Επισκόπηση της ανάπτυξης και της εφαρμογής της βιομηχανίας αποθήκευσης ενέργειας.
1. Εισαγωγή στην τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας.
Η αποθήκευση ενέργειας είναι η αποθήκευση ενέργειας. Αναφέρεται σε τεχνολογίες που μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε μια πιο σταθερή μορφή και την αποθηκεύουν. Στη συνέχεια το απελευθερώνουν σε μια συγκεκριμένη μορφή όταν χρειάζεται. Διαφορετικές αρχές αποθήκευσης ενέργειας χωρίζονται σε 3 τύπους: μηχανικά, ηλεκτρομαγνητικά και ηλεκτροχημικά. Κάθε τύπος αποθήκευσης ενέργειας έχει το δικό του εύρος ισχύος, χαρακτηριστικά και χρήσεις.
Τύπος αποθήκευσης ενέργειας | Ονομαστική ισχύος | Ονομαστική ενέργεια | Χαρακτηριστικά | Περιστάσεις εφαρμογής | |
Μηχανικός Αποθήκευση ενέργειας | 抽水 储能 | 100-2.000MW | 4-10 ώρες | Μεγάλη κλίμακα, ώριμη τεχνολογία. Αργή απάντηση, απαιτεί γεωγραφικούς πόρους | Ρύθμιση φόρτωσης, έλεγχος συχνότητας και αντίγραφα ασφαλείας συστήματος, έλεγχος σταθερότητας του πλέγματος. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 ώρες | Μεγάλης κλίμακας, ώριμη τεχνολογία. Αργή ανταπόκριση, ανάγκη για γεωγραφικούς πόρους. | Το ξύρισμα αιχμής, το αντίγραφο ασφαλείας του συστήματος, ο έλεγχος σταθερότητας του πλέγματος | |
飞轮 储能 | KW-30MW | 15S-30 εορτασμός | Υψηλή ειδική ισχύς, υψηλό κόστος, υψηλό επίπεδο θορύβου | Παροδικός/Δυναμικός έλεγχος, έλεγχος συχνότητας, έλεγχος τάσης, UPS και αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας. | |
Ηλεκτρομαγνητικός Αποθήκευση ενέργειας | 超导 储能 | KW-1MW | 2S-5 λεπτά | Γρήγορη απόκριση, υψηλή ειδική ισχύ. υψηλό κόστος, δύσκολη συντήρηση | Μεταβατικός/Δυναμικός έλεγχος, έλεγχος συχνότητας, έλεγχος ποιότητας ισχύος, UPS και αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας |
超级 电容 | KW-1MW | 1-30S | Γρήγορη απόκριση, υψηλή ειδική ισχύ. υψηλό κόστος | Έλεγχος ποιότητας ισχύος, UPS και αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας | |
Ηλεκτροχημικός Αποθήκευση ενέργειας | 铅酸 电池 | KW-50MW | 1 λεπτό-3 h | Ώριμη τεχνολογία, χαμηλό κόστος? Σύντομη διάρκεια ζωής, ανησυχίες για την προστασία του περιβάλλοντος | Backup Power Station, Black Start, UPS, Ενεργειακό υπόλοιπο |
液流 电池 | KW-100MW | 1-20 ώρες | Πολλοί κύκλοι μπαταριών περιλαμβάνουν βαθιά φόρτιση και εκφόρτιση. Είναι εύκολο να συνδυαστούν, αλλά έχουν χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα | Καλύπτει την ποιότητα ισχύος. Καλύπτει επίσης την εφεδρική ισχύ. Καλύπτει επίσης την κορυφή ξυρίσματος και την πλήρωση της κοιλάδας. Καλύπτει επίσης τη διαχείριση ενέργειας και την αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | Ώρες | Υψηλή ειδική ενέργεια, υψηλό κόστος, ζητήματα επιχειρησιακής ασφάλειας απαιτούν βελτίωση. | Η ποιότητα ισχύος είναι μια ιδέα. Ένα εφεδρικό τροφοδοτικό είναι άλλο. Στη συνέχεια, υπάρχει η κορυφή ξυρίσματος και η πλήρωση της κοιλάδας. Η διαχείριση ενέργειας είναι άλλη. Τέλος, υπάρχει αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. | |
锂离子 电池 | KW-100MW | Ώρες | Η υψηλή ειδική ενέργεια, το κόστος μειώνεται καθώς το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου μειώνεται | Παροδικός/Δυναμικός έλεγχος, έλεγχος συχνότητας, έλεγχος τάσης, UPS και αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας. |
Έχει πλεονεκτήματα. Αυτές περιλαμβάνουν μικρότερο αντίκτυπο από τη γεωγραφία. Έχουν επίσης σύντομο χρόνο κατασκευής και πυκνότητα υψηλής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα, η ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευέλικτα. Λειτουργεί σε πολλές καταστάσεις αποθήκευσης ισχύος. Είναι η τεχνολογία για την αποθήκευση ισχύος. Έχει το ευρύτερο φάσμα χρήσεων και τις περισσότερες δυνατότητες ανάπτυξης. Οι κύριες είναι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Χρησιμοποιούνται σε σενάρια από λεπτά σε ώρες.
2. Σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας
Η αποθήκευση ενέργειας διαθέτει πλούσιο σενάρια εφαρμογής στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Η αποθήκευση ενέργειας έχει 3 κύριες χρήσεις: παραγωγή ενέργειας, πλέγμα και χρήστες. Είναι:
Η νέα παραγωγή ενέργειας ενέργειας είναι διαφορετική από τους παραδοσιακούς τύπους. Επηρεάζεται από φυσικές συνθήκες. Αυτά περιλαμβάνουν το φως και τη θερμοκρασία. Η ισχύς της εξόδου ποικίλλει ανά εποχή και ημέρα. Η προσαρμογή της ισχύος στη ζήτηση είναι αδύνατη. Είναι μια ασταθής πηγή ενέργειας. Όταν η αναλογία εγκατεστημένης χωρητικότητας ή παραγωγής ενέργειας φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Θα επηρεάσει τη σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Για να διατηρηθεί το σύστημα ισχύος ασφαλής και σταθερό, το νέο ενεργειακό σύστημα θα χρησιμοποιήσει προϊόντα αποθήκευσης ενέργειας. Θα επανασυνδεθούν στο δίκτυο για να εξομαλύνουν την ισχύ εξόδου. Αυτό θα μειώσει τον αντίκτυπο της νέας ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει τη φωτοβολταϊκή και την αιολική ενέργεια. Είναι διαλείποντα και πτητικά. Θα αντιμετωπίσει επίσης τα προβλήματα κατανάλωσης ενέργειας, όπως η αιολική και η ελαφριά εγκατάλειψη.
Ο παραδοσιακός σχεδιασμός και η κατασκευή του πλέγματος ακολουθούν τη μέθοδο μέγιστου φορτίου. Το κάνουν στην πλευρά του πλέγματος. Αυτό συμβαίνει κατά την οικοδόμηση ενός νέου πλέγματος ή την προσθήκη χωρητικότητας. Ο εξοπλισμός πρέπει να εξετάσει το μέγιστο φορτίο. Αυτό θα οδηγήσει σε υψηλό κόστος και χαμηλή χρήση περιουσιακών στοιχείων. Η άνοδος της αποθήκευσης ενέργειας από την πλευρά του δικτύου μπορεί να σπάσει την αρχική μέθοδο μέγιστης φόρτωσης. Όταν δημιουργείτε ένα νέο πλέγμα ή επεκτείνοντας ένα παλιό, μπορεί να μειώσει τη συμφόρηση του δικτύου. Προωθεί επίσης την επέκταση και την αναβάθμιση του εξοπλισμού. Αυτό εξοικονομεί δαπάνες επενδύσεων στο δίκτυο και βελτιώνει τη χρήση περιουσιακών στοιχείων. Η αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιεί τα δοχεία ως τον κύριο φορέα. Χρησιμοποιείται στις πλευρές παραγωγής ενέργειας και πλέγματος. Είναι κυρίως για εφαρμογές με δύναμη μεγαλύτερη από 30kW. Χρειάζονται υψηλότερη χωρητικότητα προϊόντος.
