Az energiatároló ipar fejlődésének és alkalmazásának áttekintése.
1. Bevezetés az energiatárolási technológiába.
Az energiatárolás az energia tárolása. Olyan technológiákra utal, amelyek az egyik energiaformát stabilabb formává alakítják és tárolják. Ezután szükség esetén meghatározott formában kiadják. A különböző energiatárolási elvek három típusra osztják: mechanikus, elektromágneses és elektrokémiai. Minden energiatároló típusnak megvan a saját teljesítménytartománya, sajátosságai és felhasználási területei.
Energiatároló típus | Névleges teljesítmény | Névleges energia | Jellemzők | Pályázati alkalmak | |
Mechanikai Energiatárolás | 抽水 储能 | 100-2000MW | 4-10 óra | Nagy léptékű, kiforrott technológia; lassú reakció, földrajzi erőforrásokat igényel | Terhelésszabályozás, frekvenciaszabályozás és rendszermentés, hálózatstabilitás ellenőrzése. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 óráig | Nagy léptékű, kiforrott technológia; lassú reagálás, földrajzi erőforrások igénye. | Csúcsborotválkozás, rendszermentés, rács-stabilitás ellenőrzése | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15-30 min | Nagy fajlagos teljesítmény, magas költség, magas zajszint | Tranziens/dinamikus vezérlés, frekvenciaszabályozás, feszültségszabályozás, UPS és akkumulátoros energiatárolás. | |
Elektromágneses Energiatárolás | 超导 储能 | kW-1MW | 2mp-5 perc | Gyors reagálás, nagy fajlagos teljesítmény; magas költség, nehéz karbantartás | Tranziens/dinamikus vezérlés, frekvenciaszabályozás, áramminőség-szabályozás, UPS és akkumulátoros energiatárolás |
超级 电容 | kW-1MW | 1-30 | Gyors reagálás, nagy fajlagos teljesítmény; magas költség | Áramminőség-ellenőrzés, UPS és akkumulátor energiatárolás | |
Elektrokémiai Energiatárolás | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1 perc-3 h | Érett technológia, alacsony költség; rövid élettartam, környezetvédelmi szempontok | Erőmű tartalék, fekete indítás, UPS, energia egyensúly |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20 óráig | Sok akkumulátorciklus mélytöltést és kisütést foglal magában. Könnyen kombinálhatók, de alacsony az energiasűrűségük | Lefedi az áramminőséget. Ez fedezi a tartalék tápellátást is. Lefedi a csúcsborotválást és a völgyfeltöltést is. Az energiagazdálkodásra és a megújuló energia tárolására is kiterjed. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | Órák | A magas fajlagos energia, a magas költségek, az üzembiztonsági problémák fejlesztést igényelnek. | Az energiaminőség az egyik ötlet. A tartalék tápegység egy másik. Aztán ott van a csúcsborotválkozás és a völgyfeltöltés. Az energiagazdálkodás egy másik dolog. Végül ott van a megújuló energia tárolása. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | Órák | Magas fajlagos energia, a költségek csökkennek, ahogy a lítium-ion akkumulátorok költsége csökken | Tranziens/dinamikus vezérlés, frekvenciaszabályozás, feszültségszabályozás, UPS és akkumulátoros energiatárolás. |
Előnyei vannak. Ezek közé tartozik a földrajzi terület kisebb hatása. Rövid építési idővel és nagy energiasűrűséggel is rendelkeznek. Ennek köszönhetően az elektrokémiai energiatárolás rugalmasan használható. Számos energiatárolási helyzetben működik. Ez az energia tárolásának technológiája. Ez rendelkezik a legszélesebb körű felhasználási lehetőséggel és a legnagyobb fejlesztési lehetőséggel. A főbbek a lítium-ion akkumulátorok. Percektől órákig terjedő forgatókönyvekben használatosak.
