Unter Energiespeicherung versteht man den Prozess der Speicherung von Energie durch ein Medium oder Gerät und deren Freisetzung bei Bedarf. Normalerweise bezieht sich Energiespeicher hauptsächlich auf die Speicherung elektrischer Energie. Einfach ausgedrückt besteht Energiespeicher darin, Strom zu speichern und ihn bei Bedarf zu nutzen.
Die Energiespeicherung umfasst ein sehr breites Spektrum an Bereichen. Je nach der Energieform, die am Energiespeicherprozess beteiligt ist, kann die Energiespeichertechnologie in physikalische Energiespeicherung und chemische Energiespeicherung unterteilt werden.
● Physikalische Energiespeicherung ist die Speicherung von Energie durch physikalische Veränderungen, die in Schwerkraftenergiespeicherung, elastische Energiespeicherung, kinetische Energiespeicherung, Kälte- und Wärmespeicherung, supraleitende Energiespeicherung und Superkondensator-Energiespeicherung unterteilt werden kann. Unter ihnen ist die supraleitende Energiespeicherung die einzige Technologie, die elektrischen Strom direkt speichert.
● Chemische Energiespeicherung ist die Speicherung von Energie in Substanzen durch chemische Veränderungen, einschließlich Sekundärbatterie-Energiespeicherung, Durchflussbatterie-Energiespeicherung, Wasserstoff-Energiespeicherung, zusammengesetzte Energiespeicherung, Metall-Energiespeicherung usw. Elektrochemische Energiespeicherung ist der allgemeine Begriff für Batterieenergie Lagerung.
Der Zweck der Energiespeicherung besteht darin, die gespeicherte elektrische Energie als flexible regulierende Energiequelle zu nutzen, Energie zu speichern, wenn die Netzlast niedrig ist, und Energie abzugeben, wenn die Netzlast hoch ist, um Spitzen zu glätten und Täler im Netz zu füllen.
Ein Energiespeicherprojekt ist wie eine riesige „Powerbank“, die aufgeladen, gespeichert und versorgt werden muss. Von der Erzeugung bis zur Nutzung durchläuft elektrische Energie im Allgemeinen diese drei Schritte: Stromerzeugung (Kraftwerke, Kraftwerke) → Stromtransport (Netzunternehmen) → Stromnutzung (Häuser, Fabriken).
Die Energiespeicherung kann in den oben genannten drei Verknüpfungen eingerichtet werden, sodass die Anwendungsszenarien der Energiespeicherung entsprechend unterteilt werden können in:Energiespeicherung auf der Stromerzeugungsseite, Energiespeicherung auf der Netzseite und Energiespeicherung auf der Benutzerseite.
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Drei Hauptanwendungsszenarien der Energiespeicherung
Energiespeicherung auf der Stromerzeugungsseite
Energiespeicher auf der Stromerzeugungsseite können auch als Energiespeicher auf der Stromversorgungsseite oder Energiespeicher auf der Stromversorgungsseite bezeichnet werden. Es wird hauptsächlich in verschiedenen Wärmekraftwerken, Windparks und Photovoltaikkraftwerken gebaut. Es handelt sich um eine unterstützende Einrichtung, die von verschiedenen Kraftwerkstypen genutzt wird, um den sicheren und stabilen Betrieb des Energiesystems zu fördern. Es umfasst hauptsächlich traditionelle Energiespeicher auf der Basis von Pumpspeichern und neue Energiespeicher auf der Basis von elektrochemischen Energiespeichern, Wärme-(Kälte-)Energiespeichern, Druckluft-Energiespeichern, Schwungrad-Energiespeichern und Wasserstoff-(Ammoniak-)Energiespeichern.
Derzeit gibt es in China zwei Hauptarten der Energiespeicherung auf der Stromerzeugungsseite.Der erste Typ ist Wärmekraft mit Energiespeicherung. Das heißt, durch die Methode der kombinierten Frequenzregelung von Wärmekraft + Energiespeicher werden die Vorteile der schnellen Reaktion der Energiespeicherung genutzt, die Reaktionsgeschwindigkeit von Wärmekraftwerken wird technisch verbessert und die Reaktionsfähigkeit von Wärmekraft auf das Stromnetz verbessert verbessert wird. Die chemische Energiespeicherung in der thermischen Energieverteilung ist in China weit verbreitet. Shanxi, Guangdong, die Innere Mongolei, Hebei und andere Orte verfügen über kombinierte Frequenzregulierungsprojekte auf der Seite der thermischen Stromerzeugung.
Die zweite Kategorie ist neue Energie mit Energiespeicherung. Im Vergleich zur thermischen Energie sind Windkraft und Photovoltaik sehr sporadisch und volatil: Der Spitzenwert der Photovoltaik-Stromerzeugung konzentriert sich auf die Tageszeit und kann nicht direkt mit dem Spitzenwert des Strombedarfs am Abend und in der Nacht übereinstimmen; Der Spitzenwert der Windenergieerzeugung ist innerhalb eines Tages sehr instabil und es gibt saisonale Unterschiede. Die elektrochemische Energiespeicherung kann als „Stabilisator“ neuer Energie Schwankungen ausgleichen, was nicht nur die lokale Energieverbrauchskapazität verbessern, sondern auch den externen Verbrauch neuer Energie unterstützen kann.
