Visió general del desenvolupament i aplicació de la indústria d'emmagatzematge d'energia.
1. Introducció a la tecnologia d'emmagatzematge d'energia.
L'emmagatzematge d'energia és l'emmagatzematge d'energia. Es refereix a tecnologies que converteixen una forma d'energia en una forma més estable i l'emmagatzemen. A continuació, l'alliberen en una forma específica quan sigui necessari. Els diferents principis d'emmagatzematge d'energia la divideixen en 3 tipus: mecànica, electromagnètica i electroquímica. Cada tipus d'emmagatzematge d'energia té el seu propi rang de potència, trets i usos.
| Tipus d'emmagatzematge d'energia | Potència nominal | Energia nominal | Característiques | Ocasions d'aplicació | |
| Mecànica Emmagatzematge d'energia | 抽水 储能 | 100-2.000 MW | 4-10h | Tecnologia madura a gran escala; resposta lenta, requereix recursos geogràfics | Regulació de càrrega, control de freqüència i còpia de seguretat del sistema, control d'estabilitat de la xarxa. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Tecnologia madura i a gran escala; resposta lenta, necessitat de recursos geogràfics. | Afaitat màxima, còpia de seguretat del sistema, control d'estabilitat de la xarxa | |
| 飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 min | Alta potència específica, alt cost, alt nivell de soroll | Control transitori/dinàmic, control de freqüència, control de tensió, SAI i emmagatzematge d'energia de la bateria. | |
| Electromagnètic Emmagatzematge d'energia | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5min | Resposta ràpida, alta potència específica; cost elevat, manteniment difícil | Control transitori/dinàmic, control de freqüència, control de qualitat d'energia, SAI i emmagatzematge d'energia de la bateria |
| 超级 电容 | kW-1MW | 1-30 s | Resposta ràpida, alta potència específica; alt cost | Control de qualitat d'energia, SAI i emmagatzematge d'energia de la bateria | |
| Electroquímica Emmagatzematge d'energia | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1 min-3 h | Tecnologia madura, baix cost; vida útil curta, preocupacions de protecció del medi ambient | Còpia de seguretat de la central elèctrica, inici en negre, SAI, balanç energètic |
| 液流 电池 | kW-100MW | 1-20h | Molts cicles de la bateria impliquen una càrrega i descàrrega profundes. Són fàcils de combinar, però tenen una baixa densitat energètica | Cobreix la qualitat de l'energia. També cobreix l'energia de reserva. També cobreix l'afaitat del pic i l'ompliment de la vall. També inclou la gestió de l'energia i l'emmagatzematge d'energies renovables. | |
| 钠硫 电池 | 1kW-100MW | Hores | Alta energia específica, alt cost, problemes de seguretat operativa requereixen millores. | La qualitat de l'energia és una idea. Una font d'alimentació de reserva és una altra. Després, hi ha l'afaitat del pic i l'ompliment de la vall. La gestió energètica és una altra. Finalment, hi ha l'emmagatzematge d'energia renovable. | |
| 锂离子 电池 | kW-100MW | Hores | Alta energia específica, el cost disminueix a mesura que disminueix el cost de les bateries d'ions de liti | Control transitori/dinàmic, control de freqüència, control de tensió, SAI i emmagatzematge d'energia de la bateria. | |
Té avantatges. Aquests inclouen menys impacte de la geografia. També tenen un temps de construcció curt i una alta densitat energètica. Com a resultat, l'emmagatzematge d'energia electroquímica es pot utilitzar de manera flexible. Funciona en moltes situacions d'emmagatzematge d'energia. És la tecnologia per emmagatzemar energia. Té la més àmplia gamma d'usos i el major potencial de desenvolupament. Les principals són les bateries d'ions de liti. S'utilitzen en escenaris de minuts a hores.
