V čele: Jak skladování energie mění prostředí pro klienty B2B

Přehled vývoje a aplikace v odvětví skladování energie.

1. Úvod do technologie skladování energie.

Skladování energie je ukládání energie. Jde o technologie, které přeměňují jednu formu energie na stabilnější formu a ukládají ji. Poté ji v případě potřeby uvolňují ve specifické formě. Různé principy skladování energie jej dělí na 3 typy: mechanické, elektromagnetické a elektrochemické. Každý typ skladování energie má svůj vlastní výkonový rozsah, vlastnosti a použití.

Má to výhody. Patří mezi ně menší vliv geografie. Má také krátkou dobu výstavby a vysokou hustotu energie. Díky tomu lze elektrochemické ukládání energie flexibilně používat. Funguje v mnoha situacích ukládání energie. Je to technologie pro ukládání energie. Má nejširší škálu využití a největší potenciál pro rozvoj. Hlavními jsou lithium-iontové baterie. Používají se ve scénářích od minut do hodin.

2. Scénáře aplikace pro ukládání energie

Skladování energie má v energetické soustavě širokou škálu aplikací. Skladování energie má 3 hlavní využití: výroba energie, síť a uživatelé. Jsou to:

Nové zdroje energie se liší od tradičních typů. Je ovlivněn přírodními podmínkami. Patří mezi ně světlo a teplota. Výkon se mění v závislosti na ročním období a dni. Přizpůsobení výkonu poptávce je nemožné. Jedná se o nestabilní zdroj energie. Když instalovaný výkon nebo podíl výroby energie dosáhne určité úrovně, ovlivní to stabilitu energetické sítě. Aby byl energetický systém bezpečný a stabilní, bude nový energetický systém využívat produkty pro ukládání energie. Ty se znovu připojí k síti, aby vyrovnaly výstupní výkon. Tím se sníží dopad nových zdrojů energie. Patří sem fotovoltaika a větrná energie. Jsou přerušované a nestálé. Budou také řešit problémy se spotřebou energie, jako je opuštění větrné a světelné energie.

Tradiční návrh a konstrukce sítě se řídí metodou maximálního zatížení. Dělají to na straně sítě. To je případ při budování nové sítě nebo při rozšiřování kapacity. Zařízení musí zohledňovat maximální zatížení. To povede k vysokým nákladům a nízkému využití aktiv. Vzestup ukládání energie na straně sítě může narušit původní metodu maximálního zatížení. Při budování nové sítě nebo rozšiřování staré může snížit přetížení sítě. Podporuje to také rozšiřování a modernizaci zařízení. To šetří investiční náklady do sítě a zlepšuje využití aktiv. Ukládání energie využívá jako hlavní nosič kontejnery. Používá se na straně výroby energie a sítě. Je určeno hlavně pro aplikace s výkonem vyšším než 30 kW. Ty potřebují vyšší produktovou kapacitu.

Nové energetické systémy na straně uživatele se používají hlavně k výrobě a ukládání energie. To snižuje náklady na elektřinu a využívá ukládání energie ke stabilizaci výkonu. Zároveň mohou uživatelé také využívat systémy pro ukládání energie k ukládání elektřiny, když jsou ceny nízké. To jim umožňuje snížit spotřebu elektřiny ze sítě, když jsou ceny vysoké. Mohou také prodávat elektřinu ze systému a vydělávat peníze na špičkách a útlumech. Ukládání energie na straně uživatele využívá jako hlavní nosič skříně. Je vhodné pro aplikace v průmyslových a komerčních parcích a distribuovaných fotovoltaických elektrárnách. Ty se pohybují v rozmezí výkonu 1 kW až 10 kW. Kapacita produktu je relativně nízká.

3. Systém „zdroj-síť-odběr-ukládání“ je rozšířený aplikační scénář pro ukládání energie

Systém „zdroj-síť-zátěž-ukládání“ je provozní režim. Zahrnuje řešení „zdroje energie, elektrické sítě, zátěže a ukládání energie“. Může zvýšit účinnost využívání energie a bezpečnost sítě. Může řešit problémy, jako je volatilita sítě při využívání čisté energie. V tomto systému je zdrojem energie dodavatel. Zahrnuje obnovitelné zdroje energie, jako je solární, větrná a vodní energie. Zahrnuje také tradiční zdroje energie, jako je uhlí, ropa a zemní plyn. Síť je energetická přenosová síť. Zahrnuje přenosová vedení a zařízení energetické soustavy. Zátěží je koncový uživatel energie. Zahrnuje obyvatele, podniky a veřejná zařízení. Ukládání je technologie ukládání energie. Zahrnuje zařízení a technologie pro ukládání energie.