Τα νέα ενεργειακά συστήματα από την πλευρά του χρήστη χρησιμοποιούνται κυρίως για τη δημιουργία και την αποθήκευση ισχύος. Αυτό μειώνει το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και χρησιμοποιεί αποθήκευση ενέργειας για τη σταθεροποίηση της ισχύος. Ταυτόχρονα, οι χρήστες μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας όταν οι τιμές είναι χαμηλές. Αυτό τους επιτρέπει να μειώσουν τη χρήση του ηλεκτρικού ρεύματος πλέγματος όταν οι τιμές είναι υψηλές. Μπορούν επίσης να πουλήσουν ηλεκτρικό ρεύμα από το σύστημα αποθήκευσης για να κερδίσουν χρήματα από τις τιμές κορυφής και κοιλάδων. Η αποθήκευση ενέργειας από την πλευρά του χρήστη χρησιμοποιεί ντουλάπια ως κύριο μεταφορέα. Ταιριάζει σε εφαρμογές σε βιομηχανικά και εμπορικά πάρκα και κατανεμημένους φωτοβολταϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Αυτά βρίσκονται στο εύρος ισχύος 1kW έως 10kW. Η χωρητικότητα του προϊόντος είναι σχετικά χαμηλή.
3. Το σύστημα "source-grid-load-storage" είναι ένα εκτεταμένο σενάριο εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας
Το σύστημα "source-grid-load-storage" είναι μια λειτουργία λειτουργίας. Περιλαμβάνει μια λύση "πηγής ενέργειας, ηλεκτρικό δίκτυο, φορτίο και αποθήκευση ενέργειας". Μπορεί να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα της χρήσης ενέργειας και την ασφάλεια του δικτύου. Μπορεί να διορθώσει προβλήματα όπως η μεταβλητότητα του δικτύου στην καθαρή χρήση ενέργειας. Σε αυτό το σύστημα, η πηγή είναι ο προμηθευτής ενέργειας. Περιλαμβάνει ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως ηλιακή, αιολική και υδροηλεκτρική ενέργεια. Περιλαμβάνει επίσης την παραδοσιακή ενέργεια, όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Το πλέγμα είναι το δίκτυο μετάδοσης ενέργειας. Περιλαμβάνει γραμμές μεταφοράς και εξοπλισμό συστήματος ενέργειας. Το φορτίο είναι ο τελικός χρήστης ενέργειας. Περιλαμβάνει κατοίκους, επιχειρήσεις και δημόσιες εγκαταστάσεις. Η αποθήκευση είναι η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Περιλαμβάνει εξοπλισμό αποθήκευσης και τεχνολογία.
Στο παλιό σύστημα ισχύος, οι θερμικές σταθμές ηλεκτροπαραγωγής είναι η πηγή ενέργειας. Τα σπίτια και οι βιομηχανίες είναι το φορτίο. Οι δύο είναι πολύ μακριά. Το ηλεκτρικό δίκτυο τους συνδέει. Χρησιμοποιεί μια μεγάλη, ολοκληρωμένη λειτουργία ελέγχου. Πρόκειται για μια λειτουργία εξισορρόπησης σε πραγματικό χρόνο όπου η πηγή ενέργειας ακολουθεί το φορτίο.
Κάτω από το "Neue Leistungssystem", το σύστημα πρόσθεσε τη ζήτηση φόρτισης νέων ενεργειακών οχημάτων ως "φορτίο" για τους χρήστες. Αυτό έχει αυξήσει σημαντικά την πίεση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι νέες μέθοδοι ενέργειας, όπως τα φωτοβολταϊκά, επιτρέπουν στους χρήστες να γίνουν μια "πηγή ενέργειας". Επίσης, τα νέα ενεργειακά οχήματα χρειάζονται γρήγορη φόρτιση. Και, η νέα ενέργεια ενέργειας είναι ασταθής. Έτσι, οι χρήστες χρειάζονται "αποθήκευση ενέργειας" για να εξομαλύνουν τον αντίκτυπο της παραγωγής ενέργειας και τη χρήση τους στο δίκτυο. Αυτό θα επιτρέψει τη χρήση μέγιστης ισχύος και την αποθήκευση ισχύος.
