Privire de ansamblu asupra dezvoltării și aplicării industriei de stocare a energiei.
1. Introducere în tehnologia de stocare a energiei.
Stocarea energiei este stocarea energiei. Se referă la tehnologii care transformă o formă de energie într-o formă mai stabilă și o stochează. Apoi îl eliberează într-o formă specifică atunci când este necesar. Diferite principii de stocare a energiei o împart în 3 tipuri: mecanică, electromagnetică și electrochimică. Fiecare tip de stocare a energiei are propriul său interval de putere, trăsături și utilizări.
Tip de stocare a energiei | Putere nominală | Energie nominală | Caracteristici | Ocazii de aplicare | |
Mecanic Stocarea Energiei | 抽水 储能 | 100-2.000 MW | 4-10h | Tehnologie matură la scară largă; răspuns lent, necesită resurse geografice | Reglarea sarcinii, controlul frecvenței și backup al sistemului, controlul stabilității rețelei. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Tehnologie la scară largă, matură; răspuns lent, nevoie de resurse geografice. | Peak shaving, backup sistem, control al stabilității grilei | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 min | Putere specifică mare, cost ridicat, nivel ridicat de zgomot | Control tranzitoriu/dinamic, control al frecvenței, control al tensiunii, UPS și stocarea energiei bateriei. | |
Electromagnetic Stocarea Energiei | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5min | Răspuns rapid, putere specifică mare; cost ridicat, întreținere dificilă | Control tranzitoriu/dinamic, control al frecvenței, control al calității energiei, UPS și stocarea energiei bateriei |
超级 电容 | kW-1MW | 1-30s | Răspuns rapid, putere specifică mare; cost ridicat | Controlul calității energiei, UPS și stocarea energiei bateriei | |
Electrochimic Stocarea Energiei | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1 min-3 h | Tehnologie matură, cost redus; durată de viață scurtă, probleme de protecție a mediului | Backup centrală, pornire neagră, UPS, balanță energetică |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20h | Multe cicluri ale bateriei implică încărcare și descărcare profundă. Sunt ușor de combinat, dar au o densitate energetică scăzută | Acoperă calitatea puterii. Acoperă și puterea de rezervă. Acoperă, de asemenea, bărbierirea vârfurilor și umplerea văii. De asemenea, acoperă managementul energiei și stocarea energiei regenerabile. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | Ore | Energie specifică ridicată, costuri ridicate, problemele de siguranță operațională necesită îmbunătățiri. | Calitatea puterii este o idee. O sursă de alimentare de rezervă este alta. Apoi, există bărbierirea vârfului și umplerea văii. Managementul energiei este altul. În cele din urmă, există stocarea energiei regenerabile. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | Ore | Energie specifică mare, costul scade pe măsură ce costul bateriilor litiu-ion scade | Control tranzitoriu/dinamic, control al frecvenței, control al tensiunii, UPS și stocarea energiei bateriei. |
Are avantaje. Acestea includ un impact mai mic din partea geografiei. Au, de asemenea, un timp scurt de construcție și o densitate mare de energie. Ca rezultat, stocarea energiei electrochimice poate fi utilizată în mod flexibil. Funcționează în multe situații de stocare a energiei. Este tehnologia de stocare a energiei. Are cea mai largă gamă de utilizări și cel mai mare potențial de dezvoltare. Principalele sunt bateriile litiu-ion. Sunt folosite în scenarii de la minute la ore.
2. Scenarii de aplicare a stocării energiei
Stocarea energiei are o multitudine de scenarii de aplicare în sistemul de alimentare. Stocarea energiei are 3 utilizări principale: generarea de energie, rețeaua și utilizatorii. Sunt:
Noua generare de energie electrică este diferită de tipurile tradiționale. Este afectată de condițiile naturale. Acestea includ lumina și temperatura. Puterea de ieșire variază în funcție de sezon și zi. Ajustarea puterii la cerere este imposibilă. Este o sursă de energie instabilă. Când capacitatea instalată sau proporția generată de energie atinge un anumit nivel. Va afecta stabilitatea rețelei electrice. Pentru a menține sistemul de alimentare în siguranță și stabil, noul sistem energetic va folosi produse de stocare a energiei. Se vor reconecta la rețea pentru a netezi puterea de ieșire. Acest lucru va reduce impactul energiei noi. Aceasta include energia fotovoltaică și eoliană. Sunt intermitente și volatile. De asemenea, va aborda problemele de consum de energie, cum ar fi abandonarea vântului și a luminii.
Proiectarea și construcția grilei tradiționale urmează metoda sarcinii maxime. Ei fac acest lucru pe partea de grilă. Acesta este cazul când se construiește o nouă rețea sau se adaugă capacitate. Echipamentul trebuie să ia în considerare sarcina maximă. Acest lucru va duce la costuri ridicate și la o utilizare redusă a activelor. Creșterea stocării de energie pe partea rețelei poate rupe metoda inițială a sarcinii maxime. Atunci când faceți o nouă rețea sau extindeți una veche, se poate reduce congestionarea rețelei. De asemenea, promovează extinderea și modernizarea echipamentelor. Acest lucru economisește costurile de investiții în rețea și îmbunătățește utilizarea activelor. Stocarea energiei folosește containere ca transportor principal. Este utilizat pe partea de generare a energiei electrice și a rețelei. Este în principal pentru aplicații cu o putere mai mare de 30 kW. Au nevoie de o capacitate de produs mai mare.
