Лидерство: как хранение энергии меняет ландшафт для клиентов B2B

Обзор развития и применения отрасли накопления энергии.

1. Введение в технологию накопления энергии.

Хранение энергии — это хранение энергии. Это относится к технологиям, которые преобразуют одну форму энергии в более стабильную форму и хранят ее. Затем они высвобождают ее в определенной форме, когда это необходимо. Различные принципы хранения энергии делят ее на 3 типа: механические, электромагнитные и электрохимические. Каждый тип хранения энергии имеет свой собственный диапазон мощности, характеристики и применение.

Тип накопителя энергии Номинальная мощность Номинальная энергия Характеристики Случаи применения
Механический
Хранение энергии
抽水
储能
100-2000 МВт 4-10ч. Крупномасштабная, зрелая технология; медленная реакция, требует географических ресурсов Регулирование нагрузки, управление частотой и резервирование системы, контроль устойчивости сети.
压缩
空气储能
ИМВ-300МВт 1-20ч. Крупномасштабная, зрелая технология; медленная реакция, потребность в географических ресурсах. Снижение пиковых нагрузок, резервное копирование системы, контроль стабильности сети
飞轮
储能
кВт-30МВт 15с-30
мин
Высокая удельная мощность, высокая стоимость, высокий уровень шума Переходное/динамическое управление, управление частотой, управление напряжением, ИБП и аккумуляторные батареи.
Электромагнитный
Хранение энергии
超导
储能
кВт-1МВт 2с-5мин Быстрая реакция, высокая удельная мощность; высокая стоимость, сложное обслуживание Переходное/динамическое управление, управление частотой, контроль качества электроэнергии, ИБП и хранение энергии в аккумуляторных батареях
超级
电容
кВт-1МВт 1-30с Быстрая реакция, высокая удельная мощность, высокая стоимость Контроль качества электроэнергии, ИБП и аккумуляторные батареи
Электрохимический
Хранение энергии
铅酸
电池
кВт-50МВт 1мин-3
h
Зрелая технология, низкая стоимость; короткий срок службы, проблемы с охраной окружающей среды Резервная электростанция, черный пуск, ИБП, энергетический баланс
液流
电池
кВт-100МВт 1-20ч. Многие циклы аккумулятора включают глубокую зарядку и разрядку. Их легко комбинировать, но они имеют низкую плотность энергии Он охватывает качество электроэнергии. Он также охватывает резервное питание. Он также охватывает ограничение пиков и заполнение долин. Он также охватывает управление энергопотреблением и хранение возобновляемой энергии.
钠硫
电池
1кВт-100МВт Часы Высокая удельная энергия, высокая стоимость, вопросы эксплуатационной безопасности требуют улучшения. Качество электроэнергии — это одна идея. Резервный источник питания — это другая. Затем есть ограничение пиков и заполнение долин. Управление энергией — это еще одна. Наконец, есть возобновляемое хранение энергии.
锂离子
电池
кВт-100МВт Часы Высокая удельная энергия, стоимость снижается по мере снижения стоимости литий-ионных аккумуляторов Переходное/динамическое управление, управление частотой, управление напряжением, ИБП и аккумуляторные батареи.

У него есть преимущества. К ним относятся меньшее влияние географии. Они также имеют короткое время строительства и высокую плотность энергии. В результате электрохимическое хранение энергии может использоваться гибко. Оно работает во многих ситуациях хранения энергии. Это технология для хранения энергии. У него самый широкий спектр применения и наибольший потенциал для развития. Основными из них являются литий-ионные батареи. Они используются в сценариях от нескольких минут до нескольких часов.

2. Сценарии применения накопителей энергии

Хранение энергии имеет множество сценариев применения в энергосистеме. Хранение энергии имеет 3 основных применения: генерация электроэнергии, сеть и пользователи. Это:

Новая генерация энергии отличается от традиционных типов. На нее влияют природные условия. К ним относятся свет и температура. Выходная мощность меняется в зависимости от сезона и дня. Регулировка мощности в соответствии со спросом невозможна. Это нестабильный источник энергии. Когда установленная мощность или доля выработки энергии достигает определенного уровня. Это повлияет на стабильность энергосистемы. Чтобы поддерживать безопасность и стабильность энергосистемы, новая энергетическая система будет использовать устройства для хранения энергии. Они будут повторно подключаться к сети, чтобы сгладить выходную мощность. Это снизит влияние новой энергии. Сюда входит фотоэлектрическая и ветровая энергия. Они прерывисты и нестабильны. Это также решит проблемы потребления энергии, такие как отказ от ветра и света.

Традиционное проектирование и строительство сетей следуют методу максимальной нагрузки. Они делают это на стороне сети. Это происходит при строительстве новой сети или добавлении мощности. Оборудование должно учитывать максимальную нагрузку. Это приведет к высоким затратам и низкому использованию активов. Рост использования накопителей энергии на стороне сети может нарушить первоначальный метод максимальной нагрузки. При создании новой сети или расширении старой это может снизить перегрузку сети. Это также способствует расширению и модернизации оборудования. Это экономит затраты на инвестиции в сеть и улучшает использование активов. Накопители энергии используют контейнеры в качестве основного носителя. Он используется на стороне генерации электроэнергии и сети. В основном это касается приложений с мощностью более 30 кВт. Им нужна более высокая производительность продукта.

