Лидерство: как хранение энергии меняет ландшафт для B2B-клиентов

Обзор развития и применения индустрии хранения энергии.

1. Введение в технологию хранения энергии.

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

Тип хранения энергии Номинальная мощность Номинальная энергия Характеристики Случаи применения
Механический
Хранение энергии
抽水
储能
100–2000 МВт 4-10 часов Крупномасштабная, зрелая технология; медленный ответ, требует географических ресурсов Регулирование нагрузки, контроль частоты и резервирование системы, контроль стабильности сети.
压缩
空气储能
ИМВ-300МВт 1-20 часов 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. Переходный/динамический контроль, контроль частоты, контроль напряжения, ИБП и аккумуляторная батарея.
Электромагнитный
Хранение энергии
超导
储能
кВт-1МВт 2с-5мин Быстрый отклик, высокая удельная мощность; высокая стоимость, сложное обслуживание Переходный/динамический контроль, контроль частоты, контроль качества электроэнергии, ИБП и аккумуляторная батарея.
超级
电容
кВт-1МВт 1–30 с. Быстрый отклик, высокая удельная мощность; высокая стоимость Контроль качества электроэнергии, ИБП и аккумуляторные накопители энергии
Электрохимический
Хранение энергии
铅酸
电池
кВт-50МВт 1мин-3
h
Зрелая технология, низкая стоимость; короткий срок службы, проблемы защиты окружающей среды Резервная электростанция, черный пуск, ИБП, энергетический баланс
液流
电池
кВт-100МВт 1-20 часов Многие циклы аккумуляторной батареи включают глубокую зарядку и разрядку. Их легко комбинировать, но они имеют низкую плотность энергии. Он охватывает качество электроэнергии. Сюда также входит резервное питание. Сюда также входит сглаживание пиков и заполнение впадин. 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 совершенствования. Качество электроэнергии – это одна из идей. Резервный источник питания — другое дело. Затем происходит сглаживание пиков и заполнение впадин. Энергоменеджмент – это другое. Наконец, есть возобновляемые источники энергии.
锂离子
电池
кВт-100МВт Часы Высокая удельная энергия, стоимость снижается по мере снижения стоимости литий-ионных аккумуляторов. Переходный/динамический контроль, контроль частоты, контроль напряжения, ИБП и аккумуляторная батарея.

У этого есть преимущества. К ним относится меньшее влияние географии. Они также имеют короткое время строительства и высокую плотность энергии. В результате электрохимическое накопление энергии можно использовать гибко. Он работает во многих ситуациях хранения энергии. Это технология хранения энергии. Он имеет самый широкий спектр применения и наибольший потенциал для развития. Основными из них являются литий-ионные аккумуляторы. Они используются в сценариях от минут до часов.

2. Сценарии применения накопителей энергии

Хранение энергии имеет множество сценариев применения в энергосистеме. У хранения энергии есть три основных применения: производство электроэнергии, сеть и пользователи. Они есть:

Производство новой энергии отличается от традиционных видов. На это влияют природные условия. К ним относятся свет и температура. Выходная мощность варьируется в зависимости от сезона и дня. Подстроить власть под спрос невозможно. Это нестабильный источник энергии. Когда установленная мощность или доля выработки электроэнергии достигает определенного уровня. Это повлияет на стабильность энергосистемы. Чтобы обеспечить безопасность и стабильность энергосистемы, в новой энергосистеме будут использоваться накопители энергии. Они снова подключатся к сети, чтобы сгладить выходную мощность. Это уменьшит воздействие новой энергетической мощи. Сюда входит фотоэлектрическая и ветровая энергия. Они непостоянны и непостоянны. Это также решит проблемы энергопотребления, такие как отказ от ветра и освещения.

Традиционное проектирование и строительство сети основано на методе максимальной нагрузки. Они делают это на стороне сетки. Это происходит при строительстве новой сети или увеличении мощности. Оборудование должно учитывать максимальную нагрузку. Это приведет к высоким затратам и низкому использованию активов. Рост объемов накопления энергии на стороне сети может нарушить первоначальный метод максимальной нагрузки. При создании новой сети или расширении старой это может уменьшить перегрузку сети. Это также способствует расширению и модернизации оборудования. Это экономит затраты на инвестиции в сеть и улучшает использование активов. Для хранения энергии в качестве основного носителя используются контейнеры. Он используется на стороне выработки электроэнергии и в сети. В основном это касается устройств мощностью более 30 кВт. Им нужна более высокая производительность продукта.