2. Energiatárolási alkalmazási forgatókönyvek
Az energiatárolás számos alkalmazási forgatókönyvet kínál az energiarendszerben. Az energiatárolásnak 3 fő felhasználási területe van: az energiatermelés, a hálózat és a felhasználók. Ezek a következők:
Az új energiatermelés eltér a hagyományostól. A természeti viszonyok befolyásolják. Ide tartozik a fény és a hőmérséklet. A teljesítmény évszakonként és naponként változik. A teljesítményt a kereslethez igazítani lehetetlen. Ez egy instabil áramforrás. Amikor a beépített kapacitás vagy az energiatermelés aránya elér egy bizonyos szintet. Ez befolyásolja az elektromos hálózat stabilitását. Az energiarendszer biztonságának és stabilitásának megőrzése érdekében az új energiarendszer energiatároló termékeket használ majd. Újra csatlakoznak a hálózathoz, hogy kiegyenlítsék a teljesítményt. Ez csökkenti az új energiaforrások hatását. Ide tartozik a fotovoltaikus és a szélenergia is. Időszakosak és változékonyak. Az energiafogyasztási problémákat is kezelni fogja, mint például a szél és a fény elhagyása.
A hagyományos rácstervezés és -építés a maximális terhelés módszerét követi. Ezt a rács oldalán teszik. Ez a helyzet új hálózat építése vagy kapacitás növelése esetén. A berendezésnek figyelembe kell vennie a maximális terhelést. Ez magas költségekhez és alacsony eszközhasználathoz vezet. A hálózat oldali energiatárolás térnyerése megtörheti az eredeti maximális terhelési módszert. Új rács készítése vagy egy régi bővítése csökkentheti a hálózat torlódását. Elősegíti a berendezések bővítését és korszerűsítését is. Ez megtakarítja a hálózati beruházási költségeket és javítja az eszközhasználatot. Az energiatároló konténereket használ fő hordozóként. Az áramtermelés és a hálózati oldalon használják. Főleg 30 kW-nál nagyobb teljesítményű alkalmazásokhoz használható. Nagyobb termékkapacitásra van szükségük.
A felhasználói oldalon lévő új energiarendszereket főként energiatermelésre és -tárolásra használják. Ez csökkenti az áramköltségeket, és energiatárolást használ az energia stabilizálására. Ugyanakkor a felhasználók energiatároló rendszereket is használhatnak az elektromos energia tárolására, amikor az árak alacsonyak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy csökkentsék a hálózati villamos energia felhasználását, amikor az árak magasak. A tárolórendszerből származó áramot is értékesíthetik, hogy a csúcs- és völgyárakból pénzt szerezzenek. A felhasználói oldali energiatároló szekrényeket használ fő hordozóként. Alkalmas ipari és kereskedelmi parkokban, valamint elosztott fotovoltaikus erőművekben. Ezek az 1 kW és 10 kW közötti teljesítménytartományba esnek. A termék kapacitása viszonylag alacsony.
3. A „forrás-hálózat-terhelés-tárolás” rendszer az energiatárolás kiterjesztett alkalmazási forgatókönyve
A „forrás-rács-terhelés-tárolás” rendszer egy működési mód. Tartalmazza az „áramforrás, áramhálózat, terhelés és energiatárolás” megoldását. Növelheti az energiafelhasználás hatékonyságát és a hálózat biztonságát. Kijavíthatja az olyan problémákat, mint például a hálózat ingadozása a tiszta energiahasználat során. Ebben a rendszerben a forrás az energiaszolgáltató. Ez magában foglalja a megújuló energiákat, például a nap-, szél- és vízenergiát. Ide tartozik a hagyományos energia, például a szén, az olaj és a földgáz is. A hálózat az energiaátviteli hálózat. Tartalmazza a távvezetékeket és a villamosenergia-rendszer berendezéseit. A rakomány az energia végfelhasználója. Magában foglalja a lakosságot, a vállalkozásokat és a közintézményeket. A tárolás az energiatárolási technológia. Tartalmazza a tárolóeszközöket és a technológiát.
A régi villamosenergia-rendszerben a hőerőművek jelentik az áramforrást. Az otthonok és az ipar jelentik a terhelést. A kettő messze van egymástól. Az elektromos hálózat összeköti őket. Nagyméretű, integrált vezérlési módot használ. Ez egy valós idejű kiegyenlítő üzemmód, ahol az áramforrás követi a terhelést.
