يشير تخزين الطاقة إلى عملية تخزين الطاقة من خلال وسيط أو جهاز وإطلاقها عند الحاجة. عادةً ما يشير تخزين الطاقة بشكل أساسي إلى تخزين الطاقة الكهربائية. ببساطة، تخزين الطاقة هو تخزين الكهرباء واستخدامها عند الحاجة.
يشمل تخزين الطاقة مجموعة واسعة جدًا من المجالات. وفقا لشكل الطاقة المشاركة في عملية تخزين الطاقة، يمكن تقسيم تكنولوجيا تخزين الطاقة إلى تخزين الطاقة الفيزيائية وتخزين الطاقة الكيميائية.
● تخزين الطاقة الفيزيائية هو تخزين الطاقة من خلال التغيرات الفيزيائية، والتي يمكن تقسيمها إلى تخزين طاقة الجاذبية، وتخزين الطاقة المرنة، وتخزين الطاقة الحركية، والتخزين البارد والحراري، وتخزين الطاقة فائقة التوصيل، وتخزين الطاقة بالمكثفات الفائقة. من بينها، تخزين الطاقة فائقة التوصيل هو التقنية الوحيدة التي تخزن التيار الكهربائي مباشرة.
● تخزين الطاقة الكيميائية هو تخزين الطاقة في المواد من خلال التغيرات الكيميائية، بما في ذلك تخزين طاقة البطارية الثانوية، وتخزين طاقة البطارية المتدفقة، وتخزين طاقة الهيدروجين، وتخزين الطاقة المركبة، وتخزين الطاقة المعدنية، وما إلى ذلك. تخزين الطاقة الكهروكيميائية هو المصطلح العام لطاقة البطارية تخزين.
الغرض من تخزين الطاقة هو استخدام الطاقة الكهربائية المخزنة كمصدر طاقة تنظيمي مرن، وتخزين الطاقة عندما يكون حمل الشبكة منخفضًا، وإخراج الطاقة عندما يكون حمل الشبكة مرتفعًا، من أجل حلاقة الذروة وملء الوادي للشبكة.
يشبه مشروع تخزين الطاقة "بنك الطاقة" الضخم الذي يحتاج إلى الشحن والتخزين والإمداد. من الإنتاج إلى الاستخدام، تمر الطاقة الكهربائية بشكل عام بهذه الخطوات الثلاث: إنتاج الكهرباء (محطات توليد الطاقة، محطات توليد الطاقة) ← نقل الكهرباء (شركات الشبكات) ← استخدام الكهرباء (المنازل والمصانع).
يمكن إنشاء تخزين الطاقة في الروابط الثلاثة المذكورة أعلاه، وبالتالي يمكن تقسيم سيناريوهات تطبيق تخزين الطاقة إلى:تخزين الطاقة من جانب توليد الطاقة، وتخزين الطاقة من جانب الشبكة، وتخزين الطاقة من جانب المستخدم.
02
ثلاثة سيناريوهات تطبيقية رئيسية لتخزين الطاقة
تخزين الطاقة من ناحية توليد الطاقة
يمكن أيضًا تسمية تخزين الطاقة على جانب توليد الطاقة بتخزين الطاقة على جانب إمداد الطاقة أو تخزين الطاقة على جانب إمداد الطاقة. يتم بناؤه بشكل أساسي في محطات الطاقة الحرارية المختلفة ومزارع الرياح ومحطات الطاقة الكهروضوئية. إنها منشأة داعمة تستخدمها أنواع مختلفة من محطات الطاقة لتعزيز التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة. ويشمل بشكل أساسي تخزين الطاقة التقليدية على أساس التخزين بالضخ وتخزين الطاقة الجديدة على أساس تخزين الطاقة الكهروكيميائية، وتخزين الطاقة الحرارية (الباردة)، وتخزين طاقة الهواء المضغوط، وتخزين طاقة دولاب الموازنة، وتخزين طاقة الهيدروجين (الأمونيا).
في الوقت الحاضر، هناك نوعان رئيسيان لتخزين الطاقة في جانب توليد الطاقة في الصين.النوع الأول هو الطاقة الحرارية مع تخزين الطاقة. أي أنه من خلال طريقة الطاقة الحرارية + تنظيم التردد المشترك لتخزين الطاقة، يتم تفعيل مزايا الاستجابة السريعة لتخزين الطاقة، ويتم تحسين سرعة استجابة وحدات الطاقة الحرارية تقنيًا، وقدرة استجابة الطاقة الحرارية لنظام الطاقة تم تحسين. تم استخدام تخزين الطاقة الكيميائية لتوزيع الطاقة الحرارية على نطاق واسع في الصين. شانشي وقوانغدونغ ومنغوليا الداخلية وخبي وأماكن أخرى لديها مشاريع تنظيم التردد المشترك لتوليد الطاقة الحرارية.
والفئة الثانية هي الطاقة الجديدة مع تخزين الطاقة. بالمقارنة مع الطاقة الحرارية، فإن طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية متقطعة للغاية ومتقلبة: ذروة توليد الطاقة الكهروضوئية تتركز في النهار، ولا يمكن أن تتطابق بشكل مباشر مع ذروة الطلب على الكهرباء في المساء والليل؛ ذروة توليد طاقة الرياح غير مستقرة للغاية خلال يوم واحد، وهناك اختلافات موسمية؛ يمكن لتخزين الطاقة الكهروكيميائية، باعتباره "عامل استقرار" للطاقة الجديدة، أن يخفف من التقلبات، الأمر الذي لا يمكنه تحسين القدرة على استهلاك الطاقة المحلية فحسب، بل يساعد أيضًا في استهلاك الطاقة الجديدة خارج الموقع.
