Na czele zmian: jak magazynowanie energii zmienia krajobraz dla klientów B2B

Przegląd rozwoju i zastosowań branży magazynowania energii.

1. Wprowadzenie do technologii magazynowania energii.

Magazynowanie energii to magazynowanie energii. Odnosi się do technologii, które przekształcają jedną formę energii w bardziej stabilną i przechowują ją. Następnie uwalniają ją w określonej formie w razie potrzeby. Różne zasady magazynowania energii dzielą je na 3 typy: mechaniczny, elektromagnetyczny i elektrochemiczny. Każdy typ magazynowania energii ma swój własny zakres mocy, cechy i zastosowania.

Ma swoje zalety. Należą do nich mniejszy wpływ geograficzny. Charakteryzuje się również krótkim czasem budowy i wysoką gęstością energii. Dzięki temu elektrochemiczne magazynowanie energii może być wykorzystywane elastycznie. Sprawdza się w wielu sytuacjach magazynowania energii. Jest to technologia magazynowania energii. Ma najszerszy zakres zastosowań i największy potencjał rozwoju. Głównymi z nich są baterie litowo-jonowe. Są one wykorzystywane w scenariuszach od minut do godzin.

2. Scenariusze zastosowań magazynowania energii

Magazynowanie energii ma wiele zastosowań w systemie elektroenergetycznym. Magazynowanie energii ma 3 główne zastosowania: wytwarzanie energii, sieć elektroenergetyczna i użytkownicy. Są to:

Nowe źródła energii różnią się od tradycyjnych. Wpływ na nie mają warunki naturalne, takie jak światło i temperatura. Moc wyjściowa zmienia się w zależności od pory roku i dnia. Dostosowanie mocy do zapotrzebowania jest niemożliwe. Jest to niestabilne źródło energii. Osiągnięcie określonego poziomu mocy zainstalowanej lub udziału wytwarzania energii wpływa na stabilność sieci energetycznej. Aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność systemu energetycznego, nowe systemy energetyczne będą korzystać z magazynów energii. Będą one ponownie podłączane do sieci, aby wygładzić moc wyjściową. Zmniejszy to wpływ nowych źródeł energii. Dotyczy to również energii fotowoltaicznej i wiatrowej. Są one niestabilne i charakteryzują się zmiennością. Rozwiązanie to pomoże również rozwiązać problemy związane ze zużyciem energii, takie jak brak wiatru i oświetlenia.

Tradycyjne projektowanie i budowa sieci opierają się na metodzie maksymalnego obciążenia. Dzieje się tak po stronie sieci. Dzieje się tak w przypadku budowy nowej sieci lub zwiększania jej mocy. Sprzęt musi uwzględniać maksymalne obciążenie. Prowadzi to do wysokich kosztów i niskiego wykorzystania zasobów. Rozwój magazynowania energii w sieci może zniweczyć pierwotną metodę maksymalnego obciążenia. Budowa nowej sieci lub rozbudowa starej może zmniejszyć przeciążenie sieci. Sprzyja to również rozbudowie i modernizacji sprzętu. Pozwala to zaoszczędzić na kosztach inwestycji w sieć i poprawić wykorzystanie zasobów. Magazynowanie energii wykorzystuje kontenery jako główny nośnik. Jest ono wykorzystywane po stronie wytwarzania energii i sieci. Jest przeznaczone głównie do zastosowań o mocy powyżej 30 kW. Wymagają one większej wydajności produktu.

Nowe systemy energetyczne po stronie użytkownika służą głównie do wytwarzania i magazynowania energii. Pozwala to obniżyć koszty energii elektrycznej i stabilizować jej zużycie poprzez magazynowanie. Jednocześnie użytkownicy mogą korzystać z systemów magazynowania energii, aby magazynować energię elektryczną w okresach niskich cen. Pozwala im to ograniczyć zużycie energii z sieci, gdy ceny są wysokie. Mogą również sprzedawać energię elektryczną z systemu magazynowania, aby zarabiać na cenach szczytowych i dolnych. Magazyny energii po stronie użytkownika wykorzystują szafy jako główny nośnik. Systemy te nadają się do zastosowań w parkach przemysłowych i handlowych oraz rozproszonych elektrowniach fotowoltaicznych. Zakres mocy tych systemów wynosi od 1 kW do 10 kW. Wydajność produktu jest stosunkowo niska.

