Leading the Charge: Πώς η αποθήκευση ενέργειας αναδιαμορφώνει το τοπίο για 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 πιο σταθερή μορφή και την αποθηκεύουν. Στη συνέχεια το απελευθερώνουν σε συγκεκριμένη μορφή όταν χρειάζεται. Οι διαφορετικές αρχές αποθήκευσης ενέργειας τη χωρίζουν σε 3 τύπους: μηχανική, ηλεκτρομαγνητική και ηλεκτροχημική. Κάθε τύπος αποθήκευσης ενέργειας έχει το δικό του εύρος ισχύος, τα χαρακτηριστικά και τις χρήσεις του.

Έχει πλεονεκτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν μικρότερο αντίκτυπο από τη γεωγραφία. Έχουν επίσης μικρό χρόνο κατασκευής και υψηλή ενεργειακή πυκνότητα. Ως αποτέλεσμα, η αποθήκευση ηλεκτροχημικής ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ευελιξία. Λειτουργεί σε πολλές καταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας. Είναι η τεχνολογία για την αποθήκευση ενέργειας. Έχει το μεγαλύτερο εύρος χρήσεων και τις περισσότερες δυνατότητες ανάπτυξης. Οι κυριότερες είναι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Χρησιμοποιούνται σε σενάρια από λεπτά έως ώρες.

2. Σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας

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

Η νέα παραγωγή ενέργειας είναι διαφορετική από τις παραδοσιακές μορφές. Επηρεάζεται από φυσικές συνθήκες. Αυτά περιλαμβάνουν το φως και τη θερμοκρασία. Η ισχύς διαφέρει 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 η αναλογία παραγωγής ενέργειας φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Θα επηρεάσει τη σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Για να διατηρηθεί το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας ασφαλές και σταθερό, το νέο ενεργειακό σύστημα θα χρησιμοποιεί προϊόντα αποθήκευσης ενέργειας. Θα επανασυνδεθούν στο δίκτυο για να εξομαλύνουν την ισχύ εξόδου. Αυτό θα μειώσει τον αντίκτυπο της νέας ενέργειας ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει φωτοβολταϊκά και αιολική ενέργεια. Είναι διαλείπουσες και ασταθείς. Θα αντιμετωπίσει επίσης προβλήματα κατανάλωσης ενέργειας, όπως η εγκατάλειψη του ανέμου και του φωτός.

Ο παραδοσιακός σχεδιασμός και η κατασκευή του πλέγματος ακολουθούν τη μέθοδο μέγιστου φορτίου. Το κάνουν από την πλευρά του πλέγματος. Αυτό συμβαίνει 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 περιουσιακών στοιχείων. Η αύξηση της αποθήκευσης ενέργειας από την πλευρά του δικτύου μπορεί να σπάσει την αρχική μέθοδο μέγιστου φορτίου. Όταν δημιουργείτε ένα νέο πλέγμα ή επεκτείνετε ένα παλιό, μπορεί να μειώσει τη συμφόρηση του δικτύου. Προωθεί επίσης την επέκταση και την αναβάθμιση του εξοπλισμού. Αυτό εξοικονομεί κόστος επένδυσης δικτύου και βελτιώνει τη χρήση περιουσιακών στοιχείων. Η αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιεί δοχεία ως κύριο φορέα. Χρησιμοποιείται στις πλευρές της παραγωγής ενέργειας και του δικτύου. Είναι κυρίως για εφαρμογές με ισχύ άνω των 30 kW. 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 της ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου 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 ντουλάπια ως κύριο φορέα. Ταιριάζει σε εφαρμογές σε βιομηχανικά και εμπορικά πάρκα και κατανεμημένους φωτοβολταϊκούς σταθμούς. Αυτά βρίσκονται στην περιοχή ισχύος 1kW έως 10kW. Η χωρητικότητα του προϊόντος είναι σχετικά χαμηλή.

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

Το σύστημα «πηγή-πλέγμα-φόρτο-αποθήκευση» είναι ένας τρόπος λειτουργίας. Περιλαμβάνει μια λύση «πηγής ισχύος, ηλεκτρικού δικτύου, φορτίου και αποθήκευσης ενέργειας». Μπορεί να ενισχύσει την αποδοτικότητα 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 ηλιακή, αιολική και υδροηλεκτρική ενέργεια. Περιλαμβάνει επίσης την παραδοσιακή ενέργεια, όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Το δίκτυο είναι το δίκτυο μεταφοράς ενέργειας. Περιλαμβάνει γραμμές μεταφοράς και εξοπλισμό συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Το φορτίο είναι ο τελικός χρήστης της ενέργειας. Περιλαμβάνει κατοίκους, επιχειρήσεις και δημόσιες εγκαταστάσεις. Η αποθήκευση είναι η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Περιλαμβάνει εξοπλισμό αποθήκευσης και τεχνολογία.

Στο παλιό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι η πηγή ενέργειας. Τα σπίτια και οι βιομηχανίες είναι το φορτίο. Τα δύο είναι πολύ μακριά. Το ηλεκτρικό δίκτυο τους συνδέει. Χρησιμοποιεί μια μεγάλη, ενσωματωμένη λειτουργία ελέγχου. Είναι 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 ηλεκτρικό δίκτυο. Οι νέες ενεργειακές μέθοδοι, όπως τα φωτοβολταϊκά, επέτρεψαν στους χρήστες να γίνουν «πηγή ενέργειας». Επίσης, τα νέα ενεργειακά οχήματα χρειάζονται γρήγορη φόρτιση. Και, η νέα παραγωγή ενέργειας είναι ασταθής. Έτσι, οι χρήστες χρειάζονται «αποθήκευση ενέργειας» για να εξομαλύνουν τον αντίκτυπο της παραγωγής και χρήσης ενέργειας στο δίκτυο. Αυτό θα επιτρέψει τη χρήση της μέγιστης ισχύος και την αποθήκευση ενέργειας στο κατώτατο σημείο.

Η χρήση της νέας ενέργειας διαφοροποιείται. Οι χρήστες θέλουν τώρα να δημιουργήσουν 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 ηλεκτρικό δίκτυο με δύο τρόπους. Αυτό μειώνει τον αντίκτυπό τους στο πλέγμα 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».

二. Προοπτικές εφαρμογής και ικανότητα αγοράς της βιομηχανίας αποθήκευσης ενέργειας

Η έκθεση της CNESA αναφέρει ότι μέχρι το τέλος του 2023, η συνολική χωρητικότητα λειτουργικών έργων αποθήκευσης ενέργειας ήταν 289,20 GW. Αυτό είναι αυξημένο κατά 21,92% από 237,20 GW στο τέλος του 2022. Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς της νέας 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 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 αντλούμενη αποθήκευση έχει τη μεγαλύτερη χωρητικότητα. Συγκεντρώνει το 59,40%. Η ανάπτυξη της αγοράς προέρχεται κυρίως από την αποθήκευση νέας 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 αύξηση 191,77% από έτος σε έτος. 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 προγραμματισμένα, 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 κλίμακα τους είναι μικρότερη από 10 MW. Αποτελούν περίπου το 61,98% του συνόλου. Τα έργα αποθήκευσης ενέργειας σε σχεδιασμό και υπό κατασκευή είναι ως επί το πλείστον μεγάλα. Είναι 10MW και άνω. Αποτελούν το 75,73% του συνόλου. Περισσότερα από 402 έργα των 100 μεγαβάτ βρίσκονται υπό κατασκευή. Έχουν τη βάση και τις προϋποθέσεις αποθήκευσης ενέργειας για το ηλεκτρικό δίκτυο.