС, о них все забыли и только теперь откопали, как старый труп и пытаются оживить.
Вангую появление электровозов по аналогии с газовозами. Берём баржу, набиваем её аккумуляторами, заряжаем там где дёшево, везём туда где дорого. Профит.
Жаль по трубе аккмуляторы плохо прокачиваются..
разве?
колёса же уже прикрутили к ним
Тесла в гиперлупе)
Что то мне подсказывает, что в ближайший энергокризис обвинят таких как АШ-цы, которые своим пессимизмом не дали развиться ВИЭ.
Инвесторов за рубашку держали и денег не давали вкладывать?
на клавиши сильно часто нажимали... перерасход ээ вызвали
Если АШ-цы не будут буянить их никто ни в чем не обвинит и в профильные учреждения не направит, а в этих ваших интернетах можно срать сколько угодно, им не больно ;)
Herz, как я понял, надежда на Литий.
У вас есть под рукой хороший график динамики цены акб на литии?
Есть же тема с инерционными аккумуляторами энергии и др. Литература:
Накопители энергии - 1991 - https://yadi.sk/d/uO7zzaJL3W4m83
Гулиа Н.В. - Накопители энергии - 1980 - https://yadi.sk/d/Qij_loJB3ZBszG
Гулиа Н.В. - Удивительная механика - 2006 - https://yadi.sk/i/9ET-fjFGgjiW5w
Коробков В.А - Преобразование энергии океана - 1986 - https://yadi.sk/d/htBjCqLyiZGYhA
Гулиа Н.В. - В поисках энергетической капсулы (Горизонты познания) - 1986 - https://yadi.sk/i/uMrSS_Kayfx_fg
Лидоренко Н.С., Мучник Г.Ф. - Электрохимические генераторы - 1982 - https://yadi.sk/d/FTwNkTk6bNdXKA
Левенберг В.Д. - Энергетические установки без топлива - 1987 - https://yadi.sk/d/IF2Oq2z-7LguZA
Этих научных журналов развелось, как грязи.
Решил глянуть, кто же авторы сего исследования. Кто эти гиганты мысли? На чей авторитет ссылаются не только диванные аналитики, но зеленые политические гуру?
А вот они:
1. Oliver Schmidt - Research Postgraduate, в просторечии аспирант.
2. Sylvain Melchior - студент.
3. Dr. Iain Staffell - никакой он не доктор наук, а что-то вроде нашего кандидата.
4. Dr. Adam Hawkes - это вообще супер персонаж. Австралиец, работавший на правительство, исследуя "либерализацию энергетического рынка и устойчивое транспортное будущее". Потом решил сфокусироваться на "децентрализации энергетических систем" и перебрался в Англию. Такой же липовый дохтур, как и предыдущий соавтор.
Вообщем это все, что нужно знать о "серьезных научных трудах" в "солидных научных изданиях".
Нет, я таки не понял - а что, зелёные не будут воплощать чудесную идею об механическом аккумуляторе - вавилонской башне? И где воплощение аккумуляторов на супер пупер маховиках, аграмадных и сферических в вакууме? Чо за нафиг, чо за гидравлика, чо за химия - нахер фсё! Только механика, только хардкоръ!
Доллар всё! кВт/час - вот валюта будущего, и зря специалисты-экономисты (на АШ-е тоже) губки дуют "фи, энергия это не твёрдое обеспечение" (будто современные доллары или акции-облигации имеют устойчивое обеспечение). Работа переведённая к энергию. намного динамичнее и универсальнее "золотого стандарта". Ресурсы ограничены, энергия нет.