Агляд развіцця і прымянення індустрыі назапашвання энергіі.
1. Уводзіны ў тэхналогію назапашвання энергіі.
Назапашванне энергіі — гэта назапашванне энергіі. Гэта адносіцца да тэхналогій, якія пераўтвараюць адну форму энергіі ў больш стабільную і захоўваюць яе. Затым яны вызваляюць яе ў пэўнай форме пры неабходнасці. Розныя прынцыпы назапашвання энергіі падзяляюць яе на 3 тыпы: механічнае, электрамагнітнае і электрахімічнае. Кожны тып назапашвання энергіі мае свой уласны дыяпазон магутнасці, характарыстыкі і выкарыстанне.
| Тып назапашвання энергіі | Намінальная магутнасць | Намінальная энергія | Характарыстыкі | Выпадкі ўжывання | |
| Механічны Захоўванне энергіі | 抽水 储能 | 100-2000 МВт | 4-10 гадзін | Маштабныя, развітыя тэхналогіі; павольная рэакцыя, патрабуюцца геаграфічныя рэсурсы | Рэгуляванне нагрузкі, кіраванне частатой і рэзервовае капіраванне сістэмы, кантроль стабільнасці сеткі. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 гадзін | Маштабная, развітая тэхналогія; павольная рэакцыя, патрэба ў геаграфічных рэсурсах. | Зніжэнне пікавых нагрузак, рэзервовае капіраванне сістэмы, кантроль стабільнасці сеткі | |
| 飞轮 储能 | кВт-30 МВт | 15-30 секунд мін | Высокая ўдзельная магутнасць, высокі кошт, высокі ўзровень шуму | Кіраванне пераходнымі працэсамі/дынамічным кіраваннем, кіраваннем частатой, кіраваннем напружаннем, сістэмамі бесперабойнага сілкавання і акумулявання энергіі ў акумулятарных батарэях. | |
| Электрамагнітныя Захоўванне энергіі | 超导 储能 | кВт-1 МВт | 2 с-5 хв | Хуткая рэакцыя, высокая ўдзельная магутнасць; высокі кошт, складанае абслугоўванне | Кіраванне пераходнымі працэсамі/дынамічным кіраваннем, кіраванне частатой, кіраванне якасцю электраэнергіі, бесперабойнае забеспячэнне і акумуляванне энергіі ў акумулятарах |
| 超级 电容 | кВт-1 МВт | 1-30 с | Хуткая рэакцыя, высокая ўдзельная магутнасць; высокі кошт | Кантроль якасці электраэнергіі, бесперабойнае электразабеспячэнне і назапашванне энергіі ў акумулятарных батарэях | |
| Электрахімічны Захоўванне энергіі | 铅酸 电池 | кВт-50 МВт | 1 хвіліна-3 h | Дасканалая тэхналогія, нізкі кошт; кароткі тэрмін службы, праблемы аховы навакольнага асяроддзя | Рэзервовае капіраванне электрастанцыі, пуск з поўнага знікнення, бесперабойнае забеспячэнне, энергетычны баланс |
| 液流 电池 | кВт-100 МВт | 1-20 гадзін | Шмат якія цыклы зарадкі і разрадкі акумулятараў ўключаюць глыбокую зарадку і разрадку. Іх лёгка спалучаць, але яны маюць нізкую шчыльнасць энергіі. | Ён ахоплівае якасць электраэнергіі. Ён таксама ахоплівае рэзервовае харчаванне. Ён таксама ахоплівае ліквідацыю пікаў і запаўненне западзін. Ён таксама ахоплівае кіраванне энергіяй і захоўванне аднаўляльнай энергіі. | |
| 钠硫 电池 | 1 кВт-100 МВт | Гадзіны працы | Патрабуюць паляпшэння праблемы высокай удзельнай энергіі, высокага кошту і бяспекі эксплуатацыі. | Якасць электраэнергіі — гэта адна ідэя. Рэзервовая крыніца харчавання — іншая. Потым ёсць ліквідацыя пікаў і запаўненне спадаў. Кіраванне энергіяй — гэта яшчэ адна. Нарэшце, ёсць назапашванне аднаўляльнай энергіі. | |
| 锂离子 电池 | кВт-100 МВт | Гадзіны працы | Высокая ўдзельная энергія, кошт зніжаецца па меры зніжэння кошту літый-іённых акумулятараў | Кіраванне пераходнымі працэсамі/дынамічным кіраваннем, кіраваннем частатой, кіраваннем напружаннем, сістэмамі бесперабойнага сілкавання і акумулявання энергіі ў акумулятарных батарэях. | |
Гэта мае перавагі. Сярод іх меншы ўплыў геаграфіі. Яны таксама маюць кароткі час будаўніцтва і высокую шчыльнасць энергіі. У выніку электрахімічнае назапашванне энергіі можа выкарыстоўвацца гнутка. Яно працуе ў многіх сітуацыях назапашвання энергіі. Гэта тэхналогія назапашвання энергіі. Яна мае найшырэйшы спектр прымянення і найбольшы патэнцыял для развіцця. Асноўнымі з іх з'яўляюцца літый-іённыя акумулятары. Яны выкарыстоўваюцца ў сцэнарах ад хвілін да гадзін.
