Ηγείται της Επιχείρησης: Πώς η Αποθήκευση Ενέργειας Αναδιαμορφώνει το Τοπίο για τους Πελάτες B2B

Επισκόπηση της ανάπτυξης και 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, την απελευθερώνουν σε μια συγκεκριμένη μορφή όταν χρειάζεται. Διαφορετικές αρχές αποθήκευσης ενέργειας τη χωρίζουν σε 3 τύπους: μηχανική, ηλεκτρομαγνητική και ηλεκτροχημική. Κάθε τύπος αποθήκευσης ενέργειας έχει το δικό του εύρος ισχύος, χαρακτηριστικά και χρήσεις.

Έχει πλεονεκτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν λιγότερες επιπτώσεις από τη γεωγραφία. Έχουν επίσης σύντομο χρόνο κατασκευής και υψηλή ενεργειακή πυκνότητα. Ως αποτέλεσμα, η ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ευελιξία. Λειτουργεί σε πολλές περιπτώσεις αποθήκευσης ενέργειας. Είναι η τεχνολογία για την αποθήκευση ενέργειας. Έχει το ευρύτερο φάσμα χρήσεων και το μεγαλύτερο δυναμικό ανάπτυξης. Οι κυριότερες είναι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Χρησιμοποιούνται σε σενάρια από λεπτά έως ώρες.

2. Σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας

Η αποθήκευση ενέργειας έχει πληθώρα σεναρίων εφαρμογής στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Η αποθήκευση ενέργειας έχει 3 κύριες χρήσεις: την παραγωγή ενέργειας, το δίκτυο και τους χρήστες. Αυτές είναι:

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από νέες πηγές διαφέρει από τους παραδοσιακούς τύπους. Επηρεάζεται από τις φυσικές συνθήκες. Αυτές περιλαμβάνουν το φως και τη θερμοκρασία. Η ισχύς εξόδου ποικίλλει ανάλογα με την εποχή και την ημέρα. Η προσαρμογή της ισχύος στη ζήτηση είναι αδύνατη. Είναι μια ασταθής πηγή ενέργειας. Όταν η εγκατεστημένη ισχύς ή το ποσοστό παραγωγής ενέργειας φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, αυτό θα επηρεάσει τη σταθερότητα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Για να διατηρηθεί το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας ασφαλές και σταθερό, το νέο ενεργειακό σύστημα θα χρησιμοποιεί προϊόντα αποθήκευσης ενέργειας. Αυτά 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 ασταθή. Θα αντιμετωπίσει επίσης προβλήματα κατανάλωσης ενέργειας, όπως η εγκατάλειψη της αιολικής και της φωτεινής ενέργειας.

Ο παραδοσιακός σχεδιασμός και η κατασκευή δικτύων ακολουθούν τη μέθοδο μέγιστου φορτίου. Αυτό γίνεται στην πλευρά του δικτύου. Αυτή είναι η περίπτωση κατά την κατασκευή ενός νέου δικτύου ή την προσθήκη χωρητικότητας. Ο εξοπλισμός πρέπει να λαμβάνει υπόψη το μέγιστο φορτίο. Αυτό θα οδηγήσει σε υψηλό κόστος και χαμηλή χρήση πόρων. Η αύξηση της αποθήκευσης ενέργειας στην πλευρά του δικτύου μπορεί να διαταράξει την αρχική μέθοδο μέγιστου φορτίου. Κατά την κατασκευή ενός νέου δικτύου ή την επέκταση ενός παλιού, μπορεί να μειωθεί η συμφόρηση του δικτύου. Προωθεί επίσης την επέκταση και την αναβάθμιση του εξοπλισμού. Αυτό εξοικονομεί κόστος επένδυσης στο δίκτυο και βελτιώνει τη χρήση πόρων. Η αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιεί δοχεία ως κύριο φορέα. Χρησιμοποιείται στην πλευρά της παραγωγής ενέργειας και του δικτύου. Προορίζεται κυρίως για εφαρμογές με ισχύ άνω των 30kW. Χρειάζονται μεγαλύτερη χωρητικότητα προϊόντος.

