Лідерство: Як накопичення енергії змінює ландшафт для клієнтів B2B

Огляд розвитку та застосування галузі накопичення енергії.

1. Вступ до технології накопичення енергії.

Акумулювання енергії — це зберігання енергії. Це стосується технологій, які перетворюють одну форму енергії на більш стабільну та зберігають її. Потім вони вивільняють її в певній формі, коли це необхідно. Різні принципи накопичення енергії поділяють її на 3 типи: механічне, електромагнітне та електрохімічне. Кожен тип накопичення енергії має свій власний діапазон потужності, характеристики та використання.

Це має переваги. До них належать менший вплив географії. Вони також мають короткий час будівництва та високу щільність енергії. Як результат, електрохімічне накопичення енергії може використовуватися гнучко. Воно працює в багатьох ситуаціях накопичення енергії. Це технологія накопичення енергії. Вона має найширший спектр використання та найбільший потенціал для розвитку. Основними з них є літій-іонні акумулятори. Вони використовуються в сценаріях від хвилин до годин.

2. Сценарії застосування накопичувачів енергії

Накопичення енергії має безліч сценаріїв застосування в енергосистемі. Накопичення енергії має 3 основні способи використання: виробництво електроенергії, мережа та користувачі. Це:

Нове виробництво енергії відрізняється від традиційних типів. На нього впливають природні умови, такі як світло та температура. Вихідна потужність змінюється залежно від пори року та доби. Регулювання потужності відповідно до попиту неможливе. Це нестабільне джерело енергії. Коли встановлена ​​потужність або частка виробництва електроенергії досягає певного рівня, це вплине на стабільність енергосистеми. Щоб забезпечити безпеку та стабільність енергосистеми, нова енергосистема використовуватиме продукти накопичення енергії. Вони будуть знову підключатися до мережі для згладжування вихідної потужності. Це зменшить вплив нової енергетики. Це включає фотоелектричну та вітрову енергетику. Вони є нестабільними та нестабільними. Це також вирішить проблеми споживання енергії, такі як відмова від вітру та освітлення.

Традиційне проектування та будівництво мереж дотримуються методу максимального навантаження. Вони роблять це на стороні мережі. Це стосується будівництва нової мережі або збільшення потужності. Обладнання повинно враховувати максимальне навантаження. Це призведе до високих витрат та низького використання активів. Зростання використання накопичувачів енергії на стороні мережі може порушити початковий метод максимального навантаження. Під час створення нової мережі або розширення старої це може зменшити перевантаження мережі. Це також сприяє розширенню та модернізації обладнання. Це заощаджує інвестиційні витрати на мережу та покращує використання активів. Для накопичення енергії як основного носія використовуються контейнери. Вони використовуються на стороні виробництва електроенергії та мережі. В основному для застосувань з потужністю понад 30 кВт. Їм потрібна вища виробнича потужність.

Нові енергетичні системи на стороні користувача в основному використовуються для виробництва та зберігання енергії. Це знижує витрати на електроенергію та використовує накопичення енергії для стабілізації потужності. Водночас користувачі також можуть використовувати системи накопичення енергії для зберігання електроенергії, коли ціни низькі. Це дозволяє їм скоротити споживання електроенергії з мережі, коли ціни високі. Вони також можуть продавати електроенергію із системи накопичення, щоб заробляти гроші на пікових та низьких цінах. Для накопичення енергії на стороні користувача шафи використовуються як основний носій. Вони підходять для застосування в промислових та комерційних парках та розподілених фотоелектричних електростанціях. Вони мають діапазон потужності від 1 кВт до 10 кВт. Потужність продукту відносно невелика.

3. Система «джерело-мережа-навантаження-накопичувач» – це розширений сценарій застосування накопичення енергії.

Система «джерело-мережа-навантаження-зберігання» – це режим роботи. Вона включає рішення для «джерела енергії, енергомережі, навантаження та накопичення енергії». Вона може підвищити ефективність використання енергії та безпеку мережі. Вона може вирішити такі проблеми, як волатильність мережі під час використання чистої енергії. У цій системі джерелом є постачальник енергії. Вона включає відновлювану енергію, таку як сонячна, вітрова та гідроенергетика. Вона також включає традиційну енергетику, таку як вугілля, нафта та природний газ. Мережа – це мережа передачі енергії. Вона включає лінії електропередач та обладнання енергосистеми. Навантаження – це кінцевий споживач енергії. Вона включає мешканців, підприємства та громадські установи. Зберігання – це технологія накопичення енергії. Вона включає обладнання та технології накопичення.