2. Сцэнарыі прымянення назапашвання энергіі
Назапашванне энергіі мае мноства сцэнарыяў прымянення ў энергасістэме. Назапашванне энергіі мае 3 асноўныя сферы прымянення: вытворчасць электраэнергіі, сетка і карыстальнікі. Гэта:
Новая энергетычная сістэма адрозніваецца ад традыцыйных тыпаў. На яе ўплываюць прыродныя ўмовы, такія як асвятленне і тэмпература. Выходная магутнасць змяняецца ў залежнасці ад сезону і дня. Рэгуляванне магутнасці ў адпаведнасці з попытам немагчыма. Гэта нестабільная крыніца энергіі. Калі ўсталяваная магутнасць або доля выпрацоўкі энергіі дасягае пэўнага ўзроўню, гэта паўплывае на стабільнасць электрасеткі. Каб забяспечыць бяспеку і стабільнасць энергасістэмы, новая энергетычная сістэма будзе выкарыстоўваць прадукты назапашвання энергіі. Яны будуць падключацца да сеткі для згладжвання выхадной магутнасці. Гэта зменшыць уплыў новай энергетычнай энергіі. Сюды ўваходзяць фотаэлектрычная і ветравая энергія. Яны з'яўляюцца перарывістымі і нестабільнымі. Гэта таксама вырашыць праблемы спажывання энергіі, такія як адмова ад ветру і святла.
Традыцыйнае праектаванне і будаўніцтва сетак прытрымліваецца метаду максімальнай нагрузкі. Гэта робіцца з боку сеткі. Гэта тычыцца будаўніцтва новай сеткі або пашырэння магутнасцей. Абсталяванне павінна ўлічваць максімальную нагрузку. Гэта прывядзе да высокіх выдаткаў і нізкага выкарыстання актываў. Рост колькасці назапашвальнікаў энергіі з боку сеткі можа парушыць першапачатковы метад максімальнай нагрузкі. Пры стварэнні новай сеткі або пашырэнні старой гэта можа паменшыць перагрузку сеткі. Гэта таксама спрыяе пашырэнню і мадэрнізацыі абсталявання. Гэта эканоміць на інвестыцыйных выдатках у сетку і паляпшае выкарыстанне актываў. Для захоўвання энергіі ў якасці асноўнага носьбіта выкарыстоўваюцца кантэйнеры. Яны выкарыстоўваюцца як на баку вытворчасці электраэнергіі, так і на баку сеткі. У асноўным для прымянення з магутнасцю больш за 30 кВт. Ім патрэбна большая ёмістасць прадукцыі.
Новыя энергетычныя сістэмы на баку карыстальніка ў асноўным выкарыстоўваюцца для выпрацоўкі і захоўвання энергіі. Гэта зніжае выдаткі на электраэнергію і выкарыстоўвае назапашванне энергіі для стабілізацыі магутнасці. У той жа час карыстальнікі могуць выкарыстоўваць сістэмы назапашвання энергіі для захоўвання электраэнергіі, калі цэны нізкія. Гэта дазваляе ім скараціць спажыванне электраэнергіі з сеткі, калі цэны высокія. Яны таксама могуць прадаваць электраэнергію з сістэмы назапашвання, каб зарабляць грошы на пікавых і нізкіх цэнах. Для захоўвання энергіі на баку карыстальніка ў якасці асноўнага носьбіта выкарыстоўваюцца шафы. Яны падыходзяць для прымянення ў прамысловых і камерцыйных парках і размеркаваных фотаэлектрычных электрастанцыях. Яны маюць магутнасць ад 1 кВт да 10 кВт. Магутнасць прадукту адносна невялікая.
3. Сістэма «крыніца-сетка-нагрузка-захоўванне» — гэта пашыраны сцэнар прымянення назапашвання энергіі.
Сістэма «крыніца-сетка-нагрузка-захоўванне» — гэта рэжым працы. Яна ўключае ў сябе рашэнне «крыніца энергіі, электрасетка, нагрузка і захоўванне энергіі». Яна можа павысіць эфектыўнасць выкарыстання энергіі і бяспеку сеткі. Яна можа вырашыць такія праблемы, як валацільнасць сеткі пры выкарыстанні чыстай энергіі. У гэтай сістэме крыніцай з'яўляецца пастаўшчык энергіі. Яна ўключае аднаўляльныя крыніцы энергіі, такія як сонечная, ветравая і гідраэнергетыка. Яна таксама ўключае традыцыйныя крыніцы энергіі, такія як вугаль, нафта і прыродны газ. Сетка — гэта сетка перадачы энергіі. Яна ўключае лініі электраперадачы і абсталяванне энергасістэмы. Нагрузка — гэта канчатковы спажывец энергіі. Яна ўключае жыхароў, прадпрыемствы і грамадскія ўстановы. Захоўванне — гэта тэхналогія захоўвання энергіі. Яна ўключае абсталяванне і тэхналогіі захоўвання.