Новые энергетические системы на стороне пользователя в основном используются для генерации и хранения электроэнергии. Это сокращает расходы на электроэнергию и использует хранение энергии для стабилизации мощности. В то же время пользователи также могут использовать системы хранения энергии для хранения электроэнергии, когда цены низкие. Это позволяет им сократить использование электроэнергии из сети, когда цены высокие. Они также могут продавать электроэнергию из системы хранения, чтобы заработать на пиковых и низких ценах. Хранение энергии на стороне пользователя использует шкафы в качестве основного носителя. Оно подходит для применения в промышленных и коммерческих парках и распределенных фотоэлектрических электростанциях. Они находятся в диапазоне мощности от 1 кВт до 10 кВт. Мощность продукта относительно низкая.

3. Система «источник-сеть-нагрузка-накопитель» представляет собой расширенный сценарий применения накопителей энергии.

Система «источник-сеть-нагрузка-хранение» — это режим работы. Она включает в себя решение «источник питания, электросеть, нагрузка и хранение энергии». Она может повысить эффективность использования энергии и безопасность сети. Она может решить такие проблемы, как нестабильность сети при использовании чистой энергии. В этой системе источником является поставщик энергии. Она включает в себя возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергетика. Она также включает в себя традиционную энергию, такую ​​как уголь, нефть и природный газ. Сеть — это сеть передачи энергии. Она включает в себя линии электропередачи и оборудование энергосистемы. Нагрузка — это конечный пользователь энергии. Она включает в себя жителей, предприятия и общественные учреждения. Хранение — это технология хранения энергии. Она включает в себя оборудование и технологию хранения.

В старой энергосистеме источником энергии являются тепловые электростанции. Нагрузкой являются дома и промышленные предприятия. Они находятся далеко друг от друга. Энергосистема соединяет их. Она использует большой, интегрированный режим управления. Это режим балансировки в реальном времени, в котором источник энергии следует за нагрузкой.

В рамках «neue Leistungssystem» система добавила потребность в зарядке новых энергетических транспортных средств в качестве «нагрузки» для пользователей. Это значительно увеличило нагрузку на электросеть. Новые энергетические методы, такие как фотоэлектрические, позволили пользователям стать «источником энергии». Кроме того, новым энергетическим транспортным средствам нужна быстрая зарядка. И новая генерация энергии нестабильна. Поэтому пользователям необходимо «хранение энергии», чтобы сгладить влияние их генерации и использования электроэнергии на сеть. Это позволит использовать пиковую мощность и накапливать энергию.

Использование новой энергии диверсифицируется. Теперь пользователи хотят строить локальные микросети. Они соединяют «источники энергии» (свет), «хранилища энергии» (хранение) и «нагрузки» (зарядка). Они используют технологии управления и связи для управления многими источниками энергии. Они позволяют пользователям генерировать и использовать новую энергию локально. Они также подключаются к большой электросети двумя способами. Это снижает их влияние на сеть и помогает сбалансировать ее. Небольшая микросеть и хранилище энергии представляют собой «фотоэлектрическую систему хранения и зарядки». Она интегрирована. Это важное применение «источника нагрузки сети хранения».

Источник сетевой нагрузки хранения

二. Перспективы применения и емкость рынка индустрии накопления энергии

В отчете CNESA говорится, что к концу 2023 года общая мощность действующих проектов по хранению энергии составила 289,20 ГВт. Это на 21,92% больше, чем 237,20 ГВт на конец 2022 года. Общая установленная мощность новых накопителей энергии достигла 91,33 ГВт. Это на 99,62% больше, чем в предыдущем году.

К концу 2023 года общая мощность проектов по хранению энергии в Китае достигла 86,50 ГВт. Это на 44,65% больше, чем 59,80 ГВт в конце 2022 года. Теперь они составляют 29,91% от мировой мощности, что на 4,70% больше, чем в конце 2022 года. Среди них наибольшая мощность у гидроаккумулирующих станций. На их долю приходится 59,40%. Рост рынка в основном происходит за счет новых систем хранения энергии. Сюда входят литий-ионные аккумуляторы, свинцово-кислотные аккумуляторы и сжатый воздух. Их общая мощность составляет 34,51 ГВт. Это на 163,93% больше, чем в прошлом году. В 2023 году новые системы хранения энергии в Китае увеличатся на 21,44 ГВт, что на 191,77% больше, чем в предыдущем году. Новые системы хранения энергии включают литий-ионные аккумуляторы и сжатый воздух. У обеих компаний есть сотни проектов, подключенных к сети, на уровне мегаватт.

Судя по планированию и строительству новых проектов по хранению энергии, новое хранилище энергии в Китае стало крупномасштабным. В 2022 году их будет 1799. Они запланированы, строятся или находятся в эксплуатации. Их общая мощность составляет около 104,50 ГВт. Большинство новых проектов по хранению энергии, введенных в эксплуатацию, являются малыми и средними. Их масштаб составляет менее 10 МВт. Они составляют около 61,98% от общего числа. Проекты по хранению энергии, находящиеся в планировании и строительстве, в основном крупные. Их мощность составляет 10 МВт и выше. Они составляют 75,73% от общего числа. Более 402 проектов мощностью 100 мегаватт находятся в разработке. У них есть основа и условия для хранения энергии для электросети.


Время публикации: 22 июля 2024 г.