Eestvedaja: kuidas energia salvestamine muudab B2B-klientide maastikku

Ülevaade energia salvestamise tööstuse arengust ja rakendamisest.

1. Sissejuhatus energia salvestamise tehnoloogiasse.

Energia salvestamine on energia salvestamine. See viitab tehnoloogiatele, mis muudavad ühe energiavormi stabiilsemaks vormiks ja salvestavad selle. Seejärel vabastavad nad selle vajadusel kindlal kujul. Erinevad energia salvestamise põhimõtted jagavad selle kolme tüüpi: mehaaniline, elektromagnetiline ja elektrokeemiline. Igal energia salvestamise tüübil on oma võimsusvahemik, omadused ja kasutusalad.

Sellel on eeliseid. Nende hulka kuulub väiksem geograafilise asukoha mõju. Neil on ka lühike ehitusaeg ja kõrge energiatihedus. Seetõttu saab elektrokeemilist energia salvestamist paindlikult kasutada. See töötab paljudes energia salvestamise olukordades. See on energia salvestamise tehnoloogia. Sellel on kõige laiem kasutusala ja suurim arengupotentsiaal. Peamised neist on liitiumioonakud. Neid kasutatakse minutitest tundideni kestvates stsenaariumides.

2. Energia salvestamise rakenduste stsenaariumid

Energia salvestamisel on elektrisüsteemis palju rakendusvõimalusi. Energia salvestamisel on kolm peamist kasutusala: energia tootmine, elektrivõrk ja kasutajad. Need on:

Uute energiaallikate tootmine erineb traditsioonilistest. Seda mõjutavad looduslikud tingimused, näiteks valgus ja temperatuur. Energiatoodang varieerub aastaaja ja päeva lõikes. Energiat vastavalt nõudlusele ei ole võimalik reguleerida. See on ebastabiilne energiaallikas. Kui paigaldatud võimsus või energiatoodangu osakaal jõuab teatud tasemeni, mõjutab see elektrivõrgu stabiilsust. Elektrisüsteemi ohutuse ja stabiilsuse tagamiseks kasutab uus energiasüsteem energiasalvestustooteid. Need taasühenduvad võrguga, et energiatoodangut sujuvamaks muuta. See vähendab uute energiaallikate mõju. See hõlmab fotogalvaanilist ja tuuleenergiat. Need on vahelduvad ja kõikuvad. See lahendab ka energiatarbimisega seotud probleeme, nagu tuule ja valguse kadumine.

Traditsiooniline võrgu projekteerimine ja ehitamine järgib maksimaalse koormuse meetodit. Seda tehakse võrgu poolel. Nii on see uue võrgu ehitamisel või võimsuse suurendamisel. Seadmed peavad arvestama maksimaalse koormusega. See toob kaasa kõrged kulud ja madala varade kasutamise. Võrgupoolse energia salvestamise levik võib algse maksimaalse koormuse meetodi rikkuda. Uue võrgu ehitamisel või vana laiendamisel võib see vähendada võrgu ülekoormust. See soodustab ka seadmete laiendamist ja uuendamist. See säästab võrgu investeerimiskulusid ja parandab varade kasutamist. Energia salvestamisel kasutatakse peamise kandjana konteinereid. Seda kasutatakse nii elektritootmise kui ka võrgu poolel. Seda kasutatakse peamiselt rakenduste jaoks, mille võimsus on üle 30 kW. Need vajavad suuremat tootevõimsust.

Kasutajapoolseid uusi energiasüsteeme kasutatakse peamiselt elektri tootmiseks ja salvestamiseks. See vähendab elektrienergia kulusid ja kasutab energia salvestamist energia stabiliseerimiseks. Samal ajal saavad kasutajad kasutada energiasalvestussüsteeme ka elektrienergia salvestamiseks, kui hinnad on madalad. See võimaldab neil vähendada võrguelektri tarbimist, kui hinnad on kõrged. Samuti saavad nad salvestussüsteemist elektrit müüa, et teenida raha tipp- ja oruhindadelt. Kasutajapoolne energia salvestamine kasutab peamise kandjana kappe. See sobib rakendusteks tööstus- ja kaubandusparkides ning hajutatud fotogalvaanilistes elektrijaamades. Nende võimsus on vahemikus 1 kW kuni 10 kW. Toote võimsus on suhteliselt madal.