3. System „źródło-sieć-obciążenie-magazynowanie” to rozszerzony scenariusz zastosowania magazynowania energii

System „źródło-sieć-obciążenie-magazynowanie” to tryb działania. Obejmuje on rozwiązanie „źródło zasilania, sieć energetyczna, obciążenie i magazynowanie energii”. Może on zwiększyć efektywność wykorzystania energii i bezpieczeństwo sieci. Może rozwiązać problemy, takie jak zmienność sieci w zakresie wykorzystania czystej energii. W tym systemie źródłem energii jest dostawca. Obejmuje on energię odnawialną, taką jak energia słoneczna, wiatrowa i wodna, a także energię tradycyjną, taką jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny. Sieć to sieć przesyłowa energii. Obejmuje ona linie przesyłowe i urządzenia systemu elektroenergetycznego. Obciążenie to końcowy użytkownik energii. Obejmuje mieszkańców, przedsiębiorstwa i obiekty użyteczności publicznej. Magazynowanie to technologia magazynowania energii. Obejmuje ona urządzenia i technologie magazynowania.

W starym systemie energetycznym źródłem energii były elektrownie cieplne. Domy i zakłady przemysłowe stanowiły obciążenie. Są one od siebie oddalone. Sieć energetyczna łączy je. Wykorzystuje rozbudowany, zintegrowany tryb sterowania. Jest to tryb równoważenia w czasie rzeczywistym, w którym źródło energii podąża za obciążeniem.

W ramach „neue Leistungssystem” system dodał zapotrzebowanie na ładowanie pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii jako „obciążenie” dla użytkowników. To znacznie zwiększyło obciążenie sieci energetycznej. Nowe metody pozyskiwania energii, takie jak fotowoltaika, pozwoliły użytkownikom stać się „źródłem energii”. Ponadto pojazdy zasilane nowymi źródłami energii wymagają szybkiego ładowania. Ponadto wytwarzanie nowej energii jest niestabilne. Dlatego użytkownicy potrzebują „magazynów energii”, aby złagodzić wpływ ich wytwarzania i zużycia energii na sieć. Umożliwi to szczytowe zużycie energii i magazynowanie energii.

Nowe zastosowania energii ulegają dywersyfikacji. Użytkownicy chcą teraz budować lokalne mikrosieci. Łączą one „źródła energii” (światło), „magazyny energii” (magazynowanie) i „obciążenia” (ładowanie). Wykorzystują one technologie sterowania i komunikacji do zarządzania wieloma źródłami energii. Pozwalają użytkownikom lokalnie wytwarzać i wykorzystywać nową energię. Łączą się również z dużą siecią energetyczną na dwa sposoby. Zmniejsza to ich wpływ na sieć i pomaga ją zrównoważyć. Mała mikrosieć i magazyn energii tworzą „fotowoltaiczny system magazynowania i ładowania”. Jest on zintegrowany. Jest to ważne zastosowanie „magazynowania obciążenia sieci źródłowej”.

Perspektywy zastosowania i pojemność rynkowa branży magazynowania energii

Raport CNESA podaje, że do końca 2023 roku łączna moc działających projektów magazynowania energii wyniosła 289,20 GW. Stanowi to wzrost o 21,92% w porównaniu z 237,20 GW na koniec 2022 roku. Całkowita zainstalowana moc nowych magazynów energii osiągnęła 91,33 GW. Stanowi to wzrost o 99,62% w porównaniu z rokiem poprzednim.

Do końca 2023 r. łączna moc projektów magazynowania energii w Chinach osiągnęła 86,50 GW. Był to wzrost o 44,65% w porównaniu z 59,80 GW na koniec 2022 r. Obecnie stanowią one 29,91% globalnej mocy, co stanowi wzrost o 4,70% w porównaniu z końcem 2022 r. Spośród nich największą moc mają elektrownie szczytowo-pompowe. Stanowią one 59,40%. Wzrost rynku wynika głównie z nowych magazynów energii. Obejmują one akumulatory litowo-jonowe, akumulatory kwasowo-ołowiowe i sprężone powietrze. Ich łączna moc wynosi 34,51 GW. Jest to wzrost o 163,93% w porównaniu z rokiem ubiegłym. W 2023 r. nowe magazyny energii w Chinach wzrosną o 21,44 GW, co stanowi wzrost rok do roku o 191,77%. Nowe magazyny energii obejmują akumulatory litowo-jonowe i sprężone powietrze. Oba mają setki projektów podłączonych do sieci, o mocy rzędu megawatów.

Sądząc po planowaniu i budowie nowych projektów magazynowania energii, chińskie magazyny energii osiągnęły już dużą skalę. W 2022 roku istniało 1799 projektów. Były one planowane, w trakcie budowy lub w fazie eksploatacji. Ich łączna moc wynosiła około 104,50 GW. Większość nowych projektów magazynowania energii, które zostały uruchomione, to projekty małej i średniej wielkości. Ich skala wynosi mniej niż 10 MW. Stanowią one około 61,98% całości. Projekty magazynowania energii w fazie planowania i budowy są w większości duże. Ich moc wynosi 10 MW i więcej. Stanowią one 75,73% całości. W realizacji jest ponad 402 projekty o mocy 100 MW. Mają one podstawy i warunki do magazynowania energii dla sieci elektroenergetycznej.