エネルギー貯蔵とは、媒体またはデバイスを通じてエネルギーを貯蔵し、必要に応じて放出するプロセスを指します。通常、エネルギー貯蔵とは主に電気エネルギー貯蔵を指します。簡単に言えば、エネルギー貯蔵とは、電気を貯蔵し、必要なときに使用することです。
エネルギー貯蔵には非常に幅広い分野が含まれます。エネルギー貯蔵プロセスに関与するエネルギーの形態に応じて、エネルギー貯蔵技術は物理的エネルギー貯蔵と化学的エネルギー貯蔵に分類できます。
● 物理的エネルギー貯蔵は、物理的変化によるエネルギーの貯蔵であり、重力エネルギー貯蔵、弾性エネルギー貯蔵、運動エネルギー貯蔵、冷熱貯蔵、超電導エネルギー貯蔵、スーパーキャパシタエネルギー貯蔵に分けられます。その中で、超電導エネルギー貯蔵は電流を直接貯蔵する唯一の技術です。
● 化学エネルギー貯蔵とは、二次電池エネルギー貯蔵、フロー電池エネルギー貯蔵、水素エネルギー貯蔵、化合物エネルギー貯蔵、金属エネルギー貯蔵などを含む、化学変化による物質内のエネルギーの貯蔵です。電気化学エネルギー貯蔵は、電池エネルギーの総称です。ストレージ。
エネルギー貯蔵の目的は、貯蔵された電気エネルギーを柔軟な調整エネルギー源として使用し、グリッドの負荷が低いときにエネルギーを貯蔵し、グリッドの負荷が高いときにエネルギーを出力して、グリッドのピークシェービングとバレーフィルを行うことです。
エネルギー貯蔵プロジェクトは、充電、貯蔵、供給が必要な巨大な「パワーバンク」のようなものです。電気エネルギーは、生産から利用まで、一般に、電気を作る（発電所、発電所）→電気を運ぶ（送電網会社）→電気を使う（家庭、工場）という3つのステップを経ます。
エネルギー貯蔵は上記の 3 つのリンクで確立できるため、それに応じてエネルギー貯蔵のアプリケーション シナリオは次のように分類できます。発電側エネルギー貯蔵、グリッド側エネルギー貯蔵、およびユーザー側エネルギー貯蔵。
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エネルギー貯蔵の 3 つの主要な応用シナリオ
発電側のエネルギー貯蔵
発電側エネルギー貯蔵は、電源側エネルギー貯蔵、または電源側エネルギー貯蔵と呼ぶこともできる。主に、さまざまな火力発電所、風力発電所、太陽光発電所に建設されます。各種発電所において、電力系統の安全・安定運転を推進するための支援設備です。これには主に、揚水エネルギー貯蔵に基づく従来のエネルギー貯蔵と、電気化学エネルギー貯蔵、熱（冷）エネルギー貯蔵、圧縮空気エネルギー貯蔵、フライホイールエネルギー貯蔵および水素（アンモニア）エネルギー貯蔵に基づく新しいエネルギー貯蔵が含まれる。
現在、中国の発電側のエネルギー貯蔵には主に 2 つのタイプがあります。1 つ目のタイプは、エネルギー貯蔵を伴う火力発電です。つまり、火力発電+エネルギー貯蔵複合周波数調整の方法を通じて、エネルギー貯蔵の迅速な応答の利点が発揮され、火力発電ユニットの応答速度が技術的に改善され、電力システムに対する火力発電の応答能力が向上します。改善されています。火力発電化学エネルギー貯蔵は中国で広く使用されています。山西省、広東省、内モンゴル自治区、河北省などで火力発電側複合周波数調整プロジェクトが進められている。
2 番目のカテゴリは、エネルギー貯蔵を伴う新エネルギーです。風力発電や太陽光発電は、火力発電と比較すると非常に断続的で不安定です。太陽光発電のピークは昼間に集中しており、夕方や夜の電力需要のピークと直接一致することはできません。風力発電のピークは一日の中でも非常に不安定で、季節差もあります。電気化学エネルギー貯蔵は、新エネルギーの「安定剤」として変動を平滑化することができ、これにより、地域のエネルギー消費容量を向上させるだけでなく、新エネルギーのオフサイト消費も支援できます。
グリッドサイドのエネルギー貯蔵
