Yleiskatsaus energian varastointiteollisuuden kehittämisestä ja soveltamisesta.
1. Johdanto energian varastointitekniikkaan.
Energian varastointi on energian varastointi. Se viittaa tekniikoihin, jotka muuttavat yhden energianmuodon vakaammaksi muotoksi ja säilyttävät sen. Sitten he vapauttavat sen tietyssä muodossa tarvittaessa. Eri energian varastointiperiaatteet jakautuvat 3 tyyppiin: mekaaninen, sähkömagneettinen ja sähkökemiallinen. Jokaisella energian varastointityypillä on oma sähköalue, piirteet ja käyttötarkoitukset.
Energian varastointityyppi | Nimellisvoima | Nimellisenergia | Ominaispiirteet | Sovellustilaisuudet | |
Mekaaninen Energian varastointi | 抽水 储能 | 100-2 000MW | 4-10h | Laajamittainen, kypsä tekniikka; Hidas vastaus, vaatii maantieteellisiä resursseja | Kuorman säätely, taajuuden hallinta ja järjestelmän varmuuskopio, ruudukon stabiilisuuden hallinta. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Laajamittainen, kypsä tekniikka; Hidas vastaus, maantieteellisten resurssien tarve. | Peavori, järjestelmän varmuuskopio, ruudukon vakauden hallinta | |
飞轮 储能 | KW-30MW | 15S-30 mini | Korkea erityinen teho, korkeat kustannukset, korkea melutaso | Ohimenevä/dynaaminen ohjaus, taajuuden ohjaus, jännitteenohjaus, UPS ja akun energian varastointi. | |
Sähkömagneettinen Energian varastointi | 超导 储能 | KW-1MW | 2S-5min | Nopea vastaus, korkea spesifinen teho; Korkeat kustannukset, vaikea huolto | Ohimenevä/dynaaminen ohjaus, taajuuden hallinta, virranlaadunvalvonta, UPS ja akun energian varastointi |
超级 电容 | KW-1MW | 1-30 | Nopea vastaus, korkea spesifinen teho; korkeat kustannukset | Virranlaadunvalvonta, UPS ja akun energian varastointi | |
Sähkökemiallinen Energian varastointi | 铅酸 电池 | KW-50MW | 1 min-3 h | Kypsä tekniikka, alhaiset kustannukset; Lyhyt elinikä, ympäristönsuojeluongelmat | Voimalaitteen varmuuskopio, musta aloitus, UPS, energiatasapaino |
液流 电池 | KW-100MW | 1-20h | Moniin akkujaksoihin liittyy syvä lataus ja purkaminen. Niitä on helppo yhdistää, mutta niillä on vähän energiatiheyttä | Se kattaa virranlaadun. Se kattaa myös varmuuskopiovoiman. Se kattaa myös parranajo- ja laakson täyte. Se kattaa myös energianhallinnan ja uusiutuvan energian varastoinnin. | |
钠硫 电池 | 1KW-100MW | Tuntia | Korkea erityinen energia, korkeat kustannukset, operatiiviset turvallisuuskysymykset vaativat paranemista. | Tehonlaatu on yksi idea. Varmuuskopiointi on toinen. Sitten siellä on huipputason parranajo ja laakson täyttö. Energianhallinta on toinen. Lopuksi on uusiutuvan energian varastointi. | |
锂离子 电池 | KW-100MW | Tuntia | Korkea spesifinen energia, kustannukset vähenevät, kun litium-ioni-paristojen kustannukset vähenevät | Ohimenevä/dynaaminen ohjaus, taajuuden ohjaus, jännitteenohjaus, UPS ja akun energian varastointi. |
Sillä on etuja. Näihin sisältyy vähemmän vaikutuksia maantieteestä. Heillä on myös lyhyt rakennusaika ja korkea energiatiheys. Seurauksena on, että sähkökemiallista energian varastointia voidaan käyttää joustavasti. Se toimii monissa virran tallennustilanteissa. Se on tekniikan säilyttämistä varten. Sillä on laajin käyttötarkoitus ja eniten kehityspotentiaalia. Tärkeimmät ovat litium-ioni-akut. Niitä käytetään skenaarioissa minuutista tunteihin.