У старій енергосистемі джерелом живлення є теплові електростанції. Навантаженням є житлові будинки та промисловість. Вони розташовані далеко одне від одного. Їх з'єднує енергомережа. Вона використовує великий інтегрований режим керування. Це режим балансування в режимі реального часу, де джерело живлення відповідає навантаженню.

Згідно з «новою системою потужності», система додала потребу в зарядці транспортних засобів на нових джерелах енергії як «навантаження» для користувачів. Це значно збільшило навантаження на енергомережу. Нові методи енергопостачання, такі як фотоелектричні елементи, дозволили користувачам стати «джерелом енергії». Крім того, транспортні засоби на нових джерелах енергії потребують швидкої зарядки. А виробництво електроенергії на нових джерелах енергії є нестабільним. Тому користувачам потрібне «накопичувач енергії», щоб згладити вплив виробництва та використання електроенергії на мережу. Це дозволить використовувати пікову потужність та накопичувати її в мінімумі.

Нове використання енергії диверсифікується. Користувачі тепер хочуть будувати локальні мікромережі. Вони з'єднують «джерела енергії» (світло), «накопичувачі енергії» (зберігання) та «навантаження» (заряджання). Вони використовують технології керування та зв'язку для керування багатьма джерелами енергії. Вони дозволяють користувачам генерувати та використовувати нову енергію локально. Вони також підключаються до великої енергомережі двома способами. Це зменшує їхній вплив на мережу та допомагає її збалансувати. Мала мікромережа та накопичувач енергії є «фотоелектричною системою накопичення та заряджання». Вона інтегрована. Це важливе застосування «накопичувача навантаження джерела мережі».

Перспективи застосування та ринкова ємність галузі накопичення енергії

У звіті CNESA йдеться, що до кінця 2023 року загальна потужність діючих проектів накопичення енергії становила 289,20 ГВт. Це на 21,92% більше, ніж 237,20 ГВт на кінець 2022 року. Загальна встановлена ​​потужність нових накопичувачів енергії досягла 91,33 ГВт. Це на 99,62% більше, ніж у попередньому році.

До кінця 2023 року загальна потужність проектів накопичення енергії в Китаї досягла 86,50 ГВт. Це на 44,65% більше, ніж 59,80 ГВт на кінець 2022 року. Зараз вони становлять 29,91% світових потужностей, що на 4,70% більше, ніж на кінець 2022 року. Серед них гідроакумулюючі електростанції мають найбільшу потужність. На них припадає 59,40%. Зростання ринку відбувається переважно за рахунок нових накопичувачів енергії. Це включає літій-іонні акумулятори, свинцево-кислотні акумулятори та стиснене повітря. Їх загальна потужність становить 34,51 ГВт. Це на 163,93% більше, ніж минулого року. У 2023 році нові накопичувачі енергії в Китаї збільшаться на 21,44 ГВт, що на 191,77% більше, ніж минулого року. Нові накопичувачі енергії включають літій-іонні акумулятори та стиснене повітря. Обидві компанії мають сотні підключених до мережі проектів потужністю мегават.

Судячи з планування та будівництва нових проектів накопичення енергії, нові системи накопичення енергії в Китаї набули масштабного характеру. У 2022 році було 1799 проектів. Вони плануються, будуються або експлуатуються. Їхня загальна потужність становить близько 104,50 ГВт. Більшість нових проектів накопичення енергії, введених в експлуатацію, є малими та середніми. Їх масштаб менше 10 МВт. Вони становлять близько 61,98% від загальної кількості. Проекти накопичення енергії, що плануються та будуються, переважно великі. Їхня потужність становить 10 МВт і вище. Вони становлять 75,73% від загальної кількості. В розробці перебуває понад 402 проекти потужністю 100 мегават. Вони мають основу та умови для накопичення енергії для енергосистеми.