Τα νέα ενεργειακά συστήματα από την πλευρά του χρήστη χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας. Αυτό μειώνει το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και χρησιμοποιεί την 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 ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο όταν οι τιμές είναι υψηλές. Μπορούν επίσης να πουλήσουν ηλεκτρική ενέργεια από το σύστημα αποθήκευσης για να κερδίσουν χρήματα από τις τιμές αιχμής και κοιλάδας. Η αποθήκευση ενέργειας από την πλευρά του χρήστη χρησιμοποιεί ερμάρια ως κύριο φορέα. Κατάλληλο για εφαρμογές σε βιομηχανικά και εμπορικά πάρκα και κατανεμημένους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Αυτά κυμαίνονται στην περιοχή ισχύος 1kW έως 10kW. Η χωρητικότητα του προϊόντος είναι σχετικά χαμηλή.

3. Το σύστημα «πηγή-δίκτυο-φορτίο-αποθήκευση» είναι ένα εκτεταμένο σενάριο εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας

Το σύστημα «πηγή-δίκτυο-φορτίο-αποθήκευση» είναι ένας τρόπος λειτουργίας. Περιλαμβάνει μια λύση «πηγής ενέργειας, δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, φορτίου και αποθήκευσης ενέργειας». Μπορεί να ενισχύσει την αποδοτικότητα της χρήσης ενέργειας και την ασφάλεια του δικτύου. Μπορεί να διορθώσει προβλήματα όπως η αστάθεια του δικτύου στη χρήση καθαρής ενέργειας. Σε αυτό το σύστημα, η πηγή είναι ο προμηθευτής ενέργειας. Περιλαμβάνει ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή, η αιολική και η υδροηλεκτρική ενέργεια. Περιλαμβάνει επίσης παραδοσιακές μορφές ενέργειας, όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Το δίκτυο είναι το δίκτυο μεταφοράς ενέργειας. Περιλαμβάνει γραμμές μεταφοράς και εξοπλισμό συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Το φορτίο είναι ο τελικός χρήστης ενέργειας. Περιλαμβάνει κατοίκους, επιχειρήσεις και δημόσιες εγκαταστάσεις. Η αποθήκευση είναι η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Περιλαμβάνει εξοπλισμό και τεχνολογία αποθήκευσης.

Στο παλιό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι η πηγή ενέργειας. Τα σπίτια και οι βιομηχανίες είναι το φορτίο. Τα δύο βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους. Το ηλεκτρικό δίκτυο τα συνδέει. Χρησιμοποιεί μια μεγάλη, ολοκληρωμένη λειτουργία ελέγχου. Είναι μια λειτουργία εξισορρόπησης σε πραγματικό χρόνο όπου η πηγή ενέργειας ακολουθεί το φορτίο.

Στο πλαίσιο του «νέου συστήματος φόρτισης», το σύστημα πρόσθεσε τη ζήτηση φόρτισης των οχημάτων νέας ενέργειας ως «φορτίο» για τους χρήστες. Αυτό έχει αυξήσει σημαντικά την πίεση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι νέες μέθοδοι ενέργειας, όπως τα φωτοβολταϊκά, έχουν επιτρέψει στους χρήστες να γίνουν «πηγή ενέργειας». Επίσης, τα οχήματα νέας ενέργειας χρειάζονται γρήγορη φόρτιση. Επιπλέον, η παραγωγή ενέργειας από νέα ενέργεια είναι ασταθής. Έτσι, οι χρήστες χρειάζονται «αποθήκευση ενέργειας» για να εξομαλύνουν τον αντίκτυπο της παραγωγής και χρήσης ενέργειας στο δίκτυο. Αυτό θα επιτρέψει τη μέγιστη χρήση ενέργειας και την ελάχιστη αποθήκευση ενέργειας.