Noile sisteme energetice din partea utilizatorului sunt utilizate în principal pentru a genera și stoca energie. Acest lucru reduce costurile cu electricitatea și folosește stocarea energiei pentru a stabiliza puterea. În același timp, utilizatorii pot folosi și sisteme de stocare a energiei pentru a stoca energie electrică atunci când prețurile sunt mici. Acest lucru le permite să reducă utilizarea energiei electrice din rețea atunci când prețurile sunt mari. De asemenea, pot vinde energie electrică din sistemul de stocare pentru a câștiga bani din prețurile de vârf și de vale. Stocarea energiei pe partea utilizatorului folosește dulapuri ca purtător principal. Se potrivește aplicațiilor în parcuri industriale și comerciale și centrale fotovoltaice distribuite. Acestea sunt în intervalul de putere de la 1kW la 10kW. Capacitatea produsului este relativ redusă.
3. Sistemul „sursă-grid-încărcare-stocare” este un scenariu extins de aplicare a stocării energiei
Sistemul „sursă-grilă-încărcare-stocare” este un mod de funcționare. Include o soluție de „sursă de energie, rețea de energie, sarcină și stocare de energie”. Poate crește eficiența utilizării energiei și siguranța rețelei. Poate rezolva probleme precum volatilitatea rețelei în utilizarea energiei curate. În acest sistem, sursa este furnizorul de energie. Include energie regenerabilă, cum ar fi energia solară, eoliană și hidroelectrică. De asemenea, include energia tradițională, cum ar fi cărbunele, petrolul și gazul natural. Rețeaua este rețeaua de transport a energiei. Include linii de transmisie și echipamente ale sistemului de alimentare. Sarcina este utilizatorul final al energiei. Include rezidenți, întreprinderi și facilități publice. Stocarea este tehnologia de stocare a energiei. Include echipamente și tehnologie de depozitare.
În vechiul sistem de energie, centralele termice sunt sursa de energie. Casele și industriile sunt sarcina. Cei doi sunt departe unul de altul. Rețeaua electrică le conectează. Utilizează un mod de control mare, integrat. Este un mod de echilibrare în timp real în care sursa de alimentare urmărește sarcina.
În cadrul „neue Leistungssystem”, sistemul a adăugat cererea de încărcare a vehiculelor cu energie nouă ca „încărcare” pentru utilizatori. Acest lucru a crescut foarte mult presiunea asupra rețelei electrice. Noile metode de energie, cum ar fi fotovoltaica, au permis utilizatorilor să devină o „sursă de energie”. De asemenea, vehiculele cu energie nouă au nevoie de încărcare rapidă. Și, generarea de energie nouă este instabilă. Așadar, utilizatorii au nevoie de „stocare de energie” pentru a atenua impactul generării și utilizării energiei lor pe rețea. Acest lucru va permite utilizarea puterii de vârf și stocarea energiei minime.
Noul consum de energie se diversifică. Utilizatorii doresc acum să construiască microrețele locale. Acestea conectează „surse de energie” (lumină), „stocare de energie” (stocare) și „încărcări” (încărcare). Ei folosesc tehnologia de control și comunicare pentru a gestiona multe surse de energie. Acestea permit utilizatorilor să genereze și să utilizeze energie nouă la nivel local. De asemenea, se conectează la rețeaua mare de energie în două moduri. Acest lucru reduce impactul acestora asupra rețelei și ajută la echilibrarea acesteia. Mica microrețea și stocarea energiei sunt un „sistem fotovoltaic de stocare și încărcare”. Este integrat. Aceasta este o aplicație importantă pentru „stocarea sursă de încărcare a rețelei”.
二. Perspective de aplicare și capacitatea de piață a industriei de stocare a energiei
Raportul CNESA spune că până la sfârșitul anului 2023, capacitatea totală a proiectelor operaționale de stocare a energiei era de 289,20 GW. Aceasta este în creștere cu 21,92% față de 237,20 GW la sfârșitul anului 2022. Capacitatea totală instalată de stocare a energiei noi a ajuns la 91,33 GW. Aceasta este o creștere de 99,62% față de anul precedent.
Până la sfârșitul anului 2023, capacitatea totală a proiectelor de stocare a energiei din China a ajuns la 86,50 GW. A crescut cu 44,65% față de 59,80 GW la sfârșitul anului 2022. Ele reprezintă acum 29,91% din capacitatea globală, în creștere cu 4,70% față de sfârșitul anului 2022. Dintre acestea, stocarea prin pompare are cea mai mare capacitate. Reprezintă 59,40%. Creșterea pieței vine în principal din stocarea energiei noi. Acestea includ bateriile litiu-ion, bateriile plumb-acid și aerul comprimat. Au o capacitate totală de 34,51 GW. Aceasta este o creștere de 163,93% față de anul trecut. În 2023, noua stocare de energie a Chinei va crește cu 21,44 GW, o creștere de la an la an de 191,77%. Noul stocare de energie include baterii litiu-ion și aer comprimat. Ambele au sute de proiecte conectate la rețea, la nivel de megawați.
Judecând după planificarea și construcția de noi proiecte de stocare a energiei, noua stocare a energiei din China a devenit la scară largă. În 2022, există 1.799 de proiecte. Sunt planificate, în construcție sau în funcțiune. Au o capacitate totală de aproximativ 104,50 GW. Majoritatea noilor proiecte de stocare a energiei puse în funcțiune sunt de dimensiuni mici și mijlocii. Scara lor este mai mică de 10 MW. Ele reprezintă aproximativ 61,98% din total. Proiectele de stocare a energiei aflate în planificare și în construcție sunt în mare parte mari. Sunt de 10 MW și mai mult. Ele reprezintă 75,73% din total. Mai mult de 402 proiecte de 100 de megawați sunt în lucru. Acestea au baza și condițiile pentru a stoca energie pentru rețeaua electrică.
Ora postării: 22-iul-2024