Vadība: Kā enerģijas uzglabāšana pārveido ainavu B2B klientiem

Enerģijas uzkrāšanas nozares attīstības un pielietojuma pārskats.

1. Ievads enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijā.

Enerģijas uzkrāšana ir enerģijas uzkrāšana. Tā attiecas uz tehnoloģijām, kas pārveido vienu enerģijas veidu stabilākā formā un uzglabā to. Pēc tam, kad nepieciešams, tās to atbrīvo noteiktā formā. Dažādi enerģijas uzkrāšanas principi to iedala 3 veidos: mehāniskajā, elektromagnētiskajā un elektroķīmiskajā. Katram enerģijas uzkrāšanas veidam ir savs jaudas diapazons, īpašības un pielietojums.

Tam ir priekšrocības. Starp tām ir mazāka ģeogrāfiskā ietekme. Tiem ir arī īss būvniecības laiks un augsts enerģijas blīvums. Tā rezultātā elektroķīmisko enerģijas uzkrāšanu var izmantot elastīgi. Tā darbojas daudzās enerģijas uzkrāšanas situācijās. Tā ir tehnoloģija enerģijas uzkrāšanai. Tai ir visplašākais pielietojumu klāsts un vislielākais attīstības potenciāls. Galvenās no tām ir litija jonu akumulatori. Tos izmanto scenārijos no minūtēm līdz stundām.

2. Enerģijas uzkrāšanas pielietojuma scenāriji

Enerģijas uzkrāšanai ir daudz pielietojuma scenāriju energosistēmā. Enerģijas uzkrāšanai ir trīs galvenie pielietojumi: elektroenerģijas ražošana, tīkls un lietotāji. Tie ir:

Jaunas enerģijas ražošana atšķiras no tradicionālajiem enerģijas ražošanas veidiem. To ietekmē dabas apstākļi, tostarp gaisma un temperatūra. Jaudas ražošana mainās atkarībā no gadalaika un diennakts. Jaudas pielāgošana pieprasījumam nav iespējama. Tas ir nestabils enerģijas avots. Kad uzstādītā jauda vai enerģijas ražošanas proporcija sasniedz noteiktu līmeni, tas ietekmēs elektrotīkla stabilitāti. Lai energosistēma būtu droša un stabila, jaunā enerģijas sistēma izmantos enerģijas uzkrāšanas produktus. Tie tiks atkārtoti pieslēgti tīklam, lai izlīdzinātu jaudas ražošanu. Tas samazinās jaunas enerģijas ražošanas ietekmi. Tas ietver fotoelektrisko un vēja enerģiju. Tās ir intermitējošas un nepastāvīgas. Tas arī risinās enerģijas patēriņa problēmas, piemēram, vēja un gaismas zudumus.

Tradicionālajā tīkla projektēšanā un konstrukcijā tiek izmantota maksimālās slodzes metode. Tas tiek darīts tīkla pusē. Tas attiecas uz jauna tīkla būvniecību vai jaudas palielināšanu. Iekārtām jāņem vērā maksimālā slodze. Tas novedīs pie augstām izmaksām un zema aktīvu izmantošanas apjoma. Enerģijas uzkrāšanas pieaugums tīkla pusē var izjaukt sākotnējo maksimālās slodzes metodi. Izveidojot jaunu tīklu vai paplašinot vecu, tas var samazināt tīkla pārslodzi. Tas arī veicina iekārtu paplašināšanu un modernizāciju. Tas ietaupa tīkla investīciju izmaksas un uzlabo aktīvu izmantošanu. Enerģijas uzkrāšanā kā galveno nesēju tiek izmantoti konteineri. To izmanto gan elektroenerģijas ražošanas, gan tīkla pusē. Tas galvenokārt paredzēts lietojumiem ar jaudu, kas pārsniedz 30 kW. Tiem nepieciešama lielāka produkta jauda.

Jaunas enerģijas sistēmas lietotāja pusē galvenokārt tiek izmantotas elektroenerģijas ražošanai un uzglabāšanai. Tas samazina elektroenerģijas izmaksas un izmanto enerģijas uzkrāšanu, lai stabilizētu jaudu. Vienlaikus lietotāji var izmantot enerģijas uzkrāšanas sistēmas arī elektroenerģijas uzglabāšanai, kad cenas ir zemas. Tas ļauj viņiem samazināt tīkla elektroenerģijas patēriņu, kad cenas ir augstas. Viņi var arī pārdot elektroenerģiju no uzglabāšanas sistēmas, lai nopelnītu naudu no maksimālās un zemās cenas. Lietotāja puses enerģijas uzkrāšanā kā galveno nesēju tiek izmantoti skapji. Tas ir piemērots lietojumiem rūpniecības un tirdzniecības parkos un izkliedētās fotoelektriskās spēkstacijās. To jaudas diapazons ir no 1 kW līdz 10 kW. Produkta jauda ir salīdzinoši zema.

3. Sistēma “avots-tīkls-slodze-uzkrāšana” ir paplašināts enerģijas uzkrāšanas pielietojuma scenārijs.

Sistēma “avots-tīkls-slodze-uzkrāšana” ir darbības režīms. Tā ietver risinājumu “enerģijas avots, elektrotīkls, slodze un enerģijas uzkrāšana”. Tā var uzlabot enerģijas izmantošanas efektivitāti un tīkla drošību. Tā var novērst tādas problēmas kā tīkla svārstības tīras enerģijas izmantošanā. Šajā sistēmā avots ir enerģijas piegādātājs. Tas ietver atjaunojamo enerģiju, piemēram, saules, vēja un hidroenerģiju. Tas ietver arī tradicionālo enerģiju, piemēram, ogles, naftu un dabasgāzi. Tīkls ir enerģijas pārvades tīkls. Tas ietver pārvades līnijas un energosistēmas iekārtas. Slodze ir enerģijas gala lietotājs. Tas ietver iedzīvotājus, uzņēmumus un sabiedriskās iestādes. Uzkrāšana ir enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija. Tas ietver uzkrāšanas iekārtas un tehnoloģijas.