Η νέα χρήση ενέργειας διαφοροποιείται. Οι χρήστες θέλουν πλέον να κατασκευάσουν τοπικά μικροδίκτυα. Αυτά συνδέουν «πηγές ενέργειας» (φως), «αποθήκευση ενέργειας» (αποθήκευση) και «φορτία» (φόρτιση). Χρησιμοποιούν τεχνολογία ελέγχου και επικοινωνίας για τη διαχείριση πολλών πηγών ενέργειας. Επιτρέπουν στους χρήστες να παράγουν και να χρησιμοποιούν νέα ενέργεια τοπικά. Συνδέονται επίσης στο μεγάλο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας με δύο τρόπους. Αυτό μειώνει τον αντίκτυπό τους στο δίκτυο και βοηθά στην εξισορρόπησή του. Το μικρό μικροδίκτυο και η αποθήκευση ενέργειας είναι ένα «φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης και φόρτισης». Είναι ενσωματωμένο. Αυτή είναι μια σημαντική εφαρμογή της «αποθήκευσης φορτίου δικτύου πηγής».

Προοπτικές εφαρμογής και δυναμικότητα αγοράς της βιομηχανίας αποθήκευσης ενέργειας

Η έκθεση της CNESA αναφέρει ότι μέχρι το τέλος του 2023, η συνολική χωρητικότητα των λειτουργικών έργων αποθήκευσης ενέργειας ήταν 289,20 GW. Αυτό το ποσοστό είναι αυξημένο κατά 21,92% από τα 237,20 GW στο τέλος του 2022. Η συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα νέων μονάδων αποθήκευσης ενέργειας έφτασε τα 91,33 GW. Πρόκειται για αύξηση 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. Αυξήθηκε κατά 44,65% από τα 59,80 GW στο τέλος του 2022. Τώρα αποτελούν το 29,91% της παγκόσμιας χωρητικότητας, αυξημένο κατά 4,70% από το τέλος του 2022. Μεταξύ αυτών, η αντλιοταμίευση έχει τη μεγαλύτερη χωρητικότητα. Αντιπροσωπεύει το 59,40%. Η ανάπτυξη της αγοράς προέρχεται κυρίως από τη νέα αποθήκευση ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει μπαταρίες ιόντων λιθίου, μπαταρίες μολύβδου-οξέος και πεπιεσμένο αέρα. Έχουν συνολική χωρητικότητα 34,51 GW. Πρόκειται για αύξηση 163,93% σε σχέση με πέρυσι. Το 2023, η νέα αποθήκευση ενέργειας της Κίνας θα αυξηθεί κατά 21,44 GW, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 191,77%. Η νέα αποθήκευση ενέργειας περιλαμβάνει μπαταρίες ιόντων λιθίου και πεπιεσμένο αέρα. Και οι δύο έχουν εκατοντάδες έργα συνδεδεμένα στο δίκτυο, σε επίπεδο μεγαβάτ.

Κρίνοντας από τον σχεδιασμό και την κατασκευή νέων έργων αποθήκευσης ενέργειας, η νέα αποθήκευση ενέργειας της Κίνας έχει γίνει μεγάλης κλίμακας. Το 2022, υπάρχουν 1.799 έργα. Είναι υπό σχεδιασμό, υπό κατασκευή ή σε λειτουργία. Έχουν συνολική χωρητικότητα περίπου 104,50 GW. Τα περισσότερα από τα νέα έργα αποθήκευσης ενέργειας που τίθενται σε λειτουργία είναι μικρού και μεσαίου μεγέθους. Η κλίμακά τους είναι μικρότερη από 10 MW. Αποτελούν περίπου το 61,98% του συνόλου. Τα έργα αποθήκευσης ενέργειας που βρίσκονται υπό σχεδιασμό και υπό κατασκευή είναι ως επί το πλείστον μεγάλα. Είναι 10 MW και άνω. Αποτελούν το 75,73% του συνόλου. Πάνω από 402 έργα των 100 μεγαβάτ βρίσκονται σε εξέλιξη. Έχουν τη βάση και τις προϋποθέσεις για την αποθήκευση ενέργειας για το ηλεκτρικό δίκτυο.