Лідерство: як зберігання енергії змінює ландшафт для клієнтів B2B

Огляд розвитку та застосування індустрії зберігання енергії.

1. Знайомство з технологією накопичення енергії.

Акумуляція енергії - це накопичення енергії. Це відноситься до технологій, які перетворюють одну форму енергії в більш стабільну форму та зберігають її. Потім вони випускають його в певній формі, коли це необхідно. Різні принципи зберігання енергії поділяють її на 3 типи: механічну, електромагнітну та електрохімічну. Кожен тип зберігання енергії має власний діапазон потужності, особливості та використання.

Тип накопичення енергії Номінальна потужність Номінальна енергія характеристики Прикладні випадки
Механічний
Зберігання енергії
抽水
储能
100-2000 МВт 4-10 год Великомасштабна, зріла технологія; повільна реакція, потребує географічних ресурсів Регулювання навантаження, регулювання частоти та резервування системи, контроль стабільності мережі.
压缩
空气储能
ІМВ-300МВт 1-20 год Масштабна, зріла технологія; повільна реакція, потреба в географічних ресурсах. Зниження піків, резервне копіювання системи, контроль стабільності мережі
飞轮
储能
кВт-30МВт 15-30
хв
Висока питома потужність, висока вартість, високий рівень шуму Перехідний/динамічний контроль, контроль частоти, контроль напруги, ДБЖ та зберігання енергії акумулятора.
Електромагнітний
Зберігання енергії
超导
储能
кВт-1МВт 2с-5хв Швидка реакція, висока питома потужність; висока вартість, складність обслуговування Перехідний/динамічний контроль, контроль частоти, контроль якості електроенергії, ДБЖ та зберігання енергії акумулятора
超级
电容
кВт-1МВт 1-30-ті роки Швидка реакція, висока питома потужність; висока вартість Контроль якості електроенергії, джерела ДБЖ та зберігання енергії акумулятора
Електрохімічний
Зберігання енергії
铅酸
电池
кВт-50МВт 1хв-3
h
Зріла технологія, низька вартість; короткий термін служби, проблеми з захистом навколишнього середовища Резервна електростанція, чорний старт, ДБЖ, енергетичний баланс
液流
电池
кВт-100МВт 1-20 год Багато циклів батареї передбачають глибоку зарядку та розрядку. Вони легко поєднуються, але мають низьку енергетичну щільність Це стосується якості електроенергії. Це також стосується резервного живлення. Він також охоплює пікове гоління та заповнення долини. Він також охоплює управління енергією та зберігання відновлюваної енергії.
钠硫
电池
1кВт-100МВт години Висока питома енергія, висока вартість, питання безпеки експлуатації потребують вдосконалення. Якість електроенергії – одна ідея. Інше – резервне джерело живлення. Потім є пікове гоління та заповнення долини. Управління енергією – це інше. Нарешті, є накопичувачі відновлюваної енергії.
锂离子
电池
кВт-100МВт години Висока питома енергія, вартість зменшується в міру зниження вартості літій-іонних батарей Перехідний/динамічний контроль, контроль частоти, контроль напруги, ДБЖ та зберігання енергії акумулятора.

Це має переваги. До них відноситься менший вплив географії. Вони також мають короткий час будівництва та високу щільність енергії. В результаті електрохімічне накопичення енергії можна використовувати гнучко. Він працює в багатьох ситуаціях зберігання енергії. Це технологія накопичення енергії. Він 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

Зберігання енергії має безліч сценаріїв застосування в енергосистемі. Зберігання енергії має три основні призначення: виробництво електроенергії, мережа та користувачі. Це:

Нове виробництво енергії відрізняється від традиційних типів. На це впливають природні умови. До них відносяться світло і температура. Потужність залежить від пори року та дня. Пристосувати потужність до попиту неможливо. Це нестабільне джерело живлення. Коли встановлена ​​потужність або частка виробництва електроенергії досягають певного рівня. Це вплине на стабільність електромережі. Щоб енергосистема була безпечною та стабільною, нова енергосистема використовуватиме накопичувачі енергії. Вони знову підключаться до мережі, щоб згладити вихідну потужність. Це зменшить вплив нової енергетики. Це включає фотоелектричну та вітрову енергію. Вони періодичні і непостійні. Це також вирішить проблеми споживання електроенергії, такі як відмова від вітру та світла.

Традиційна конструкція та конструкція сітки дотримуються методу максимального навантаження. Вони роблять це на стороні сітки. Це стосується будівництва нової мережі або збільшення потужності. Обладнання повинно враховувати максимальне навантаження. Це призведе до високих витрат і низького використання активів. Зростання накопичення енергії на стороні мережі може порушити початковий метод максимального навантаження. Створюючи нову мережу або розширюючи стару, це може зменшити перевантаження мережі. Це також сприяє розширенню та модернізації обладнання. Це заощаджує витрати на інвестиції в мережу та покращує використання активів. Акумулятори енергії використовують контейнери як основний носій. Він використовується на сторонах виробництва електроенергії та мережі. Це в основному для додатків з потужністю понад 30 кВт. Їм потрібна більша продуктивність.