2. Energian varastointisovellusskenaariot
Energian varastoinnissa on runsaasti sovellusskenaarioita sähköjärjestelmässä. Energian varastointiin on 3 pääkäyttöä: sähköntuotanto, ruudukko ja käyttäjät. Ne ovat:
Uusi energiavoiman tuotanto on erilainen kuin perinteiset tyypit. Luonnolliset olosuhteet vaikuttavat siihen. Näitä ovat valo ja lämpötila. Tehontuotto vaihtelee kauden ja päivän mukaan. Tehon mukauttaminen kysyntään on mahdotonta. Se on epävakaa virtalähde. Kun asennettu kapasiteetti tai sähköntuotanto saavuttaa tietyn tason. Se vaikuttaa sähköverkon vakauteen. Jotta sähköjärjestelmä pitää turvallisena ja vakaana, uusi energiajärjestelmä käyttää energian varastointituotteita. Ne yhdistyvät ruudukkoon virran tuotoksen tasoittamiseksi. Tämä vähentää uuden energiavoiman vaikutusta. Tämä sisältää aurinkosähkö- ja tuulivoimat. Ne ovat ajoittaisia ja haihtuvia. Se käsittelee myös virrankulutusongelmia, kuten tuulen ja valon hylkäämistä.
Perinteinen ruudukon suunnittelu ja rakenne noudattavat enimmäiskuormitusmenetelmää. He tekevät niin ruudukon puolella. Näin on uuden ruudukon rakentamisessa tai kapasiteetin lisäämisessä. Laitteiden on harkittava enimmäiskuormaa. Tämä johtaa korkeisiin kustannuksiin ja alhaiseen omaisuuden käyttöön. Ruudukon puolen energian varastoinnin nousu voi rikkoa alkuperäisen maksimikuormitusmenetelmän. Kun teet uutta verkkoa tai laajentaa vanhaa, se voi vähentää ruudukon ruuhkia. Se edistää myös laitteiden laajentamista ja päivittämistä. Tämä säästää ruudukon sijoituskustannuksia ja parantaa omaisuuden käyttöä. Energian varastointi käyttää säiliöitä pääkantajana. Sitä käytetään sähköntuotannon ja ruudukkojen sivuilla. Se on pääosin sovelluksille, joiden voima on yli 30 kW. He tarvitsevat korkeamman tuotteen kapasiteetin.
Käyttäjän puolella olevia uusia energiajärjestelmiä käytetään pääasiassa virran luomiseen ja tallentamiseen. Tämä vähentää sähkökustannuksia ja käyttää energian varastointia tehon vakauttamiseen. Samanaikaisesti käyttäjät voivat myös käyttää energian varastointijärjestelmiä sähkön tallentamiseen, kun hinnat ovat alhaiset. Tämän avulla he voivat vähentää ruudukon sähkön käyttöä, kun hinnat ovat korkeat. Ne voivat myös myydä sähköä varastointijärjestelmästä ansaita rahaa huipun ja laakson hinnoista. Käyttäjäpuolen energian varastointi käyttää kaapit pääasiana. Se sopii sovelluksiin teollisuus- ja kaupallisissa puistoissa sekä hajautettujen aurinkosähköasemien. Nämä ovat 1KW - 10 kW: n sähköalue. Tuotekapasiteetti on suhteellisen alhainen.
3. ”Lähdeverkko-kuorma-varastointi” -järjestelmä on laajennettu sovellusskenaario energian varastoinnista
”Lähdeverkko-kuorma-varastointi” -järjestelmä on toimintatila. Se sisältää ratkaisun ”virtalähteelle, sähköverkkoon, kuormitukselle ja energian varastoinnista”. Se voi lisätä energiankulutusta ja ruudukon turvallisuutta. Se voi korjata ongelmat, kuten ruudukon epävakauden puhtaan energian käytössä. Tässä järjestelmässä lähde on energiantoimittaja. Se sisältää uusiutuvaa energiaa, kuten aurinko, tuuli ja vesivoima. Se sisältää myös perinteistä energiaa, kuten hiili, öljy ja maakaasu. Ruudukko on energiansiirtoverkko. Se sisältää voimansiirtolinjat ja virtajärjestelmälaitteet. Kuorma on energian loppukäyttäjä. Se sisältää asukkaat, yritykset ja julkiset tilat. Varastointi on energian varastointitekniikka. Se sisältää säilytyslaitteet ja tekniikan.