3. „Allikas-võrk-koormus-salvestus” süsteem on energia salvestamise laiendatud rakendusstsenaarium

„Allikas-võrk-koormus-salvestus” süsteem on töörežiim. See hõlmab lahendust „toiteallikas, elektrivõrk, koormus ja energia salvestamine”. See aitab suurendada energiakasutuse efektiivsust ja võrgu ohutust. See aitab lahendada probleeme, nagu võrgu volatiilsus puhta energia kasutamisel. Selles süsteemis on allikaks energiatarnija. See hõlmab taastuvenergiat, nagu päikese-, tuule- ja hüdroenergia. See hõlmab ka traditsioonilist energiat, nagu kivisüsi, nafta ja maagaas. Võrk on energia ülekandevõrk. See hõlmab ülekandeliine ja elektrisüsteemi seadmeid. Koormus on energia lõpptarbija. See hõlmab elanikke, ettevõtteid ja avalikke rajatisi. Salvestamine on energia salvestamise tehnoloogia. See hõlmab salvestusseadmeid ja -tehnoloogiat.

Vanas elektrisüsteemis olid energiaallikaks soojuselektrijaamad. Koormuseks kodud ja tööstused. Need kaks asuvad teineteisest kaugel. Neid ühendab elektrivõrk. See kasutab suurt integreeritud juhtimisrežiimi. See on reaalajas tasakaalustav režiim, kus toiteallikas järgib koormust.

„Uue laadimissüsteemi“ (angl. neue leistungssystem) raames lisas süsteem uute energiaallikate laadimisvajaduse kasutajatele „koormusena“. See on oluliselt suurendanud survet elektrivõrgule. Uued energiameetodid, näiteks fotogalvaanika, on võimaldanud kasutajatel saada „toiteallikaks“. Samuti vajavad uued energiaallikad kiiret laadimist. Ja uue energia tootmine on ebastabiilne. Seega vajavad kasutajad „energia salvestamist“, et sujuvamaks muuta oma energia tootmise ja kasutamise mõju võrgule. See võimaldab tippvõimsuse kasutamist ja läbivooluenergia salvestamist.

Uute energiaallikate kasutamine mitmekesistub. Kasutajad soovivad nüüd ehitada kohalikke mikrovõrke. Need ühendavad „toiteallikaid“ (valgus), „energia salvestamist“ (salvestus) ja „koormusi“ (laadimine). Nad kasutavad paljude energiaallikate haldamiseks juhtimis- ja kommunikatsioonitehnoloogiat. Need võimaldavad kasutajatel uut energiat kohapeal toota ja kasutada. Samuti ühenduvad nad suure elektrivõrguga kahel viisil. See vähendab nende mõju võrgule ja aitab seda tasakaalustada. Väike mikrovõrk ja energia salvestamine on „fotogalvaaniline salvestus- ja laadimissüsteem“. See on integreeritud. See on „allikavõrgu koormuse salvestamise“ oluline rakendus.

Energia salvestamise tööstuse rakendusväljavaated ja turuvõimsus

CNESA aruande kohaselt oli 2023. aasta lõpuks töötavate energiasalvestusprojektide koguvõimsus 289,20 GW. See on 21,92% rohkem kui 2022. aasta lõpu 237,20 GW. Uute energiasalvestusprojektide paigaldatud koguvõimsus ulatus 91,33 GW-ni. See on 99,62% rohkem kui eelmisel aastal.

2023. aasta lõpuks oli Hiina energiasalvestusprojektide koguvõimsus 86,50 GW. See oli 44,65% rohkem kui 2022. aasta lõpus, mil see oli 59,80 GW. Nüüd moodustavad need 29,91% kogu maailma võimsusest, mis on 4,70% rohkem kui 2022. aasta lõpus. Nende hulgas on suurim võimsus pumpelektrijaamadel, mis moodustab 59,40%. Turu kasv tuleb peamiselt uutest energiasalvestusprojektidest. See hõlmab liitiumioonakusid, pliiakusid ja suruõhku. Nende koguvõimsus on 34,51 GW. See on 163,93% suurem kui eelmisel aastal. 2023. aastal suureneb Hiina uute energiasalvestusprojektide maht 21,44 GW võrra, mis on 191,77% suurem kui eelmisel aastal. Uued energiasalvestusprojektid hõlmavad liitiumioonakusid ja suruõhku. Mõlemal on sadu võrku ühendatud megavatise võimsusega projekte.

Uute energiasalvestusprojektide planeerimise ja ehitamise põhjal otsustades on Hiina uus energiasalvestus muutunud suuremahuliseks. 2022. aastal oli 1799 projekti. Need on planeeritud, ehitamisel või töös. Nende koguvõimsus on umbes 104,50 GW. Enamik uutest energiasalvestusprojektidest, mis on tööle pandud, on väikesed ja keskmise suurusega. Nende ulatus on alla 10 MW. Need moodustavad umbes 61,98% kogumahust. Planeerimisel ja ehitamisel olevad energiasalvestusprojektid on enamasti suured. Nende võimsus on 10 MW ja rohkem. Need moodustavad 75,73% kogumahust. Töös on üle 402 100-megavatise projekti. Neil on olemas alus ja tingimused energia salvestamiseks elektrivõrgu jaoks.