Visión xeral do desenvolvemento e aplicación da industria de almacenamento de enerxía.
1. Introdución á tecnoloxía de almacenamento de enerxía.
O almacenamento de enerxía é o almacenamento de enerxía. Refírese a tecnoloxías que converten unha forma de enerxía nunha forma máis estable e a almacenan. Despois lánzano nunha forma específica cando sexa necesario. Diferentes principios de almacenamento de enerxía divídense en 3 tipos: mecánico, electromagnético e electroquímico. Cada tipo de almacenamento de enerxía ten o seu propio rango de potencia, características e usos.
| Tipo de almacenamento de enerxía | Potencia nominal | Enerxía nominal | Características | Ocasiones de aplicación | |
| Mecánica Almacenamento de enerxía | 抽水 储能 | 100-2.000 MW | 4-10h | Tecnoloxía madura e a gran escala; resposta lenta, require recursos xeográficos | Regulación de carga, control de frecuencia e backup do sistema, control de estabilidade da rede. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Tecnoloxía madura e a gran escala; resposta lenta, necesidade de recursos xeográficos. | Afeitado máximo, copia de seguridade do sistema, control de estabilidade da rede | |
| 飞轮 储能 | kW-30 MW | 15-30 min | Alta potencia específica, alto custo, alto nivel de ruído | Control de transitorios/dinámicos, control de frecuencia, control de tensión, UPS e almacenamento de enerxía da batería. | |
| Electromagnético Almacenamento de enerxía | 超导 储能 | kW-1 MW | 2s-5 min | Resposta rápida, alta potencia específica; custo elevado, mantemento difícil | Control transitorio/dinámico, control de frecuencia, control da calidade da enerxía, UPS e almacenamento de enerxía da batería |
| 超级 电容 | kW-1 MW | 1-30 s | Resposta rápida, alta potencia específica; alto custo | Control de calidade da enerxía, UPS e almacenamento de enerxía da batería | |
| Electroquímica Almacenamento de enerxía | 铅酸 电池 | kW-50 MW | 1 min-3 h | Tecnoloxía madura, baixo custo; vida útil curta, problemas de protección ambiental | Copia de seguridade da central eléctrica, arranque en negro, UPS, balance de enerxía |
| 液流 电池 | kW-100 MW | 1-20h | Moitos ciclos de batería implican carga e descarga profundas. Son fáciles de combinar, pero teñen baixa densidade de enerxía | Abarca a calidade da enerxía. Tamén cobre a enerxía de reserva. Tamén abrangue o afeitado máximo e o recheo do val. Tamén abrangue a xestión da enerxía e o almacenamento de enerxías renovables. | |
| 钠硫 电池 | 1 kW-100 MW | Horario | A enerxía específica elevada, o custo elevado e os problemas de seguridade operacional requiren melloras. | A calidade da enerxía é unha idea. Outra fonte de alimentación de reserva é outra. Despois, hai o afeitado máximo e o recheo do val. A xestión da enerxía é outra. Finalmente, hai o almacenamento de enerxía renovable. | |
| 锂离子 电池 | kW-100 MW | Horario | Alta enerxía específica, o custo diminúe a medida que diminúe o custo das baterías de ión-litio | Control de transitorios/dinámicos, control de frecuencia, control de tensión, UPS e almacenamento de enerxía da batería. | |
Ten vantaxes. Estes inclúen menos impacto da xeografía. Tamén teñen un tempo de construción curto e alta densidade de enerxía. Como resultado, o almacenamento de enerxía electroquímica pódese utilizar de forma flexible. Funciona en moitas situacións de almacenamento de enerxía. É a tecnoloxía para almacenar enerxía. Ten a máis ampla gama de usos e o maior potencial de desenvolvemento. As principais son as baterías de iones de litio. Utilízanse en escenarios de minutos a horas.
2. Escenarios de aplicación de almacenamento de enerxía
O almacenamento de enerxía ten unha gran cantidade de escenarios de aplicación no sistema de enerxía. O almacenamento de enerxía ten 3 usos principais: a xeración de enerxía, a rede e os usuarios. Son:
A xeración de enerxía nova é diferente dos tipos tradicionais. Está afectado polas condicións naturais. Estes inclúen a luz e a temperatura. A potencia de saída varía segundo a estación e o día. Axustar a potencia á demanda é imposible. É unha fonte de enerxía inestable. Cando a capacidade instalada ou a proporción de xeración de enerxía alcanza un determinado nivel. Afectará a estabilidade da rede eléctrica. Para manter o sistema de enerxía seguro e estable, o novo sistema enerxético utilizará produtos de almacenamento de enerxía. Reconectaranse á rede para suavizar a saída de enerxía. Isto reducirá o impacto da nova enerxía enerxética. Isto inclúe enerxía fotovoltaica e eólica. Son intermitentes e volátiles. Tamén abordará problemas de consumo de enerxía, como o vento e o abandono da luz.
O deseño e construción tradicionais da reixa seguen o método de carga máxima. Fano no lado da grella. É o caso cando se constrúe unha nova rede ou se engade capacidade. O equipo debe considerar a carga máxima. Isto levará a altos custos e baixo uso de activos. O aumento do almacenamento de enerxía no lado da rede pode romper o método de carga máxima orixinal. Ao facer unha nova rede ou ampliar unha antiga, pode reducir a conxestión da rede. Tamén promove a ampliación e mellora dos equipamentos. Isto aforra custos de investimento na rede e mellora o uso dos activos. O almacenamento de enerxía utiliza os contedores como principal transportador. Utilízase no lado da xeración de enerxía e da rede. É principalmente para aplicacións cunha potencia superior a 30 kW. Necesitan unha maior capacidade de produto.