Netzseitige Energiespeicherung
Unter netzseitiger Energiespeicherung versteht man Energiespeicherressourcen im Stromsystem, die von Stromverteilungsagenturen einheitlich verteilt werden können, auf die Flexibilitätsanforderungen des Stromnetzes reagieren und eine globale und systematische Rolle spielen. Nach dieser Definition ist der Baustandort von Energiespeicherprojekten nicht beschränkt und die Investitions- und Bauträger sind vielfältig.
Die Anwendungen umfassen hauptsächlich Energiehilfsdienste wie Spitzenlastausgleich, Frequenzregelung, Notstromversorgung und innovative Dienste wie unabhängige Energiespeicherung. Zu den Dienstleistern zählen hauptsächlich Stromerzeugungsunternehmen, Stromnetzunternehmen, an marktbasierten Transaktionen teilnehmende Stromnutzer, Energiespeicherunternehmen usw. Der Zweck besteht darin, die Sicherheit und Stabilität des Stromsystems aufrechtzuerhalten und die Qualität des Stroms sicherzustellen.
Nutzerseitiger Energiespeicher
Unter nutzerseitiger Energiespeicherung versteht man in der Regel Energiespeicherkraftwerke, die entsprechend den Anforderungen der Nutzer in verschiedenen Nutzungsszenarien des Nutzerstroms gebaut werden, mit dem Ziel, die Stromkosten der Nutzer zu senken und Verluste durch Stromausfälle und Leistungseinschränkungen zu reduzieren. Das wichtigste Gewinnmodell der industriellen und kommerziellen Energiespeicherung in China ist die Peak-Valley-Strompreisarbitrage. Die verbraucherseitige Energiespeicherung kann Haushalten helfen, Stromkosten zu sparen, indem sie nachts auflädt, wenn das Stromnetz schwach ist, und tagsüber entlädt, wenn der Stromverbrauch am höchsten ist. Der
Die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission hat die „Mitteilung zur weiteren Verbesserung des nutzungsabhängigen Strompreismechanismus“ herausgegeben, in der gefordert wird, dass an Orten, an denen die Spitzen-Tal-Differenzrate des Systems 40 % übersteigt, die Spitzen-Tal-Strompreisdifferenz nicht geringer sein darf als 4:1 grundsätzlich betragen, an anderen Stellen sollte es grundsätzlich nicht kleiner als 3:1 sein. Der Spitzenstrompreis sollte grundsätzlich nicht weniger als 20 % über dem Spitzenstrompreis liegen. Die Ausweitung des Preisunterschieds zwischen Spitzen- und Talpreisen hat den Grundstein für die groß angelegte Entwicklung der verbraucherseitigen Energiespeicherung gelegt.
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Die Entwicklungsperspektiven der Energiespeichertechnologie
Im Allgemeinen können die Entwicklung der Energiespeichertechnologie und der groß angelegte Einsatz von Energiespeichergeräten nicht nur den Strombedarf der Menschen besser gewährleisten und den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes gewährleisten, sondern auch den Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien erheblich erhöhen , Kohlenstoffemissionen reduzieren und zur Verwirklichung von „CO2-Peak und CO2-Neutralität“ beitragen.
Da einige Energiespeichertechnologien jedoch noch in den Kinderschuhen stecken und einige Anwendungen noch nicht ausgereift sind, gibt es im gesamten Bereich der Energiespeichertechnologie noch viel Raum für Entwicklung. Derzeit bestehen die Probleme, mit denen die Energiespeichertechnologie konfrontiert ist, hauptsächlich aus diesen beiden Teilen:
1) Der Entwicklungsengpass bei Energiespeicherbatterien: Umweltschutz, hohe Effizienz und niedrige Kosten. Die Entwicklung umweltfreundlicher, leistungsstarker und kostengünstiger Batterien ist ein wichtiges Thema im Bereich der Energiespeicherforschung und -entwicklung. Nur durch die organische Kombination dieser drei Punkte können wir schneller und besser zur Vermarktung gelangen.
2) Die koordinierte Entwicklung verschiedener Energiespeichertechnologien: Jede Energiespeichertechnologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, und jede Technologie hat ihr eigenes Spezialgebiet. Angesichts einiger praktischer Probleme in dieser Phase kann der Effekt der Nutzung von Stärken und der Vermeidung von Schwächen erzielt werden, wenn verschiedene Energiespeichertechnologien organisch zusammen verwendet werden, und es kann das doppelte Ergebnis mit halbem Aufwand erzielt werden. Dies wird auch eine zentrale Forschungsrichtung im Bereich der Energiespeicherung werden.
Als zentrale Unterstützung für die Entwicklung neuer Energien ist die Energiespeicherung die Kerntechnologie für die Energieumwandlung und -pufferung, die Spitzenregulierung und Effizienzsteigerung, die Übertragung und Planung, das Management und die Anwendung. Es durchläuft alle Aspekte der Entwicklung und Nutzung neuer Energien. Daher werden die Innovation und Entwicklung neuer Energiespeichertechnologien den Weg für die zukünftige Energiewende ebnen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. April 2024