تخزين الطاقة على جانب الشبكة
يشير تخزين الطاقة على جانب الشبكة إلى موارد تخزين الطاقة في نظام الطاقة التي يمكن توزيعها بشكل موحد بواسطة وكالات توزيع الطاقة، والاستجابة لاحتياجات المرونة لشبكة الطاقة، ولعب دور عالمي ومنهجي. وبموجب هذا التعريف فإن مواقع البناء لمشاريع تخزين الطاقة غير مقيدة وتتنوع الجهات الاستثمارية والبناءية.
تشمل التطبيقات بشكل أساسي خدمات الطاقة المساعدة مثل الحلاقة القصوى وتنظيم التردد وإمدادات الطاقة الاحتياطية والخدمات المبتكرة مثل تخزين الطاقة المستقل. يشمل مقدمو الخدمات بشكل أساسي شركات توليد الطاقة، وشركات شبكات الطاقة، ومستخدمي الطاقة المشاركين في المعاملات القائمة على السوق، وشركات تخزين الطاقة، وما إلى ذلك. والغرض من ذلك هو الحفاظ على سلامة واستقرار نظام الطاقة وضمان جودة الكهرباء.
تخزين الطاقة من جانب المستخدم
يشير تخزين الطاقة من جانب المستخدم عادةً إلى محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة التي تم إنشاؤها وفقًا لمتطلبات المستخدم في سيناريوهات استخدام الكهرباء المختلفة بغرض تقليل تكاليف الكهرباء للمستخدم وتقليل انقطاع التيار الكهربائي وخسائر تقييد الطاقة. نموذج الربح الرئيسي لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية في الصين هو المراجحة في أسعار الكهرباء في وادي الذروة. يمكن أن يساعد تخزين الطاقة من جانب المستخدم أصحاب المنازل على توفير تكاليف الكهرباء عن طريق الشحن ليلاً عندما تكون شبكة الطاقة منخفضة والتفريغ خلال النهار عندما يصل استهلاك الكهرباء إلى ذروته. ال
أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح "إشعارًا بشأن مواصلة تحسين آلية أسعار الكهرباء في وقت الاستخدام"، والذي يتطلب أنه في الأماكن التي يتجاوز فيها معدل فرق الذروة والوادي في النظام 40٪، يجب ألا يكون فرق سعر الكهرباء في ذروة الوادي أقل من 4:1 من حيث المبدأ، وفي أماكن أخرى لا ينبغي أن يكون أقل من 3:1 من حيث المبدأ. ويجب ألا يقل سعر الذروة للكهرباء عن 20% أعلى من سعر الذروة للكهرباء من حيث المبدأ. لقد أدى اتساع فرق سعر الذروة في الوادي إلى إرساء الأساس لتطوير واسع النطاق لتخزين الطاقة من جانب المستخدم.
03
آفاق تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة
بشكل عام، فإن تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة والتطبيق واسع النطاق لأجهزة تخزين الطاقة لا يمكن أن يضمن فقط طلب الناس على الكهرباء بشكل أفضل ويضمن التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة، ولكن أيضًا يزيد بشكل كبير من نسبة توليد الطاقة المتجددة. والحد من انبعاثات الكربون، والمساهمة في تحقيق "ذروة الكربون وحياد الكربون".
ومع ذلك، نظرًا لأن بعض تقنيات تخزين الطاقة لا تزال في مهدها وبعض التطبيقات لم تنضج بعد، فلا يزال هناك مجال كبير للتطوير في مجال تكنولوجيا تخزين الطاقة بأكمله. في هذه المرحلة، تشمل المشاكل التي تواجهها تكنولوجيا تخزين الطاقة بشكل رئيسي هذين الجزأين:
1) عنق الزجاجة في تطوير بطاريات تخزين الطاقة: حماية البيئة والكفاءة العالية والتكلفة المنخفضة. تعد كيفية تطوير بطاريات صديقة للبيئة وعالية الأداء ومنخفضة التكلفة موضوعًا مهمًا في مجال البحث والتطوير في مجال تخزين الطاقة. فقط من خلال الجمع بين هذه النقاط الثلاث بشكل عضوي يمكننا التحرك نحو التسويق بشكل أسرع وأفضل.
2) التطوير المنسق لتقنيات تخزين الطاقة المختلفة: كل تقنية لتخزين الطاقة لها مزاياها وعيوبها، ولكل تقنية مجالها الخاص. وبالنظر إلى بعض المشكلات العملية في هذه المرحلة، فإنه إذا أمكن استخدام تقنيات تخزين الطاقة المختلفة معًا عضويًا، فيمكن تحقيق تأثير الاستفادة من نقاط القوة وتجنب نقاط الضعف، كما يمكن تحقيق ضعف النتيجة بنصف الجهد. سيصبح هذا أيضًا اتجاهًا بحثيًا رئيسيًا في مجال تخزين الطاقة.
باعتباره الدعم الأساسي لتطوير الطاقة الجديدة، يعد تخزين الطاقة التكنولوجيا الأساسية لتحويل الطاقة وتخزينها مؤقتًا وتنظيم الذروة وتحسين الكفاءة والنقل والجدولة والإدارة والتطبيق. فهو يمر عبر جميع جوانب تطوير الطاقة الجديدة واستخدامها. ولذلك، فإن ابتكار وتطوير تقنيات جديدة لتخزين الطاقة سيمهد الطريق لتحول الطاقة في المستقبل.
انضم إلى Amensolar ESS، الشركة الرائدة الموثوقة في مجال تخزين الطاقة المنزلية مع 12 عامًا من التفاني، وقم بتوسيع أعمالك من خلال حلولنا التي أثبتت جدواها.
وقت النشر: 30 أبريل 2024