2. Escenaris d'aplicació d'emmagatzematge d'energia
L'emmagatzematge d'energia té una gran quantitat d'escenaris d'aplicació al sistema elèctric. L'emmagatzematge d'energia té tres usos principals: la generació d'energia, la xarxa i els usuaris. Són:
La nova generació d'energia elèctrica és diferent dels tipus tradicionals. Es veu afectat per les condicions naturals. Aquests inclouen la llum i la temperatura. La potència de sortida varia segons l'estació i el dia. Ajustar la potència a la demanda és impossible. És una font d'energia inestable. Quan la capacitat instal·lada o la proporció de generació d'energia assoleix un cert nivell. Afectarà l'estabilitat de la xarxa elèctrica. Per mantenir el sistema elèctric segur i estable, el nou sistema energètic utilitzarà productes d'emmagatzematge d'energia. Es tornaran a connectar a la xarxa per suavitzar la sortida de potència. Això reduirà l'impacte de la nova energia energètica. Això inclou l'energia fotovoltaica i eòlica. Són intermitents i volàtils. També abordarà problemes de consum d'energia, com l'abandonament del vent i la llum.
El disseny i la construcció tradicionals de la xarxa segueixen el mètode de càrrega màxima. Ho fan al costat de la graella. Aquest és el cas quan es construeix una nova xarxa o s'afegeix capacitat. L'equip ha de tenir en compte la càrrega màxima. Això comportarà costos elevats i un baix ús d'actius. L'augment de l'emmagatzematge d'energia a la xarxa pot trencar el mètode de càrrega màxima original. Quan feu una xarxa nova o n'amplieu una de antiga, es pot reduir la congestió de la xarxa. També promou l'ampliació i la millora dels equips. Això estalvia costos d'inversió a la xarxa i millora l'ús dels actius. L'emmagatzematge d'energia utilitza contenidors com a transport principal. S'utilitza als costats de la generació d'energia i de la xarxa. És principalment per a aplicacions amb una potència de més de 30 kW. Necessiten una major capacitat de producte.
Els nous sistemes energètics del costat de l'usuari s'utilitzen principalment per generar i emmagatzemar energia. Això redueix els costos d'electricitat i utilitza l'emmagatzematge d'energia per estabilitzar l'energia. Al mateix temps, els usuaris també poden utilitzar sistemes d'emmagatzematge d'energia per emmagatzemar electricitat quan els preus són baixos. Això els permet reduir l'ús de l'electricitat de la xarxa quan els preus són alts. També poden vendre electricitat del sistema d'emmagatzematge per guanyar diners amb els preus màxims i de vall. L'emmagatzematge d'energia de l'usuari utilitza armaris com a portador principal. S'adapta a aplicacions en parcs industrials i comercials i centrals fotovoltaiques distribuïdes. Es troben en el rang de potència d'1 kW a 10 kW. La capacitat del producte és relativament baixa.
3. El sistema "font-grid-load-emmagatzematge" és un escenari d'aplicació estès d'emmagatzematge d'energia
El sistema "font-grid-load-emmagatzematge" és un mode de funcionament. Inclou una solució de "font d'energia, xarxa elèctrica, càrrega i emmagatzematge d'energia". Pot augmentar l'eficiència energètica i la seguretat de la xarxa. Pot solucionar problemes com la volatilitat de la xarxa en l'ús d'energia neta. En aquest sistema, la font és el proveïdor d'energia. Inclou les energies renovables, com l'energia solar, eòlica i hidràulica. També inclou l'energia tradicional, com el carbó, el petroli i el gas natural. La xarxa és la xarxa de transport d'energia. Inclou línies de transmissió i equips del sistema elèctric. La càrrega és l'usuari final de l'energia. Inclou residents, empreses i equipaments públics. L'emmagatzematge és la tecnologia d'emmagatzematge d'energia. Inclou equips i tecnologia d'emmagatzematge.