Vecajā energosistēmā enerģijas avots ir termoelektrostacijas. Mājas un rūpniecības uzņēmumi ir slodze. Tie abi atrodas tālu viens no otra. Elektrotīkls tos savieno. Tajā tiek izmantots liels, integrēts vadības režīms. Tas ir reāllaika balansēšanas režīms, kurā enerģijas avots seko slodzei.

Saskaņā ar “neue Leistungssystem” sistēmu jaunu enerģijas transportlīdzekļu uzlādes pieprasījums tika pievienots kā “slodze” lietotājiem. Tas ir ievērojami palielinājis slodzi uz elektrotīklu. Jaunas enerģijas metodes, piemēram, fotoelektriskie elementi, ir ļāvušas lietotājiem kļūt par “enerģijas avotu”. Turklāt jauniem enerģijas transportlīdzekļiem ir nepieciešama ātra uzlāde. Un jaunas enerģijas ražošana ir nestabila. Tāpēc lietotājiem ir nepieciešama “enerģijas uzkrāšana”, lai izlīdzinātu enerģijas ražošanas un izmantošanas ietekmi uz tīklu. Tas nodrošinās gan maksimālās jaudas izmantošanu, gan enerģijas uzkrāšanu.

Jauna enerģijas izmantošana kļūst daudzveidīgāka. Lietotāji tagad vēlas veidot lokālus mikrotīklus. Tie savieno “enerģijas avotus” (apgaismojumu), “enerģijas uzkrāšanu” (uzglabāšanu) un “slodzes” (uzlādi). Tie izmanto vadības un komunikācijas tehnoloģijas, lai pārvaldītu daudzus enerģijas avotus. Tie ļauj lietotājiem lokāli ģenerēt un izmantot jaunu enerģiju. Tie arī divos veidos pieslēdzas lielajam elektrotīklam. Tas samazina to ietekmi uz tīklu un palīdz to līdzsvarot. Mazais mikrotīkls un enerģijas uzkrāšana ir “fotoelektriskā uzglabāšanas un uzlādes sistēma”. Tie ir integrēti. Šis ir svarīgs “avotu tīkla slodzes uzglabāšanas” pielietojums.

Enerģijas uzglabāšanas nozares pielietojuma perspektīvas un tirgus kapacitāte

CNESA ziņojumā teikts, ka līdz 2023. gada beigām kopējā darbojošos enerģijas uzkrāšanas projektu jauda bija 289,20 GW. Tas ir par 21,92 % vairāk nekā 237,20 GW 2022. gada beigās. Jauno enerģijas uzkrāšanas projektu kopējā uzstādītā jauda sasniedza 91,33 GW. Tas ir par 99,62 % vairāk nekā iepriekšējā gadā.

Līdz 2023. gada beigām Ķīnas enerģijas uzkrāšanas projektu kopējā jauda sasniedza 86,50 GW. Tā bija par 44,65 % lielāka nekā 59,80 GW 2022. gada beigās. Tagad tie veido 29,91 % no globālās jaudas, kas ir par 4,70 % vairāk nekā 2022. gada beigās. Starp tiem vislielākā jauda ir sūknēšanas akumulatoriem. Tie veido 59,40 %. Tirgus izaugsmi galvenokārt nodrošina jauni enerģijas uzkrāšanas projekti. Tas ietver litija jonu akumulatorus, svina-skābes akumulatorus un saspiestu gaisu. To kopējā jauda ir 34,51 GW. Tas ir par 163,93 % vairāk nekā pagājušajā gadā. 2023. gadā Ķīnas jaunie enerģijas uzkrāšanas projekti palielināsies par 21,44 GW, kas ir par 191,77 % vairāk nekā iepriekšējā gadā. Jaunie enerģijas uzkrāšanas projekti ietver litija jonu akumulatorus un saspiestu gaisu. Abos projektos ir simtiem tīklam pieslēgtu megavatu līmeņa projektu.

Spriežot pēc jaunu enerģijas uzkrāšanas projektu plānošanas un būvniecības, Ķīnas jaunā enerģijas uzkrāšana ir kļuvusi liela mēroga. 2022. gadā bija 1799 projekti. Tie ir plānoti, būvniecības stadijā vai ekspluatācijā. To kopējā jauda ir aptuveni 104,50 GW. Lielākā daļa no jaunajiem enerģijas uzkrāšanas projektiem, kas nodoti ekspluatācijā, ir mazi un vidēja lieluma. To mērogs ir mazāks par 10 MW. Tie veido aptuveni 61,98% no kopējā apjoma. Plānošanas un būvniecības stadijā esošie enerģijas uzkrāšanas projekti pārsvarā ir lieli. To jauda ir 10 MW un lielāka. Tie veido 75,73% no kopējā apjoma. Tiek izstrādāti vairāk nekā 402 projekti ar jaudu 100 megavati. Tiem ir pamats un apstākļi enerģijas uzglabāšanai elektrotīklam.