Pregled razvoja in uporabe industrije shranjevanja energije.
1. Uvod v tehnologijo shranjevanja energije.
Shranjevanje energije je shranjevanje energije. Nanaša se na tehnologije, ki pretvorijo eno obliko energije v bolj stabilno obliko in jo shranijo. Nato ga sprostijo v določeni obliki, ko je to potrebno. Različni principi shranjevanja energije jo delijo na 3 vrste: mehansko, elektromagnetno in elektrokemično. Vsak tip shranjevanja energije ima svoj razpon moči, lastnosti in uporabo.
Vrsta shranjevanja energije | Nazivna moč | Nazivna energija | Značilnosti | Priložnosti za uporabo | |
Mehanski Shranjevanje energije | 抽水 储能 | 100-2000 MW | 4-10h | Razvita tehnologija velikega obsega; počasen odziv, zahteva geografske vire | Regulacija obremenitve, krmiljenje frekvence in sistemska podpora, nadzor stabilnosti omrežja. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Obsežna, zrela tehnologija; počasen odziv, potreba po geografskih virih. | Britje konic, varnostno kopiranje sistema, nadzor stabilnosti omrežja | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 min | Visoka specifična moč, visoki stroški, visoka raven hrupa | Prehodni/dinamični nadzor, nadzor frekvence, nadzor napetosti, UPS in baterijsko shranjevanje energije. | |
Elektromagnetno Shranjevanje energije | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5min | Hiter odziv, visoka specifična moč; visoki stroški, težko vzdrževanje | Prehodni/dinamični nadzor, nadzor frekvence, nadzor kakovosti električne energije, UPS in shranjevanje energije v baterijah |
超级 电容 | kW-1MW | 1-30s | Hiter odziv, visoka specifična moč; visoki stroški | Nadzor kakovosti električne energije, UPS in baterijsko shranjevanje energije | |
Elektrokemija Shranjevanje energije | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1min-3 h | Zrela tehnologija, nizki stroški; kratka življenjska doba, skrb za varstvo okolja | Rezervna elektrarna, črni zagon, UPS, energetska bilanca |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20h | Veliko baterijskih ciklov vključuje globoko polnjenje in praznjenje. Enostavno jih je kombinirati, vendar imajo nizko energijsko gostoto | Zajema kakovost električne energije. Zajema tudi rezervno napajanje. Zajema tudi britje vrhov in polnjenje doline. Zajema tudi upravljanje z energijo in shranjevanje obnovljive energije. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | ure | Visoka specifična energija, visoki stroški in varnost pri obratovanju zahtevajo izboljšave. | Kakovost električne energije je ena ideja. Druga možnost je rezervno napajanje. Potem je tu vrhunsko britje in polnjenje doline. Upravljanje z energijo je drugo. Končno je tu še shranjevanje obnovljive energije. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | ure | Visoka specifična energija, stroški se znižujejo z nižjimi stroški litij-ionskih baterij | Prehodni/dinamični nadzor, nadzor frekvence, nadzor napetosti, UPS in baterijsko shranjevanje energije. |
Ima prednosti. Ti vključujejo manjši vpliv geografije. Imajo tudi kratek čas gradnje in visoko energijsko gostoto. Posledično je mogoče elektrokemično shranjevanje energije uporabljati prilagodljivo. Deluje v številnih situacijah shranjevanja energije. To je tehnologija za shranjevanje energije. Ima najširši spekter uporabe in največ možnosti za razvoj. Glavne so litij-ionske baterije. Uporabljajo se v scenarijih od minut do ur.
2. Scenariji uporabe shranjevanja energije
Shranjevanje energije ima veliko scenarijev uporabe v elektroenergetskem sistemu. Shranjevanje energije ima 3 glavne namene: proizvodnjo električne energije, omrežje in uporabnike. To so:
Nova proizvodnja električne energije se razlikuje od tradicionalnih vrst. Nanjo vplivajo naravne danosti. Ti vključujejo svetlobo in temperaturo. Izhodna moč se razlikuje glede na sezono in dan. Prilagoditev moči zahtevam je nemogoča. Je nestabilen vir energije. Ko instalirana zmogljivost ali delež proizvodnje električne energije doseže določeno raven. To bo vplivalo na stabilnost električnega omrežja. Da bo elektroenergetski sistem varen in stabilen, bo novi energetski sistem uporabljal izdelke za shranjevanje energije. Ponovno se bodo priključili na omrežje, da bi izravnali izhodno moč. To bo zmanjšalo vpliv nove energetske moči. To vključuje fotovoltaično in vetrno energijo. So občasni in nestanovitni. Obravnaval bo tudi težave s porabo energije, kot sta opuščanje vetra in svetlobe.
Tradicionalna zasnova in konstrukcija mreže sledita metodi največje obremenitve. To počnejo na strani mreže. Tako je pri gradnji novega omrežja ali dodajanju zmogljivosti. Oprema mora upoštevati največjo obremenitev. To bo povzročilo visoke stroške in nizko porabo sredstev. Porast shranjevanja energije na strani omrežja lahko prekine prvotno metodo največje obremenitve. Pri izdelavi novega omrežja ali razširitvi starega lahko zmanjša preobremenjenost omrežja. Spodbuja tudi širitev in nadgradnjo opreme. To prihrani stroške naložb v omrežje in izboljša uporabo sredstev. Shranjevanje energije uporablja vsebnike kot glavni nosilec. Uporablja se na strani proizvodnje električne energije in omrežja. Predvsem je za aplikacije z močjo nad 30kW. Potrebujejo večjo zmogljivost izdelka.