Vanhassa sähköjärjestelmässä lämpövoimalaitokset ovat virtalähde. Kodit ja teollisuus ovat kuorma. Nämä kaksi ovat kaukana toisistaan. Virtaverkko yhdistää ne. Se käyttää suurta, integroitua ohjaustilaa. Se on reaaliaikainen tasapainotustila, jossa virtalähde seuraa kuormaa.
”Neue Leistungsystem” -järjestelmän mukaan järjestelmä lisäsi uusien energiaajoneuvojen latauskysynnän käyttäjille "kuormana". Tämä on lisääntynyt huomattavasti sähköverkkoon. Uusien energiamenetelmien, kuten aurinkosähkö, ovat antaneet käyttäjille mahdollisuuden tulla ”virtalähteeksi”. Myös uudet energiaajoneuvot tarvitsevat nopeaa latausta. Ja uusi energiavoiman tuotanto on epävakaa. Joten käyttäjät tarvitsevat ”energian varastointia”, jotta voidaan tasoittaa energiantuotannon vaikutuksia ja käyttää verkkoon. Tämä mahdollistaa huipputehon käytön ja potkurata.
Uusi energiankäyttö on monipuolistamista. Käyttäjät haluavat nyt rakentaa paikallisia mikroverkkoja. Nämä yhdistävät ”virtalähteet” (kevyt), “energian varastointi” (varastointi) ja “kuormitukset” (lataus). He käyttävät hallinta- ja viestintätekniikkaa monien energialähteiden hallintaan. He antavat käyttäjien luoda ja käyttää uutta energiaa paikallisesti. Ne yhdistyvät myös suureen sähköverkkoon kahdella tavalla. Tämä vähentää niiden vaikutusta verkkoon ja auttaa tasapainottamaan sitä. Pieni mikroverkon ja energian varastointi ovat ”aurinkosähkövarasto- ja latausjärjestelmä”. Se on integroitu. Tämä on tärkeä sovellus ”lähdeverkkojen varastoinnista”.
二. Hakemusnäkymät ja energian varastointiteollisuuden markkinoiden kapasiteetti
CNESA: n raportissa todetaan, että vuoden 2023 loppuun mennessä energian varastointihankkeiden kokonaiskapasiteetti oli 289,20GW. Tämä on noussut 21,92% 237,20GW: stä vuoden 2022 lopussa. Uuden energian varastoinnin kokonaiskapasiteetti saavutti 91,33GW. Tämä on 99,62% lisäys edellisvuodesta.
Vuoden 2023 loppuun mennessä Kiinan energian varastointihankkeiden kokonaiskapasiteetti saavutti 86,50 GW. Se kasvoi 44,65% 59,80GW: stä vuoden 2022 lopussa. Ne ovat nyt 29,91% globaalista kapasiteetista, mikä on 4,70% enemmän kuin 2022. Niiden joukossa pumpatulla varastoinnilla on eniten kapasiteettia. Sen osuus on 59,40%. Markkinoiden kasvu tulee pääasiassa uudesta energian varastoinnista. Tähän sisältyy litium-ioni-akkuja, lyijyakkuja ja paineilmaa. Niiden kokonaiskapasiteetti on 34,51GW. Tämä on 163,93% kasvu viime vuodesta. Vuonna 2023 Kiinan uusi energian varastointi kasvaa 21,44GW: lla, mikä on vuoden edellisen vuoden 1911,77%. Uusi energian varastointi sisältää litium-ioni-akkuja ja paineilmaa. Molemmissa on satoja verkkoon kytkettyjä, megawatt-tason projekteja.
Uusien energian varastointihankkeiden suunnittelusta ja rakentamisesta päätellen Kiinan uudesta energian varastoinnista on tullut laaja. Vuonna 2022 on 1 799 hanketta. Ne on suunniteltu, rakenteilla tai toiminnassa. Niiden kokonaiskapasiteetti on noin 104,50 GW. Suurin osa uusista energian varastointihankkeista on pieniä ja keskisuuria. Niiden asteikko on alle 10 MW. Ne muodostavat noin 61,98% kokonaismäärästä. Suunnittelun ja rakenteilla olevat energian varastointihankkeet ovat enimmäkseen suuria. Ne ovat 10MW: ää ja enemmän. Ne muodostavat 75,73% kokonaismäärästä. Teoksissa on yli 402 100 megawattiprojektia. Heillä on perusta ja olosuhteet energian tallentamiseen sähköverkkoon.
Viestin aika: heinäkuu-22-2024