A „neue Leistungssystem” keretében a rendszer a felhasználók „terheléseként” hozzáadta az új energetikai járművek töltési igényét. Ez jelentősen megnövelte az elektromos hálózatra nehezedő nyomást. Az új energiamódszerek, például a fotovoltaik, lehetővé tették a felhasználók számára, hogy „energiaforrássá” váljanak. Ezenkívül az új energiahordozó járműveknek gyors töltésre van szükségük. És az új energiatermelés instabil. Tehát a felhasználóknak „energiatárolásra” van szükségük ahhoz, hogy kiegyenlítsék áramtermelésük és -használatuk hálózatra gyakorolt hatását. Ez lehetővé teszi a csúcsteljesítmény-felhasználást és a minimális energiatárolást.
Az új energiafelhasználás diverzifikálódik. A felhasználók most helyi mikrohálózatokat szeretnének építeni. Ezek összekapcsolják az „áramforrásokat” (fény), az „energiatárolót” (tárolás) és a „terhelést” (töltés). Vezérlési és kommunikációs technológiát használnak számos energiaforrás kezelésére. Lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy helyben termeljenek és használhassanak fel új energiát. Kétféle módon is csatlakoznak a nagy elektromos hálózathoz. Ez csökkenti a rácsra gyakorolt hatásukat, és segít kiegyensúlyozni azt. A kis mikrorács és az energiatároló egy „fotovoltaikus tároló- és töltőrendszer”. Integrált. Ez a „forráshálózati terheléstároló” fontos alkalmazása.
二. Az energiatároló ipar alkalmazási lehetőségei és piaci kapacitása
A CNESA jelentése szerint 2023 végére a működő energiatárolási projektek teljes kapacitása 289,20 GW volt. Ez 21,92%-kal több a 2022 végi 237,20 GW-hoz képest. Az új energiatárolók teljes beépített kapacitása elérte a 91,33 GW-ot. Ez 99,62%-os növekedés az előző évhez képest.
2023 végére a kínai energiatárolási projektek teljes kapacitása elérte a 86,50 GW-ot. 44,65%-kal nőtt a 2022 végi 59,80 GW-hoz képest. Jelenleg a globális kapacitás 29,91%-át teszik ki, ami 4,70%-os növekedést jelent 2022 végéhez képest. Közülük a szivattyús tárolóé a legnagyobb kapacitás. 59,40%-ot tesz ki. A piac növekedése elsősorban az új energiatárolásnak köszönhető. Ez magában foglalja a lítium-ion akkumulátorokat, az ólom-savas akkumulátorokat és a sűrített levegőt. Teljes kapacitásuk 34,51 GW. Ez 163,93%-os növekedés a tavalyi évhez képest. 2023-ban Kína új energiatárolója 21,44 GW-tal nő, ami 191,77%-os éves növekedést jelent. Az új energiatároló lítium-ion akkumulátorokat és sűrített levegőt tartalmaz. Mindkettőnek több száz hálózatra kapcsolt, megawatt szintű projektje van.
Az új energiatárolási projektek tervezéséből és kivitelezéséből ítélve Kína új energiatárolója nagyszabásúvá vált. 2022-ben 1799 projekt van. Tervezik, építés alatt állnak vagy már üzemelnek. Teljes kapacitásuk körülbelül 104,50 GW. Az üzembe helyezett új energiatároló projektek többsége kis- és közepes méretű. Skálajuk kisebb, mint 10 MW. Ezek adják a teljes mennyiség mintegy 61,98%-át. A tervezés alatt álló és épülő energiatárolási projektek többnyire nagyok. 10 MW-os és nagyobb teljesítményűek. Ezek adják az összes 75,73%-át. Több mint 402 100 megawattos projekt van folyamatban. Megvannak az alapjaik és feltételeik az energia tárolására az elektromos hálózat számára.
Feladás időpontja: 2024.07.22