Начело на процеса: Как съхранението на енергия променя пейзажа за B2B клиентите

Преглед на развитието и приложението на индустрията за съхранение на енергия.

1. Въведение в технологията за съхранение на енергия.

Съхранението на енергия е съхранението на енергия. То се отнася до технологии, които преобразуват една форма на енергия в по-стабилна форма и я съхраняват. След това я освобождават в специфична форма, когато е необходимо. Различните принципи за съхранение на енергия я разделят на 3 вида: механично, електромагнитно и електрохимично. Всеки тип съхранение на енергия има свой собствен диапазон на мощност, характеристики и приложения.

Тип съхранение на енергия Номинална мощност Номинална енергия Характеристики Поводи за кандидатстване
Механични
Съхранение на енергия
抽水
储能
100-2000 MW 4-10 часа Мащабна, зряла технология; бавен отговор, изисква географски ресурси Регулиране на натоварването, контрол на честотата и резервно копиране на системата, контрол на стабилността на мрежата.
压缩
空气储能
IMW-300MW 1-20 ч. Мащабна, зряла технология; бавен отговор, нужда от географски ресурси. Изглаждане на пиковите натоварвания, резервно копие на системата, контрол на стабилността на мрежата
飞轮
储能
kW-30MW 15-30 сек.
мин.
Висока специфична мощност, висока цена, високо ниво на шум Преходно/динамично управление, честотно управление, управление на напрежението, UPS и съхранение на енергия в батерии.
Електромагнитно
Съхранение на енергия
超导
储能
kW-1MW 2s-5min Бърза реакция, висока специфична мощност; висока цена, трудна поддръжка Преходно/динамично управление, честотно управление, управление на качеството на захранването, UPS и съхранение на енергия в батерии
超级
电容
kW-1MW 1-30 сек. Бърза реакция, висока специфична мощност; висока цена Контрол на качеството на захранването, UPS и съхранение на енергия в батерии
Електрохимичен
Съхранение на енергия
铅酸
电池
kW-50MW 1 мин-3
h
Зряла технология, ниска цена; кратък живот, опасения за опазване на околната среда Резервно захранване на електроцентралата, стартиране без захранване, UPS, енергиен баланс
液流
电池
kW-100MW 1-20 ч. Много цикли на зареждане и разреждане на батерии включват дълбоко зареждане и разреждане. Те са лесни за комбиниране, но имат ниска енергийна плътност. Обхваща качеството на електрозахранването. Обхваща и резервно захранване. Обхваща и намаляване на пиковете и запълване на спадове. Обхваща и управлението на енергията и съхранението на възобновяема енергия.
钠硫
电池
1kW-100MW Часове Високата специфична енергия, високата цена и проблемите с експлоатационната безопасност изискват подобрение. Качеството на захранването е една идея. Резервно захранване е друга. След това има намаляване на пиковете и запълване на спадовете. Управлението на енергията е друга. И накрая, има съхранение на възобновяема енергия.
锂离子
电池
kW-100MW Часове Висока специфична енергия, цената намалява с намаляването на цената на литиево-йонните батерии Преходно/динамично управление, честотно управление, управление на напрежението, UPS и съхранение на енергия в батерии.

Има предимства. Те включват по-малко влияние от географията. Те също така имат кратко време за изграждане и висока енергийна плътност. В резултат на това електрохимичното съхранение на енергия може да се използва гъвкаво. Работи в много ситуации за съхранение на енергия. Това е технологията за съхранение на енергия. Тя има най-широк спектър от приложения и най-голям потенциал за развитие. Основните от тях са литиево-йонните батерии. Те се използват в сценарии от минути до часове.

2. Сценарии за приложение на съхранение на енергия

Съхранението на енергия има богатство от сценарии на приложение в енергийната система. Съхранението на енергия има 3 основни приложения: производство на електроенергия, мрежата и потребителите. Те са:

Новото производство на енергия е различно от традиционните видове. То се влияе от природните условия. Те включват светлина и температура. Производството на енергия варира в зависимост от сезона и деня. Регулирането на мощността спрямо търсенето е невъзможно. Това е нестабилен източник на енергия. Когато инсталираният капацитет или делът на производството на енергия достигне определено ниво, това ще повлияе на стабилността на електропреносната мрежа. За да се поддържа безопасната и стабилна енергийната система, новата енергийна система ще използва продукти за съхранение на енергия. Те ще се свържат отново с мрежата, за да изгладят генерираната мощност. Това ще намали въздействието на новата енергийна енергия. Това включва фотоволтаична и вятърна енергия. Те са непостоянни и нестабилни. Ще се решат и проблеми с потреблението на енергия, като например изоставянето на вятъра и осветлението.

Традиционното проектиране и изграждане на мрежи следват метода за максимално натоварване. Те правят това от страната на мрежата. Такъв е случаят при изграждането на нова мрежа или добавянето на капацитет. Оборудването трябва да отчита максималното натоварване. Това ще доведе до високи разходи и ниско използване на активите. Появата на съхранение на енергия от страната на мрежата може да наруши оригиналния метод за максимално натоварване. При изграждането на нова мрежа или разширяването на стара, това може да намали претоварването на мрежата. Това също така насърчава разширяването и модернизирането на оборудването. Това спестява инвестиционни разходи за мрежата и подобрява използването на активите. Съхранението на енергия използва контейнери като основен носител. Използва се от страната на производството на електроенергия и мрежата. Предназначено е главно за приложения с мощност над 30 kW. Те се нуждаят от по-висок продуктов капацитет.

