V čele: Ako skladovanie energie mení prostredie pre klientov B2B

Prehľad vývoja a aplikácie odvetvia skladovania energie.

1. Úvod do technológie skladovania energie.

Uskladňovanie energie je ukladanie energie. Ide o technológie, ktoré premieňajú jednu formu energie na stabilnejšiu formu a uskladňujú ju. Potom ju v prípade potreby uvoľňujú v špecifickej forme. Rôzne princípy ukladania energie ho delia na 3 typy: mechanické, elektromagnetické a elektrochemické. Každý typ ukladania energie má svoj vlastný výkonový rozsah, vlastnosti a použitie.

Má to výhody. Medzi ne patrí menší vplyv geografie. Majú tiež krátky čas výstavby a vysokú hustotu energie. Vďaka tomu sa elektrochemické skladovanie energie dá flexibilne používať. Funguje v mnohých situáciách skladovania energie. Je to technológia na skladovanie energie. Má najširšiu škálu použitia a najväčší potenciál pre rozvoj. Hlavnými sú lítium-iónové batérie. Používajú sa v scenároch od minút do hodín.

2. Scenáre aplikácie skladovania energie

Uskladňovanie energie má v energetickom systéme množstvo scenárov použitia. Uskladňovanie energie má 3 hlavné využitia: výroba energie, rozvodná sieť a spotrebitelia. Sú to:

Nová výroba energie sa líši od tradičných typov. Je ovplyvnená prírodnými podmienkami. Patria sem svetlo a teplota. Výkon sa mení v závislosti od ročného obdobia a dňa. Prispôsobenie výkonu dopytu je nemožné. Je to nestabilný zdroj energie. Keď inštalovaná kapacita alebo podiel výroby energie dosiahne určitú úroveň, ovplyvní to stabilitu elektrickej siete. Aby sa zachovala bezpečnosť a stabilita energetického systému, nový energetický systém bude používať produkty na ukladanie energie. Tie sa znova pripoja k sieti, aby vyrovnali výstupný výkon. Tým sa zníži vplyv novej energie. Patria sem fotovoltaika a veterná energia. Sú prerušované a volatilné. Bude sa tiež riešiť problém so spotrebou energie, ako je napríklad opustenie vetra a osvetlenia.

Tradičný návrh a konštrukcia siete sa riadi metódou maximálneho zaťaženia. Robia to na strane siete. To je prípad pri budovaní novej siete alebo pridávaní kapacity. Zariadenie musí zohľadňovať maximálne zaťaženie. To povedie k vysokým nákladom a nízkemu využívaniu aktív. Vzostup skladovania energie na strane siete môže narušiť pôvodnú metódu maximálneho zaťaženia. Pri budovaní novej siete alebo rozširovaní starej sa môže znížiť preťaženie siete. Podporuje sa tiež rozširovanie a modernizácia zariadení. To šetrí investičné náklady do siete a zlepšuje využívanie aktív. Skladovanie energie využíva ako hlavný nosič kontajnery. Používa sa na strane výroby energie a siete. Je určené hlavne pre aplikácie s výkonom viac ako 30 kW. Tie potrebujú vyššiu kapacitu produktu.

Nové energetické systémy na strane užívateľa sa používajú hlavne na výrobu a skladovanie energie. To znižuje náklady na elektrinu a využíva skladovanie energie na stabilizáciu energie. Zároveň môžu užívatelia využívať systémy skladovania energie na skladovanie elektriny, keď sú ceny nízke. To im umožňuje znížiť spotrebu elektriny zo siete, keď sú ceny vysoké. Môžu tiež predávať elektrinu zo systému skladovania, aby zarobili peniaze na špičkových a nízkych cenách. Skladovanie energie na strane užívateľa využíva ako hlavný nosič skrinky. Je vhodné pre aplikácie v priemyselných a komerčných parkoch a distribuovaných fotovoltaických elektrárňach. Tieto majú výkon v rozsahu 1 kW až 10 kW. Kapacita produktu je relatívne nízka.

3. Systém „zdroj-sieť-zaťaženie-uskladnenie“ je rozšírený aplikačný scenár skladovania energie.

Systém „zdroj-sieť-záťaž-uskladnenie“ je prevádzkový režim. Zahŕňa riešenie „zdroja energie, elektrickej siete, záťaže a uskladnenia energie“. Môže zvýšiť účinnosť využívania energie a bezpečnosť siete. Môže vyriešiť problémy, ako je volatilita siete pri využívaní čistej energie. V tomto systéme je zdrojom dodávateľ energie. Zahŕňa obnoviteľné zdroje energie, ako je slnečná, veterná a vodná energia. Zahŕňa aj tradičné zdroje energie, ako je uhlie, ropa a zemný plyn. Sieť je sieť na prenos energie. Zahŕňa prenosové vedenia a zariadenia energetickej sústavy. Záťažou je koncový užívateľ energie. Zahŕňa obyvateľov, podniky a verejné zariadenia. Uskladnenie je technológia uskladnenia energie. Zahŕňa zariadenia a technológie na uskladnenie.