Novi energetski sistemi na uporabniški strani se uporabljajo predvsem za pridobivanje in shranjevanje električne energije. To zmanjša stroške električne energije in uporablja shranjevanje energije za stabilizacijo moči. Hkrati lahko uporabniki uporabljajo tudi sisteme za shranjevanje energije za shranjevanje električne energije, ko so cene nizke. To jim omogoča zmanjšanje porabe električne energije iz omrežja, ko so cene visoke. Prav tako lahko prodajajo električno energijo iz sistema za shranjevanje, da zaslužijo z najvišjimi in nizkimi cenami. Shranjevanje energije na strani uporabnika uporablja omare kot glavni nosilec. Primeren je za uporabo v industrijskih in komercialnih parkih ter distribuiranih fotovoltaičnih elektrarnah. Ti so v razponu moči od 1kW do 10kW. Zmogljivost izdelka je relativno nizka.
3. Sistem "vir-omrežje-obremenitev-shranjevanje" je razširjen scenarij uporabe shranjevanja energije
Sistem "vir-mreža-obremenitev-shranjevanje" je način delovanja. Vključuje rešitev "vira energije, električnega omrežja, obremenitve in shranjevanja energije". Lahko poveča učinkovitost rabe energije in varnost omrežja. Lahko odpravi težave, kot je nestanovitnost omrežja pri uporabi čiste energije. V tem sistemu je vir dobavitelj energije. Vključuje obnovljivo energijo, kot so sončna, vetrna in vodna energija. Vključuje tudi tradicionalno energijo, kot so premog, nafta in zemeljski plin. Omrežje je omrežje za prenos energije. Vključuje prenosne vode in opremo elektroenergetskega sistema. Obremenitev je končni uporabnik energije. Vključuje prebivalce, podjetja in javne objekte. Shranjevanje je tehnologija za shranjevanje energije. Vključuje skladiščno opremo in tehnologijo.
V starem elektroenergetskem sistemu so vir energije termoelektrarne. Domovi in industrija so breme. Oba sta daleč narazen. Povezuje jih električno omrežje. Uporablja velik integriran način upravljanja. To je način uravnoteženja v realnem času, kjer vir energije sledi obremenitvi.
V okviru »neue Leistungssystem« je sistem dodal povpraševanje po polnjenju novih vozil z energijo kot »obremenitev« za uporabnike. To je močno povečalo pritisk na električno omrežje. Nove energetske metode, kot je fotovoltaika, so uporabnikom omogočile, da postanejo »vir energije«. Nova energetska vozila potrebujejo tudi hitro polnjenje. Poleg tega je proizvodnja nove energije nestabilna. Torej uporabniki potrebujejo "shranjevanje energije", da ublažijo vpliv njihove proizvodnje in uporabe električne energije na omrežje. To bo omogočilo največjo porabo energije in shranjevanje energije.
Nova raba energije se diverzificira. Uporabniki zdaj želijo zgraditi lokalna mikromreža. Ti povezujejo "vire energije" (svetloba), "shranjevanje energije" (shranjevanje) in "obremenitve" (polnjenje). Uporabljajo nadzorno in komunikacijsko tehnologijo za upravljanje številnih virov energije. Uporabnikom omogočajo lokalno ustvarjanje in uporabo nove energije. Na veliko električno omrežje se povezujejo tudi na dva načina. To zmanjša njihov vpliv na omrežje in ga pomaga uravnotežiti. Majhno mikroomrežje in hranilnik energije sta "fotovoltaični sistem za shranjevanje in polnjenje". Je integriran. To je pomembna uporaba »shranjevanja obremenitve izvornega omrežja«.
二. Možnosti uporabe in tržna zmogljivost industrije za shranjevanje energije
Poročilo CNESA pravi, da je bila do konca leta 2023 skupna zmogljivost delujočih projektov za shranjevanje energije 289,20 GW. To je 21,92 % več od 237,20 GW ob koncu leta 2022. Skupna nameščena zmogljivost novega shranjevanja energije je dosegla 91,33 GW. To je 99,62-odstotno povečanje glede na leto prej.
Do konca leta 2023 je skupna zmogljivost projektov za shranjevanje energije na Kitajskem dosegla 86,50 GW. Povečala se je za 44,65 % z 59,80 GW konec leta 2022. Zdaj predstavljajo 29,91 % svetovne zmogljivosti, kar je 4,70 % več kot konec leta 2022. Med njimi imajo največjo zmogljivost črpalni akumulacijski sistemi. Predstavlja 59,40 %. Rast trga izvira predvsem iz novih hranilnikov energije. To vključuje litij-ionske baterije, svinčeno-kislinske baterije in stisnjen zrak. Imajo skupno zmogljivost 34,51 GW. To je 163,93 % več kot lani. Leta 2023 se bo novo kitajsko skladiščenje energije povečalo za 21,44 GW, kar je medletno povečanje za 191,77 %. Novi hranilnik energije vključuje litij-ionske baterije in stisnjen zrak. Oba imata na stotine projektov, povezanih z omrežjem, na ravni megavatov.
Sodeč po načrtovanju in gradnji novih projektov za shranjevanje energije je novo skladiščenje energije na Kitajskem postalo obsežno. V letu 2022 je 1799 projektov. So načrtovani, v gradnji ali obratovanju. Njihova skupna zmogljivost je približno 104,50 GW. Večina novih projektov za shranjevanje energije, ki se začnejo uporabljati, je majhnih in srednje velikih. Njihova moč je manjša od 10 MW. Ti predstavljajo približno 61,98 % vseh. Projekti za shranjevanje energije v načrtovanju in gradnji so večinoma veliki. So 10MW in več. Ti predstavljajo 75,73 % vseh. V pripravi je več kot 402 100-megavatnih projektov. Imajo podlago in pogoje za shranjevanje energije za elektroenergetsko omrežje.
Čas objave: 22. julij 2024