Новите енергийни системи от страна на потребителя се използват главно за генериране и съхранение на енергия. Това намалява разходите за електроенергия и използва съхранение на енергия за стабилизиране на мощността. В същото време потребителите могат да използват и системи за съхранение на енергия, за да съхраняват електроенергия, когато цените са ниски. Това им позволява да намалят потреблението на електроенергия от мрежата, когато цените са високи. Те могат също така да продават електроенергия от системата за съхранение, за да печелят пари от пиковите и ниските цени. Съхранението на енергия от страна на потребителя използва шкафове като основен носител. Подходящо е за приложения в индустриални и търговски паркове и разпределени фотоволтаични електроцентрали. Те са в диапазона на мощност от 1 kW до 10 kW. Капацитетът на продукта е сравнително нисък.

3. Системата „източник-мрежа-товар-съхранение“ е разширен сценарий на приложение на съхранението на енергия.

Системата „източник-мрежа-натоварване-съхранение“ е режим на работа. Тя включва решение за „източник на енергия, електрическа мрежа, товар и съхранение на енергия“. Тя може да повиши ефективността на използване на енергия и безопасността на мрежата. Може да реши проблеми като нестабилността на мрежата при използване на чиста енергия. В тази система източникът е доставчикът на енергия. Тя включва възобновяема енергия, като слънчева, вятърна и водноелектрическа енергия. Включва и традиционна енергия, като въглища, петрол и природен газ. Мрежата е мрежата за пренос на енергия. Тя включва електропроводи и оборудване на електроенергийната система. Натоварването е крайният потребител на енергия. Включва жители, предприятия и обществени съоръжения. Съхранението е технология за съхранение на енергия. Включва оборудване и технологии за съхранение.

В старата енергийна система, топлоелектрически централи са източникът на енергия. Домовете и промишлеността са товарът. Двете са отдалечени едно от друго. Електрическата мрежа ги свързва. Тя използва голям, интегриран режим на управление. Това е режим на балансиране в реално време, при който източникът на енергия следва товара.

Съгласно „новата енергийна система“, системата добави нуждата от зареждане на превозни средства с нова енергия като „натоварване“ за потребителите. Това значително увеличи натиска върху електропреносната мрежа. Новите енергийни методи, като фотоволтаиците, позволиха на потребителите да се превърнат в „източник на енергия“. Също така, превозните средства с нова енергия се нуждаят от бързо зареждане. А производството на нова енергия е нестабилно. Така че потребителите се нуждаят от „съхранение на енергия“, за да смекчат въздействието на производството и потреблението на енергия върху мрежата. Това ще позволи пиково потребление на енергия и съхранение на енергия в най-ниските нива.

Новото използване на енергия се диверсифицира. Потребителите сега искат да изградят локални микромрежи. Те свързват „източници на енергия“ (светлина), „съхранение на енергия“ (съхранение) и „товари“ (зареждане). Те използват технологии за контрол и комуникация, за да управляват много енергийни източници. Те позволяват на потребителите да генерират и използват нова енергия локално. Те също така се свързват с голямата електрическа мрежа по два начина. Това намалява тяхното въздействие върху мрежата и помага за нейното балансиране. Малката микромрежа и съхранението на енергия са „фотоволтаична система за съхранение и зареждане“. Тя е интегрирана. Това е важно приложение на „съхранението на товар от източника на мрежата“.

Съхранение на натоварването на изходната мрежа

Перспективи за приложение и пазарен капацитет на индустрията за съхранение на енергия

Докладът на CNESA посочва, че до края на 2023 г. общият капацитет на действащите проекти за съхранение на енергия е бил 289,20 GW. Това е увеличение с 21,92% спрямо 237,20 GW в края на 2022 г. Общият инсталиран капацитет на новите съоръжения за съхранение на енергия достигна 91,33 GW. Това е увеличение с 99,62% спрямо предходната година.

Към края на 2023 г. общият капацитет на проектите за съхранение на енергия в Китай достигна 86,50 GW. Това е увеличение с 44,65% спрямо 59,80 GW в края на 2022 г. Сега те съставляват 29,91% от световния капацитет, което е с 4,70% повече от края на 2022 г. Сред тях помпено-акумулиращите електроцентрали (ПОА) имат най-голям капацитет. Те представляват 59,40%. Ръстът на пазара идва главно от новите системи за съхранение на енергия. Това включва литиево-йонни батерии, оловно-киселинни батерии и системи за сгъстен въздух. Те имат общ капацитет от 34,51 GW. Това е увеличение със 163,93% спрямо миналата година. През 2023 г. новите системи за съхранение на енергия в Китай ще се увеличат с 21,44 GW, което е увеличение от 191,77% на годишна база. Новите системи за съхранение на енергия включват литиево-йонни батерии и системи за сгъстен въздух. И двете имат стотици свързани към мрежата проекти на мегаватово ниво.

Съдейки по планирането и изграждането на нови проекти за съхранение на енергия, новото съхранение на енергия в Китай е придобило мащабен мащаб. През 2022 г. има 1799 проекта. Те са планирани, в процес на изграждане или в експлоатация. Те имат общ капацитет от около 104,50 GW. Повечето от новите проекти за съхранение на енергия, въведени в експлоатация, са малки и средни. Мащабът им е по-малък от 10 MW. Те съставляват около 61,98% от общия брой. Проектите за съхранение на енергия в процес на планиране и изграждане са предимно големи. Те са с мощност 10 MW и повече. Те съставляват 75,73% от общия брой. В процес на разработка са над 402 проекта с мощност 100 мегавата. Те имат основата и условията за съхранение на енергия за електроенергийната мрежа.


Време на публикуване: 22 юли 2024 г.