V starom energetickom systéme boli zdrojom energie tepelné elektrárne. Záťažou boli domácnosti a priemyselné odvetvia. Tieto dve oblasti sú od seba vzdialené. Spája ich elektrická sieť. Využíva rozsiahly integrovaný režim riadenia. Ide o režim vyvažovania v reálnom čase, kde zdroj energie sleduje záťaž.

V rámci „nového energetického systému“ systém pridal dopyt po nabíjaní vozidiel s novou energiou ako „záťaž“ pre používateľov. To výrazne zvýšilo tlak na energetickú sieť. Nové energetické metódy, ako napríklad fotovoltaika, umožnili používateľom stať sa „zdrojom energie“. Vozidlá s novou energiou tiež potrebujú rýchle nabíjanie. A výroba novej energie je nestabilná. Používatelia preto potrebujú „skladovanie energie“, aby zmiernili vplyv výroby a spotreby energie na sieť. To umožní špičkové využitie energie a skladovanie energie v minimálnom množstve.

Nové využitie energie sa diverzifikuje. Používatelia teraz chcú budovať lokálne mikrosiete. Tie spájajú „zdroje energie“ (svetlo), „ukladanie energie“ (skladovanie) a „záťaže“ (nabíjanie). Na správu mnohých zdrojov energie využívajú riadiace a komunikačné technológie. Umožňujú používateľom lokálne generovať a využívať novú energiu. Taktiež sa dvoma spôsobmi pripájajú k veľkej elektrickej sieti. To znižuje ich vplyv na sieť a pomáha ju vyvažovať. Malá mikrosieť a úložisko energie predstavujú „fotovoltaický systém skladovania a nabíjania“. Je integrovaný. Toto je dôležitá aplikácia „skladovania záťaže zdrojovej siete“.

Perspektívy uplatnenia a trhová kapacita odvetvia skladovania energie

Správa CNESA uvádza, že do konca roka 2023 bola celková kapacita prevádzkovaných projektov skladovania energie 289,20 GW. To predstavuje nárast o 21,92 % oproti 237,20 GW na konci roka 2022. Celková inštalovaná kapacita nových skladovaní energie dosiahla 91,33 GW. To predstavuje nárast o 99,62 % oproti predchádzajúcemu roku.

Do konca roka 2023 dosiahla celková kapacita projektov skladovania energie v Číne 86,50 GW. To predstavuje nárast o 44,65 % oproti 59,80 GW na konci roka 2022. V súčasnosti tvoria 29,91 % celosvetovej kapacity, čo je o 4,70 % viac ako na konci roka 2022. Spomedzi nich majú najväčšiu kapacitu prečerpávacie elektrárne. Predstavujú 59,40 %. Rast trhu pochádza najmä z nových systémov skladovania energie. Patria sem lítium-iónové batérie, olovené batérie a stlačený vzduch. Ich celková kapacita je 34,51 GW. To predstavuje nárast o 163,93 % oproti minulému roku. V roku 2023 sa nové systémy skladovania energie v Číne zvýšia o 21,44 GW, čo predstavuje medziročný nárast o 191,77 %. Nové systémy skladovania energie zahŕňajú lítium-iónové batérie a stlačený vzduch. Obe spoločnosti majú stovky projektov pripojených k sieti na úrovni megawattov.

Súdiac podľa plánovania a výstavby nových projektov skladovania energie, nové čínske skladovanie energie sa stalo rozsiahlym. V roku 2022 bolo 1 799 projektov. Sú plánované, vo výstavbe alebo v prevádzke. Ich celková kapacita je približne 104,50 GW. Väčšina nových projektov skladovania energie uvedených do prevádzky sú malé a stredné. Ich rozsah je menší ako 10 MW. Tvoria približne 61,98 % z celkového počtu. Projekty skladovania energie v plánovaní a vo výstavbe sú väčšinou veľké. Ich výkon je 10 MW a viac. Tvoria 75,73 % z celkového počtu. V súčasnosti sa pracuje na viac ako 402 projektoch s výkonom 100 megawattov. Majú základ a podmienky na skladovanie energie pre energetickú sieť.