Нові енергетичні системи на стороні користувача в основному використовуються для генерації та зберігання енергії. Це скорочує витрати на електроенергію та використовує накопичення енергії для стабілізації живлення. У той же час користувачі також можуть використовувати системи зберігання енергії для зберігання електроенергії, коли ціни низькі. Це дозволяє їм скоротити використання електроенергії з мережі, коли ціни високі. Вони також можуть продавати електроенергію з системи зберігання, щоб заробляти гроші на пікових і низьких цінах. Накопичувач енергії на стороні користувача використовує шафи як основний носій. Він підходить для застосування в промислових і комерційних парках і розподілених фотоелектричних станціях. Вони мають потужність від 1 до 10 кВт. Ємність продукту відносно низька.

3. Система «джерело-мережа-навантаження-зберігання» є сценарієм розширеного застосування накопичення енергії

Система «джерело-мережа-навантаження-зберігання» є режимом роботи. Він включає рішення «джерело живлення, електромережа, навантаження та зберігання енергії». Це може підвищити ефективність використання енергії та безпеку мережі. Він може вирішити такі проблеми, як нестабільність мережі під час використання чистої енергії. У цій системі джерелом є постачальник енергії. Вона включає в себе відновлювані джерела енергії, такі як сонячна, вітрова та гідроенергія. Сюди також входять традиційні джерела енергії, такі як вугілля, нафта та природний газ. Мережа – це мережа передачі енергії. До нього входять лінії електропередач та обладнання енергосистеми. Навантаження є кінцевим споживачем енергії. До нього входять мешканці, підприємства, громадські об’єкти. Зберігання – це технологія зберігання енергії. Він включає складське обладнання та технологію.

У старій енергосистемі джерелом живлення є ТЕС. Будинки та промисловість – це навантаження. Ці двоє далеко один від одного. Їх з’єднує електромережа. Він використовує великий інтегрований режим керування. Це режим балансування в реальному часі, коли джерело живлення слідує за навантаженням.

У рамках «нової системи захисту» система додала потребу в зарядці нових транспортних засобів на енергії як «навантаження» для користувачів. Це значно збільшило тиск на енергомережу. Нові методи отримання енергії, такі як фотоелектричні, дозволили користувачам стати «джерелом енергії». Крім того, нові енерготранспортні засоби потребують швидкої зарядки. Крім того, нова енергетика нестабільна. Отже, користувачам потрібне «зберігання енергії», щоб згладити вплив виробництва та використання електроенергії на мережу. Це забезпечить використання максимальної потужності та накопичення електроенергії.

Нове використання енергії диверсифікується. Тепер користувачі хочуть будувати локальні мікромережі. Вони з’єднують «джерела живлення» (світло), «зберігання енергії» (зберігання) і «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 електромережі двома способами. Це зменшує їх вплив на мережу та допомагає її збалансувати. Мала мікромережа та накопичувач енергії є «фотоелектричною системою зберігання та зарядки». Він інтегрований. Це важливе застосування «зберігання навантаження вихідної мережі».

Зберігання навантаження джерела мережі

二. Перспективи застосування та ємність ринку індустрії зберігання енергії

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

До кінця 2023 року загальна потужність проектів зберігання енергії в Китаї досягла 86,50 ГВт. Вона зросла на 44,65% порівняно з 59,80 ГВт на кінець 2022 року. Зараз вони становлять 29,91% світової потужності, що на 4,70% більше, ніж на кінець 2022 року. Серед них найбільшу потужність мають гідроакумулюючі системи. На нього припадає 59,40%. Зростання ринку відбувається в основному за рахунок нових накопичувачів енергії. Це стосується літій-іонних акумуляторів, свинцево-кислотних акумуляторів і стисненого повітря. Їх загальна потужність становить 34,51 ГВт. Це на 163,93% більше, ніж минулого року. У 2023 році нові сховища енергії в Китаї збільшаться на 21,44 ГВт, що на 191,77% більше, ніж у минулому році. Новий накопичувач енергії включає літій-іонні батареї та стиснене повітря. Обидва мають сотні проектів, підключених до мережі, потужністю мегават.

Судячи з планування та будівництва нових проектів зберігання енергії, нові накопичувачі енергії в Китаї стали масштабними. У 2022 році – 1799 проектів. Вони плануються, будуються або діють. Їх загальна потужність становить близько 104,50 ГВт. Більшість введених в експлуатацію нових проектів зберігання енергії є малими та середніми. Їхня потужність менше 10 МВт. Вони становлять близько 61,98% від загальної кількості. Проекти зберігання енергії, що плануються та будуються, здебільшого великі. Вони становлять 10 МВт і вище. Вони становлять 75,73% від загальної кількості. Більше 402 проектів потужністю 100 мегават знаходяться в роботі. Вони мають базу і умови для накопичення енергії для енергомережі.


Час публікації: 22 липня 2024 р