グリッドサイドエネルギー貯蔵とは、電力供給機関によって均一に供給され、電力網の柔軟性のニーズに応え、世界的かつ体系的な役割を果たすことができる電力システム内のエネルギー貯蔵リソースを指します。この定義の下では、エネルギー貯蔵プロジェクトの建設場所は制限されず、投資および建設主体は多様である。
アプリケーションには主に、ピークカット、周波数調整、バックアップ電源などの電力補助サービスや、独立したエネルギー貯蔵などの革新的なサービスが含まれます。サービス提供者には主に発電会社、送電網会社、市場取引に参加する電力需要家、エネルギー貯蔵会社などが含まれます。その目的は、電力系統の安全性と安定性を維持し、電気の品質を確保することです。
ユーザー側のエネルギー貯蔵
ユーザー側エネルギー貯蔵は通常、ユーザーの電気コストを削減し、停電や電力制限による損失を減らすことを目的として、さまざまなユーザーの電気使用シナリオにおけるユーザーの需要に応じて建設されたエネルギー貯蔵発電所を指します。中国における産業用および商業用エネルギー貯蔵の主な収益モデルは、ピーク・バレー価格の裁定取引である。ユーザー側のエネルギー貯蔵は、電力網が不足している夜間に充電し、電力消費がピークになる日中に放電することで、家庭の電気コストを節約するのに役立ちます。の
国家発展改革委員会は「使用時間帯電気料金メカニズムの更なる改善に関する通知」を発表し、系統の山谷間差率が40％を超える地域では、電気料金の山谷間差がそれを下回らないようにすることを義務付けた。原則として 4:1 未満であり、その他の場所では原則として 3:1 未満であってはなりません。ピーク電力価格は原則としてピーク電力価格より20％以上高くならないようにする。山と谷の価格差の拡大は、ユーザー側のエネルギー貯蔵の大規模開発の基礎を築きました。
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エネルギー貯蔵技術の発展の見通し
一般に、エネルギー貯蔵技術の開発とエネルギー貯蔵装置の大規模応用は、人々の電力需要をより適切に保証し、送電網の安全で安定した運用を保証するだけでなく、再生可能エネルギー発電の割合を大幅に増加させることができます。 、炭素排出量を削減し、「カーボンピークとカーボンニュートラル」の実現に貢献します。
しかし、一部のエネルギー貯蔵技術はまだ初期段階にあり、一部のアプリケーションはまだ成熟していないため、エネルギー貯蔵技術分野全体ではまだ開発の余地が多くあります。現段階でエネルギー貯蔵技術が直面する問題には、主に次の 2 つの部分が含まれます。
１）蓄電池開発のボトルネック：環境保護、高効率、低コスト。環境に優しく、高性能かつ低コストの電池をいかに開発するかは、エネルギー貯蔵の研究開発分野において重要なテーマです。これら 3 つのポイントを有機的に組み合わせることでのみ、市場化に向けてより早く、より良い方向に進むことができます。
2) 異なるエネルギー貯蔵技術の協調開発: 各エネルギー貯蔵技術には独自の長所と短所があり、各技術には独自の専門分野があります。現段階での実際的な問題点を考慮すると、異なるエネルギー貯蔵技術を有機的に併用できれば、強みを活かして弱みを回避する効果が得られ、半分の労力で2倍の成果が得られる。これは、エネルギー貯蔵分野における重要な研究方向にもなるでしょう。
新エネルギー開発の中核的なサポートとして、エネルギー貯蔵は、エネルギー変換とバッファリング、ピーク調整と効率改善、伝送とスケジューリング、管理と応用のための中核技術です。これは、新エネルギーの開発と利用のあらゆる側面に貫かれています。したがって、新しいエネルギー貯蔵技術の革新と開発は、将来のエネルギー変革への道を切り開くことになります。
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投稿日時: 2024 年 4 月 30 日