Η νέα χρήση ενέργειας διαφοροποιείται. Οι χρήστες τώρα θέλουν να κατασκευάσουν τοπικά μικροδιακόπτες. Αυτά συνδέουν "πηγές ενέργειας" (φως), "αποθήκευση ενέργειας" (αποθήκευση) και "φορτία" (φόρτιση). Χρησιμοποιούν τεχνολογία ελέγχου και επικοινωνίας για τη διαχείριση πολλών πηγών ενέργειας. Αφήνουν τους χρήστες να παράγουν και να χρησιμοποιούν νέα ενέργεια σε τοπικό επίπεδο. Συνδέονται επίσης με το μεγάλο ηλεκτρικό δίκτυο με δύο τρόπους. Αυτό μειώνει τον αντίκτυπό τους στο δίκτυο και βοηθά στην εξισορρόπηση. Το μικρό microgrid και η αποθήκευση ενέργειας είναι ένα "φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης και φόρτισης". Είναι ενσωματωμένο. Αυτή είναι μια σημαντική εφαρμογή της "αποθήκευσης φόρτωσης πλέγματος προέλευσης".
二. Προοπτικές εφαρμογής και χωρητικότητα αγοράς της βιομηχανίας αποθήκευσης ενέργειας
Η έκθεση της CNESA αναφέρει ότι μέχρι το τέλος του 2023, η συνολική χωρητικότητα των έργων αποθήκευσης ενέργειας ήταν 289,20GW. Αυτό είναι 21,92% από 237,20gW στα τέλη του 2022. Η συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα της νέας αποθήκευσης ενέργειας έφτασε τα 91,33gw. Πρόκειται για αύξηση κατά 99,62% σε σχέση με το προηγούμενο έτος.
Μέχρι το τέλος του 2023, η συνολική χωρητικότητα των έργων αποθήκευσης ενέργειας στην Κίνα έφτασε τα 86,50 gw. Ήταν 44,65% από 59,80GW στα τέλη του 2022. Τώρα αποτελούν το 29,91% της παγκόσμιας χωρητικότητας, αυξημένα κατά 4,70% από τα τέλη του 2022. Αποτελεί 59,40%. Η ανάπτυξη της αγοράς προέρχεται κυρίως από τη νέα αποθήκευση ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει μπαταρίες ιόντων λιθίου, μπαταρίες μολύβδου-οξέος και συμπιεσμένο αέρα. Έχουν συνολική χωρητικότητα 34,51GW. Πρόκειται για αύξηση 163,93% από πέρυσι. Το 2023, η νέα αποθήκευση ενέργειας της Κίνας θα αυξηθεί κατά 21.44GW, αύξηση σε ετήσια βάση 191,77%. Η νέα αποθήκευση ενέργειας περιλαμβάνει μπαταρίες ιόντων λιθίου και συμπιεσμένο αέρα. Και οι δύο διαθέτουν εκατοντάδες έργα που συνδέονται με το δίκτυο, μεγαβάτ σε επίπεδο.
Κρίνοντας από το σχεδιασμό και την κατασκευή νέων έργων αποθήκευσης ενέργειας, η νέα αποθήκευση ενέργειας της Κίνας έχει γίνει μεγάλη κλίμακα. Το 2022, υπάρχουν 1.799 έργα. Σχεδιάζονται, υπό κατασκευή ή σε λειτουργία. Έχουν συνολική χωρητικότητα περίπου 104,50GW. Τα περισσότερα από τα νέα έργα αποθήκευσης ενέργειας που τέθηκαν σε λειτουργία είναι μικρά και μεσαίου μεγέθους. Η κλίμακα τους είναι μικρότερη από 10MW. Αποτελούν περίπου το 61,98% του συνόλου. Τα έργα αποθήκευσης ενέργειας στο σχεδιασμό και την κατασκευή είναι ως επί το πλείστον μεγάλα. Είναι 10MW και άνω. Αποτελούν το 75,73% του συνόλου. Περισσότερα από 402 έργα 100-megawatt βρίσκονται στα έργα. Έχουν τη βάση και τις συνθήκες για την αποθήκευση ενέργειας για το ηλεκτρικό δίκτυο.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-22-2024