Новые энергетические системы на стороне пользователя в основном используются для выработки и хранения энергии. Это сокращает затраты на электроэнергию и использует накопление 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 потребление электроэнергии из сети, когда цены высоки. Они также могут продавать электроэнергию из системы хранения, чтобы заработать на пиках и спаде цен. На стороне пользователя для хранения энергии в качестве основного носителя используются шкафы. Он подходит для применения в промышленных и коммерческих парках, а также на распределенных фотоэлектрических электростанциях. Они находятся в диапазоне мощности от 1 до 10 кВт. Производительность продукта относительно низкая.

3. Система «источник-сеть-нагрузка-хранение» представляет собой расширенный сценарий применения хранения энергии.

Система «источник-сеть-нагрузка-накопитель» — это режим работы. Оно включает в себя решение «источник питания, электросеть, нагрузка и хранилище энергии». Это может повысить эффективность использования энергии и безопасность сети. Это может решить такие проблемы, как нестабильность сети при использовании чистой энергии. В этой системе источником является поставщик энергии. Сюда входят возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергетика. Сюда также входят традиционные источники энергии, такие как уголь, нефть и природный газ. Сеть – это сеть передачи энергии. В его состав входят линии электропередачи и оборудование энергосистемы. Нагрузка является конечным потребителем энергии. В него входят жители, предприятия и общественные объекты. Хранение — это технология хранения энергии. Он включает в себя складское оборудование и технологии.

В старой энергосистеме источником энергии являются тепловые электростанции. Дома и промышленные предприятия — это нагрузка. Эти двое находятся далеко друг от друга. Их соединяет энергосистема. Он использует большой интегрированный режим управления. Это режим балансировки в реальном времени, в котором источник питания следует за нагрузкой.

В рамках «neue Leistungssystem» система добавила потребность в зарядке транспортных средств на новых источниках энергии в качестве «нагрузки» для пользователей. Это значительно увеличило нагрузку на энергосистему. Новые методы получения энергии, такие как фотоэлектрическая энергия, позволили пользователям стать «источником энергии». Кроме того, новые энергетические транспортные средства нуждаются в быстрой зарядке. И производство новой энергии нестабильно. Таким образом, пользователям необходимо «хранилище энергии», чтобы сгладить влияние их производства и использования электроэнергии на сеть. Это позволит использовать пиковую мощность и накопить ее.

Использование новой энергии диверсифицируется. Теперь пользователи хотят строить локальные микросети. Они соединяют «источники питания» (свет), «накопитель энергии» (хранение) и «нагрузки» (зарядку). Они используют технологии контроля 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 уменьшает их влияние на сеть и помогает ее сбалансировать. Небольшая микросеть и хранилище энергии представляют собой «фотоэлектрическую систему хранения и зарядки». Он интегрирован. Это важное применение «хранилища нагрузки исходной сетки».

Хранилище загрузки исходной сетки

二. Перспективы применения и емкость рынка индустрии хранения 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. Сейчас они составляют 29,91% мировой мощности, что на 4,70% больше, чем в конце 2022 года. Среди них наибольшую мощность имеют гидроаккумулирующие станции. Это составляет 59,40%. Рост рынка происходит главным образом за счет новых систем хранения энергии. Сюда входят литий-ионные батареи, свинцово-кислотные батареи и сжатый воздух. Их общая мощность составляет 34,51 ГВт. Это на 163,93% больше, чем в прошлом году. В 2023 году новые хранилища энергии в Китае увеличатся на 21,44 ГВт, что на 191,77% больше, чем в прошлом году. Новое хранилище энергии включает литий-ионные батареи и сжатый воздух. Обе компании имеют сотни подключенных к сети проектов мощностью в мегаватт.

Судя по планированию и строительству новых проектов по хранению энергии, новое хранилище энергии в Китае стало крупномасштабным. В 2022 году — 1799 проектов. Они планируются, 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. Планируемые и строящиеся проекты по хранению энергии в основном большие. Они имеют мощность 10 МВт и выше. Они составляют 75,73% от общего числа. В разработке находятся более 402 проектов мощностью по 100 мегаватт. У них есть основа и условия для хранения энергии для энергосистемы.


Время публикации: 22 июля 2024 г.