Ve starém energetickém systému byly zdrojem energie tepelné elektrárny. Zátěží byly domácnosti a průmyslové podniky. Tyto dva systémy jsou od sebe vzdálené. Propojuje je energetická síť. Využívá rozsáhlý integrovaný režim řízení. Jedná se o režim vyvažování v reálném čase, kdy zdroj energie sleduje zátěž.

V rámci „nového energetického systému“ systém přidal poptávku po nabíjení vozidel s novou energií jako „zátěž“ pro uživatele. To výrazně zvýšilo tlak na energetickou síť. Nové energetické metody, jako je fotovoltaika, umožnily uživatelům stát se „zdrojem energie“. Vozidla s novou energií navíc potřebují rychlé nabíjení. A výroba energie z nových zdrojů je nestabilní. Uživatelé proto potřebují „akumulaci energie“, aby zmírnili dopad výroby a spotřeby energie na síť. To umožní špičkové využití energie a akumulaci energie v minimu.

Nové využití energie se diverzifikuje. Uživatelé nyní chtějí budovat lokální mikrosítě. Ty propojují „zdroje energie“ (světlo), „ukládání energie“ (skladování) a „zátěže“ (nabíjení). Využívají řídicí a komunikační technologie k řízení mnoha zdrojů energie. Umožňují uživatelům lokálně generovat a využívat novou energii. Také se dvěma způsoby připojují k velké energetické síti. To snižuje jejich dopad na síť a pomáhá ji vyvažovat. Malá mikrosíť a úložiště energie představují „fotovoltaický systém pro ukládání a nabíjení“. Je integrovaný. Toto je důležitá aplikace „ukládání zátěže zdrojové sítě“.

Perspektivy uplatnění a tržní kapacita odvětví skladování energie

Zpráva CNESA uvádí, že do konce roku 2023 činila celková kapacita provozovaných projektů skladování energie 289,20 GW. To je o 21,92 % více než 237,20 GW na konci roku 2022. Celková instalovaná kapacita nových skladovacích zařízení energie dosáhla 91,33 GW. To je o 99,62 % více než v předchozím roce.

Do konce roku 2023 dosáhla celková kapacita projektů skladování energie v Číně 86,50 GW. To představuje nárůst o 44,65 % oproti 59,80 GW na konci roku 2022. Nyní tvoří 29,91 % celosvětové kapacity, což je o 4,70 % více než na konci roku 2022. Největší kapacitu z nich mají přečerpávací elektrárny. Podílejí se na nich s 59,40 %. Růst trhu pochází především z nových systémů skladování energie. Patří sem lithium-iontové baterie, olověné baterie a stlačený vzduch. Jejich celková kapacita je 34,51 GW. To představuje nárůst o 163,93 % oproti loňskému roku. V roce 2023 se nová kapacita skladování energie v Číně zvýší o 21,44 GW, což představuje meziroční nárůst o 191,77 %. Nová skladování energie zahrnuje lithium-iontové baterie a stlačený vzduch. Oba projekty mají stovky projektů připojených k síti na úrovni megawattů.

Soudě dle plánování a výstavby nových projektů skladování energie, čínské nové systémy skladování energie dosáhly velkého rozsahu. V roce 2022 bylo 1 799 projektů. Jsou plánované, ve výstavbě nebo v provozu. Jejich celková kapacita je přibližně 104,50 GW. Většina nových projektů skladování energie uvedených do provozu je malých a středních. Jejich rozsah je menší než 10 MW. Tvoří přibližně 61,98 % z celkového počtu. Projekty skladování energie, které jsou v plánování a ve výstavbě, jsou většinou velké. Mají výkon 10 MW a více. Tvoří 75,73 % z celkového počtu. V provozu je více než 402 projektů o výkonu 100 megawattů. Tyto projekty mají základ a podmínky pro ukládání energie pro energetickou síť.