Преглед на развитието и приложението на индустрията за съхранение на енергия.
1. Въведение в технологията за съхранение на енергия.
Съхранението на енергия е съхранение на енергия. Отнася се за технологии, които преобразуват една форма на енергия в по-стабилна форма и я съхраняват. След това го пускат в определена форма, когато е необходимо. Различните принципи на съхранение на енергия я разделят на 3 типа: механична, електромагнитна и електрохимична. 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 приложение | |
Механични Съхранение на енергия | 抽水 储能 | 100-2000 MW | 4-10ч | Мащабна, зряла технология; бавна реакция, изисква географски ресурси | Регулиране на натоварването, контрол на честотата и резервна система, контрол на стабилността на мрежата. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20ч | Мащабна, зряла технология; бавна реакция, нужда от географски ресурси. | Пиково бръснене, архивиране на системата, контрол на стабилността на мрежата | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 мин | Висока специфична мощност, висока цена, високо ниво на шум | Преходно/динамично управление, управление на честотата, управление на напрежението, UPS и съхранение на енергия от батерията. | |
Електромагнитна Съхранение на енергия | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5мин | Бърза реакция, висока специфична мощност; висока цена, трудна поддръжка | Преходно/динамично управление, управление на честотата, управление на качеството на захранването, UPS и съхранение на енергия от батерията |
超级 电容 | kW-1MW | 1-30s | Бърза реакция, висока специфична мощност; висока цена | Контрол на качеството на захранването, UPS и съхранение на енергия от батерии | |
Електрохимия Съхранение на енергия | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1мин-3 h | Зряла технология, ниска цена; кратък живот, опасения за опазване на околната среда | Резервно захранване на електроцентрала, черен старт, UPS, енергиен баланс |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20ч | Много цикли на батерията включват дълбоко зареждане и разреждане. Комбинират се лесно, но са с ниска енергийна плътност | Обхваща качеството на захранването. Той също така покрива резервно захранване. Той също така покрива бръснене на върха и запълване на долината. Той също така обхваща управлението на енергията и съхранението на възобновяема енергия. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | часове | Високата специфична енергия, високата цена, проблемите с оперативната безопасност изискват подобрение. | Качеството на захранването е една идея. Друго е резервното захранване. След това има пиково бръснене и попълване на долината. Управлението на енергията е друго. 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, управление на честотата, управление на напрежението, UPS и съхранение на енергия от батерията. |
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 на съхранение на енергия. Това е технологията за съхранение на енергия. Има най-широк спектър на приложение и най-голям потенциал за развитие. Основните са литиево-йонните батерии. Те се използват в сценарии от минути до часове.
2. Сценарии за прилагане на съхранение на енергия
Съхранението на енергия има множество сценарии за приложение в енергийната система. Съхранението на енергия има 3 основни приложения: производство на електроенергия, мрежа и потребители. Те са:
Новото производство на енергия е различно от традиционните видове. Влияе се от природни условия. Те включват светлина и температура. Изходната мощност варира според сезона и деня. Регулирането на мощността към търсенето е невъзможно. Това е нестабилен източник на енергия. Когато инсталираният капацитет или пропорцията на генериране на електроенергия достигне определено ниво. Това ще повлияе на стабилността на електрическата мрежа. За да поддържа енергийната система безопасна и стабилна, новата енергийна система ще използва продукти за съхранение на енергия. Те ще се свържат отново към мрежата, за да изравнят изходната мощност. Това ще намали въздействието на новата енергийна мощност. Това включва фотоволтаична и вятърна енергия. Те са периодични и непостоянни. Той също така ще се справи с проблемите с потреблението на енергия, като вятър и изоставяне на светлина.
Традиционният дизайн и конструкция на мрежата следват метода на максимално натоварване. Те правят това от страната на мрежата. Такъв е случаят при изграждане на нова мрежа или добавяне на капацитет. Оборудването трябва да вземе предвид максималното натоварване. Това ще доведе до високи разходи и ниско използване на активи. Нарастването на съхранението на енергия от страна на мрежата може да наруши първоначалния метод на максимално натоварване. Когато правите нова мрежа или разширявате стара, това може да намали претоварването на мрежата. Той също така насърчава разширяването и надграждането на оборудването. Това спестява инвестиционни разходи за мрежата и подобрява използването на активите. Съхранение на енергия използва контейнери като основен носител. Използва се от страна на производството на електроенергия и мрежата. Предназначен е главно за приложения с мощност над 30kW. Те се нуждаят от по-висок продуктов капацитет.
Новите енергийни системи от страна на потребителя се използват главно за генериране и съхраняване на енергия. Това намалява разходите за електроенергия и използва съхранение на енергия за стабилизиране на мощността. В същото време потребителите могат също да използват системи за съхранение на енергия, за да съхраняват електроенергия, когато цените са ниски. Това им позволява да намалят използването на електроенергия от мрежата, когато цените са високи. Те могат също така да продават електроенергия от системата за съхранение, за да печелят пари от пикови и ниски цени. Съхранение на енергия от страната на потребителя използва шкафове като основен носител. Той е подходящ за приложения в индустриални и търговски паркове и разпределени фотоволтаични електроцентрали. Те са в диапазона на мощност от 1kW до 10kW. Продуктовият капацитет е относително нисък.