Os novos sistemas de enerxía no lado do usuario utilízanse principalmente para xerar e almacenar enerxía. Isto reduce os custos da electricidade e utiliza o almacenamento de enerxía para estabilizar a enerxía. Ao mesmo tempo, os usuarios tamén poden utilizar sistemas de almacenamento de enerxía para almacenar electricidade cando os prezos son baixos. Isto permítelles reducir o uso da electricidade da rede cando os prezos son elevados. Tamén poden vender electricidade do sistema de almacenamento para gañar cartos cos prezos pico e val. O almacenamento de enerxía do lado do usuario usa armarios como principal portador. Adáptase a aplicacións en parques industriais e comerciais e centrais fotovoltaicas distribuídas. Estes están no rango de potencia de 1 kW a 10 kW. A capacidade do produto é relativamente baixa.
3. O sistema "fonte-rede-carga-almacenamento" é un escenario de aplicación estendido de almacenamento de enerxía
O sistema "fonte-grid-load-almacenamento" é un modo de operación. Inclúe unha solución de "fonte de enerxía, rede eléctrica, carga e almacenamento de enerxía". Pode aumentar a eficiencia do uso da enerxía e a seguridade da rede. Pode solucionar problemas como a volatilidade da rede no uso de enerxía limpa. Neste sistema, a fonte é o provedor de enerxía. Inclúe enerxías renovables, como a solar, a eólica e a hidroeléctrica. Tamén inclúe enerxía tradicional, como o carbón, o petróleo e o gas natural. A rede é a rede de transporte de enerxía. Inclúe liñas de transmisión e equipos do sistema de enerxía. A carga é o usuario final da enerxía. Inclúe residentes, empresas e instalacións públicas. O almacenamento é a tecnoloxía de almacenamento de enerxía. Inclúe equipos e tecnoloxía de almacenamento.
No sistema de enerxía antigo, as centrais térmicas son a fonte de enerxía. As casas e as industrias son a carga. Os dous están moi afastados. A rede eléctrica conéctaos. Usa un modo de control grande e integrado. É un modo de equilibrio en tempo real onde a fonte de enerxía segue a carga.
Baixo o "neue Leistungssystem", o sistema engadiu a demanda de carga dos vehículos de nova enerxía como unha "carga" para os usuarios. Isto aumentou moito a presión sobre a rede eléctrica. Os novos métodos de enerxía, como a fotovoltaica, permitiron aos usuarios converterse nunha "fonte de enerxía". Ademais, os vehículos de nova enerxía necesitan carga rápida. E, a nova xeración de enerxía é inestable. Así, os usuarios necesitan "almacenamento de enerxía" para suavizar o impacto da súa xeración e uso de enerxía na rede. Isto permitirá o uso máximo de enerxía e o almacenamento de enerxía.
O novo uso da enerxía está a diversificarse. Os usuarios agora queren construír microredes locais. Estes conectan "fontes de enerxía" (luz), "almacenamento de enerxía" (almacenamento) e "cargas" (carga). Usan tecnoloxía de control e comunicación para xestionar moitas fontes de enerxía. Permiten aos usuarios xerar e utilizar nova enerxía localmente. Tamén se conectan á gran rede eléctrica de dúas formas. Isto reduce o seu impacto na rede e axuda a equilibrala. A pequena microrrede e o almacenamento de enerxía son un "sistema de almacenamento e carga fotovoltaico". Está integrado. Esta é unha aplicación importante do "almacenamento de carga da rede de orixe".
二. Perspectivas de aplicación e capacidade de mercado da industria de almacenamento de enerxía
O informe da CNESA di que a finais de 2023, a capacidade total dos proxectos operativos de almacenamento de enerxía era de 289,20 GW. Isto supón un aumento do 21,92 % fronte aos 237,20 GW a finais de 2022. A capacidade total instalada do novo almacenamento de enerxía alcanzou os 91,33 GW. Isto supón un incremento do 99,62% respecto ao ano anterior.
A finais de 2023, a capacidade total dos proxectos de almacenamento de enerxía en China alcanzou os 86,50 GW. Creceu un 44,65 % con respecto aos 59,80 GW a finais de 2022. Agora supoñen o 29,91 % da capacidade global, un 4,70 % máis que a finais de 2022. Entre eles, o almacenamento por bombeo é o que máis capacidade ten. Supón o 59,40%. O crecemento do mercado vén principalmente do novo almacenamento de enerxía. Isto inclúe baterías de ión-litio, baterías de chumbo-ácido e aire comprimido. Teñen unha capacidade total de 34,51 GW. Isto supón un aumento do 163,93% con respecto ao ano pasado. En 2023, o novo almacenamento de enerxía de China aumentará en 21,44 GW, un aumento interanual do 191,77%. O novo almacenamento de enerxía inclúe baterías de ión-litio e aire comprimido. Ambos teñen centos de proxectos a nivel de megavatios conectados á rede.
A xulgar pola planificación e construción de novos proxectos de almacenamento de enerxía, o novo almacenamento de enerxía de China fíxose a gran escala. En 2022, hai 1.799 proxectos. Están planificados, en construción ou en funcionamento. Teñen unha capacidade total duns 104,50 GW. A maioría dos novos proxectos de almacenamento de enerxía postos en funcionamento son de pequena e mediana dimensión. A súa escala é inferior a 10 MW. Supoñen preto do 61,98% do total. Os proxectos de almacenamento de enerxía en planificación e en construción son na súa maioría grandes. Son de 10 MW ou máis. Supoñen o 75,73% do total. Máis de 402 proxectos de 100 megavatios están en proceso. Teñen a base e as condicións para almacenar enerxía para a rede eléctrica.
Hora de publicación: 22-Xul-2024