A l'antic sistema elèctric, les centrals tèrmiques són la font d'energia. Les cases i les indústries són la càrrega. Els dos estan allunyats. La xarxa elèctrica els connecta. Utilitza un mode de control gran i integrat. És un mode d'equilibri en temps real on la font d'alimentació segueix la càrrega.
Sota el "neue Leistungssystem", el sistema va afegir la demanda de càrrega dels vehicles d'energia nova com a "càrrega" per als usuaris. Això ha augmentat molt la pressió a la xarxa elèctrica. Els nous mètodes energètics, com la fotovoltaica, han permès als usuaris convertir-se en una "font d'energia". A més, els vehicles d'energia nova necessiten una càrrega ràpida. I, la generació d'energia nova és inestable. Per tant, els usuaris necessiten "emmagatzematge d'energia" per suavitzar l'impacte de la seva generació i ús d'energia a la xarxa. Això permetrà l'ús màxim d'energia i l'emmagatzematge d'energia.
El nou ús energètic s'està diversificant. Els usuaris ara volen construir microxarxes locals. Aquests connecten "fonts d'alimentació" (llum), "emmagatzematge d'energia" (emmagatzematge) i "càrregues" (càrrega). Utilitzen la tecnologia de control i comunicació per gestionar moltes fonts d'energia. Permeten als usuaris generar i utilitzar nova energia localment. També es connecten a la gran xarxa elèctrica de dues maneres. Això redueix el seu impacte a la xarxa i ajuda a equilibrar-la. La petita microxarxa i l'emmagatzematge d'energia són un "sistema fotovoltaic d'emmagatzematge i càrrega". Està integrat. Aquesta és una aplicació important de "emmagatzematge de càrrega de la xarxa font".
二. Perspectives d'aplicació i capacitat de mercat de la indústria d'emmagatzematge d'energia
L'informe de CNESA diu que a finals de 2023, la capacitat total dels projectes d'emmagatzematge d'energia en funcionament era de 289,20 GW. Això suposa un augment del 21,92% respecte als 237,20 GW de finals de 2022. La capacitat instal·lada total del nou emmagatzematge d'energia va arribar als 91,33 GW. Això suposa un augment del 99,62% respecte a l'any anterior.
A finals de 2023, la capacitat total dels projectes d'emmagatzematge d'energia a la Xina va arribar als 86,50 GW. Va augmentar un 44,65% respecte als 59,80 GW a finals de 2022. Ara representen el 29,91% de la capacitat mundial, un 4,70% més que a finals de 2022. Entre ells, l'emmagatzematge per bombeig és el que té més capacitat. Representa el 59,40%. El creixement del mercat prové principalment del nou emmagatzematge d'energia. Això inclou bateries d'ions de liti, bateries de plom-àcid i aire comprimit. Tenen una capacitat total de 34,51 GW. Això suposa un augment del 163,93% respecte l'any passat. El 2023, el nou emmagatzematge d'energia de la Xina augmentarà en 21,44 GW, un augment interanual del 191,77%. El nou emmagatzematge d'energia inclou bateries d'ions de liti i aire comprimit. Tots dos tenen centenars de projectes a nivell de megawatts connectats a la xarxa.
A jutjar per la planificació i construcció de nous projectes d'emmagatzematge d'energia, el nou emmagatzematge d'energia de la Xina s'ha convertit en gran escala. El 2022, hi ha 1.799 projectes. Estan previstes, en construcció o en funcionament. Tenen una capacitat total d'uns 104,50 GW. La majoria dels nous projectes d'emmagatzematge d'energia posats en funcionament són de mida petita i mitjana. La seva escala és inferior a 10 MW. Suposen al voltant del 61,98% del total. Els projectes d'emmagatzematge d'energia en planificació i en construcció són majoritàriament grans. Són de 10 MW i més. Suposen el 75,73% del total. Més de 402 projectes de 100 megawatts estan en obres. Tenen la base i les condicions per emmagatzemar energia per a la xarxa elèctrica.
Hora de publicació: 22-jul-2024