У старой энергасістэме крыніцай энергіі з'яўляюцца цеплавыя электрастанцыі. Нагрузка — гэта жылыя дамы і прамысловыя аб'екты. Яны знаходзяцца далёка адна ад адной. Іх злучае энергасістэма. У ёй выкарыстоўваецца вялікі інтэграваны рэжым кіравання. Гэта рэжым балансавання ў рэжыме рэальнага часу, у якім крыніца энергіі адпавядае нагрузцы.
У рамках «новай сістэмы магутнасці» сістэма дадала патрабаванне да зарадкі новых энергетычных транспартных сродкаў у якасці «нагрузкі» для карыстальнікаў. Гэта значна павялічыла нагрузку на электрасетку. Новыя метады атрымання энергіі, такія як фотаэлектрычныя элементы, дазволілі карыстальнікам стаць «крыніцай энергіі». Акрамя таго, новыя энергетычныя транспартныя сродкі патрабуюць хуткай зарадкі. А вытворчасць энергіі ў новых крыніцах энергіі нестабільная. Такім чынам, карыстальнікам патрэбныя «назапашвальнікі энергіі», каб згладзіць уплыў вытворчасці і спажывання энергіі на сетку. Гэта дазволіць выкарыстоўваць пікавую магутнасць і назапашваць яе ў мінімумах.
Новыя спосабы выкарыстання энергіі дыверсіфікуюцца. Карыстальнікі цяпер хочуць будаваць лакальныя мікрасеткі. Яны злучаюць «крыніцы энергіі» (святло), «назапашвальнікі энергіі» (захоўванне) і «нагрузкі» (зарадка). Яны выкарыстоўваюць тэхналогіі кіравання і сувязі для кіравання многімі крыніцамі энергіі. Яны дазваляюць карыстальнікам генераваць і выкарыстоўваць новую энергію лакальна. Яны таксама падключаюцца да вялікай электрасеткі двума спосабамі. Гэта памяншае іх уплыў на сетку і дапамагае яе збалансаваць. Малая мікрасетка і назапашвальнік энергіі ўяўляюць сабой «фотаэлектрычную сістэму назапашвання і зарадкі». Яна інтэграваная. Гэта важнае прымяненне «назапашвальніка нагрузкі крыніцы сеткі».
Перспектывы прымянення і рынкавая ёмістасць індустрыі захоўвання энергіі
У справаздачы CNESA гаворыцца, што да канца 2023 года агульная магутнасць дзеючых праектаў па захоўванні энергіі склала 289,20 ГВт. Гэта на 21,92% больш, чым 237,20 ГВт у канцы 2022 года. Агульная ўсталяваная магутнасць новых назапашвальнікаў энергіі дасягнула 91,33 ГВт. Гэта на 99,62% больш, чым у папярэднім годзе.
Да канца 2023 года агульная магутнасць праектаў па захоўванні энергіі ў Кітаі дасягнула 86,50 ГВт. Гэта на 44,65% больш у параўнанні з 59,80 ГВт у канцы 2022 года. Цяпер яны складаюць 29,91% сусветнай магутнасці, што на 4,70% больш, чым у канцы 2022 года. Сярод іх найбольшую магутнасць маюць гідраакумулюючыя электрастанцыі. На іх долю прыпадае 59,40%. Рост рынку ў асноўным адбываецца за кошт новых назапашвальнікаў энергіі. Сюды ўваходзяць літый-іённыя акумулятары, свінцова-кіслотныя акумулятары і сістэмы сціснутага паветра. Іх агульная магутнасць складае 34,51 ГВт. Гэта на 163,93% больш, чым у мінулым годзе. У 2023 годзе новыя назапашвальнікі энергіі ў Кітаі павялічацца на 21,44 ГВт, што на 191,77% больш, чым у мінулым годзе. Новыя назапашвальнікі энергіі ўключаюць літый-іённыя акумулятары і сістэмы сціснутага паветра. Абедзве кампаніі маюць сотні падлучаных да сеткі праектаў магутнасцю мегават.
Мяркуючы па планаванні і будаўніцтве новых праектаў па захоўванні энергіі, новыя энергазахоўванні ў Кітаі набылі маштабны характар. У 2022 годзе налічвалася 1799 праектаў. Яны былі запланаваны, у стадыі будаўніцтва або ў эксплуатацыі. Іх агульная магутнасць складае каля 104,50 ГВт. Большасць новых праектаў па захоўванні энергіі, якія былі ўведзены ў эксплуатацыю, з'яўляюцца малымі і сярэднімі. Іх маштаб складае менш за 10 МВт. Яны складаюць каля 61,98% ад агульнай колькасці. Праекты па захоўванні энергіі, якія знаходзяцца ў стадыі планавання і будаўніцтва, у асноўным буйныя. Іх магутнасць складае 10 МВт і вышэй. Яны складаюць 75,73% ад агульнай колькасці. У распрацоўцы знаходзіцца больш за 402 праекты магутнасцю 100 мегават. Яны маюць аснову і ўмовы для захоўвання энергіі для энергасістэмы.
Час публікацыі: 22 ліпеня 2024 г.