3. Системата „източник-мрежа-зареждане-съхранение“ е сценарий с разширено приложение за съхранение на енергия
Системата „източник-мрежа-зареждане-съхранение“ е режим на работа. Той включва решение за „източник на захранване, електрическа мрежа, натоварване и съхранение на енергия“. Може да повиши ефективността на използване на енергията и безопасността на мрежата. Може да коригира проблеми като нестабилност на мрежата при използване на чиста енергия. В тази система източникът е доставчикът на енергия. Тя включва възобновяема енергия, като слънчева, вятърна и водна енергия. Той също така включва традиционна енергия, като въглища, петрол и природен газ. Мрежата е мрежата за пренос на енергия. Включва преносни линии и оборудване на електроенергийната система. Товарът е крайният потребител на енергия. Включва жители, предприятия и обществени съоръжения. Съхранението е технологията за съхранение на енергия. Тя включва складово оборудване и технология.
В старата енергийна система топлоелектрическите централи са източник на енергия. Домовете и промишлеността са товарът. Двамата са далеч един от друг. Електрическата мрежа ги свързва. Той използва голям интегриран режим на управление. Това е режим на балансиране в реално време, при който източникът на захранване следва товара.
Под „neue Leistungssystem“ системата добави търсенето на зареждане на нови енергийни превозни средства като „натоварване“ за потребителите. Това значително увеличи натиска върху електрическата мрежа. Нови енергийни методи, като фотоволтаиците, позволиха на потребителите да се превърнат в „източник на енергия“. Освен това новите енергийни превозни средства се нуждаят от бързо зареждане. И производството на нова енергия е нестабилно. Така че потребителите се нуждаят от „съхранение на енергия“, за да изгладят въздействието на тяхното генериране и използване на енергия върху мрежата. Това ще позволи използване на пикова мощност и съхранение на енергия.
Новата употреба на енергия се диверсифицира. Потребителите сега искат да изградят локални микромрежи. Те свързват „източници на енергия“ (светлина), „съхранение на енергия“ (съхранение) и „натоварвания“ (зареждане). Те използват контролни и комуникационни технологии, за да управляват много енергийни източници. Те позволяват на потребителите да генерират и използват нова енергия на местно ниво. Те също се свързват към голямата електрическа мрежа по два начина. Това намалява въздействието им върху мрежата и спомага за нейното балансиране. Малката микромрежа и съхранението на енергия са „фотоволтаична система за съхранение и зареждане“. Той е интегриран. Това е важно приложение на „съхранение на натоварването на мрежата на източника“.
二. Перспективи за приложение и пазарен капацитет на индустрията за съхранение на енергия
Докладът на CNESA казва, че до края на 2023 г. общият капацитет на действащите проекти за съхранение на енергия е бил 289,20 GW. Това е с 21,92% повече от 237,20 GW в края на 2022 г. Общият инсталиран капацитет на ново съхранение на енергия достигна 91,33 GW. Това е 99,62% увеличение спрямо предходната година.
До края на 2023 г. общият капацитет на проектите за съхранение на енергия в Китай достигна 86,50 GW. Той е нараснал с 44,65% от 59,80 GW в края на 2022 г. Сега те съставляват 29,91% от глобалния капацитет, което е ръст от 4,70% спрямо края на 2022 г. Сред тях помпените акумулатори имат най-голям капацитет. Той представлява 59,40%. Растежът на пазара идва главно от ново съхранение на енергия. Това включва литиево-йонни батерии, оловно-киселинни батерии и сгъстен въздух. Те имат общ капацитет от 34,51GW. Това е 163,93% увеличение спрямо миналата година. През 2023 г. новото съхранение на енергия в Китай ще се увеличи с 21,44 GW, което е увеличение от 191,77% на годишна база. Новото съхранение на енергия включва литиево-йонни батерии и сгъстен въздух. И двете имат стотици свързани с мрежата проекти на мегаватово ниво.
Съдейки по планирането и изграждането на нови проекти за съхранение на енергия, новото хранилище на енергия в Китай е станало мащабно. 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 въведените в експлоатация нови проекти за съхранение на енергия са малки и средни. Мащабът им е под 10MW. Те съставляват около 61,98% от общия брой. Проектите за съхранение на енергия в процес на планиране и в процес на изграждане са предимно големи. Те са 10MW и повече. Те съставляват 75,73% от общия брой. Над 402 100-мегаватови проекта са в процес на работа. Те имат база и условия да съхраняват енергия за електропреносната мрежа.
Време на публикуване: 22 юли 2024 г