Magazynowanie energii odnosi się do procesu magazynowania energii za pośrednictwem nośnika lub urządzenia i uwalniania jej w razie potrzeby. Zwykle magazynowanie energii odnosi się głównie do magazynowania energii elektrycznej. Mówiąc najprościej, magazynowanie energii polega na magazynowaniu energii elektrycznej i wykorzystywaniu jej w razie potrzeby.
Magazynowanie energii obejmuje bardzo szeroki zakres dziedzin. W zależności od formy energii wykorzystywanej w procesie magazynowania energii, technologie magazynowania energii można podzielić na fizyczne magazynowanie energii i chemiczne magazynowanie energii.
● Fizyczne magazynowanie energii to magazynowanie energii poprzez zmiany fizyczne, które można podzielić na magazynowanie energii grawitacyjnej, magazynowanie energii sprężystej, magazynowanie energii kinetycznej, magazynowanie zimna i ciepła, magazynowanie energii nadprzewodzącej i magazynowanie energii superkondensatora. Wśród nich nadprzewodzące magazynowanie energii jest jedyną technologią bezpośrednio magazynującą prąd elektryczny.
● Magazynowanie energii chemicznej to magazynowanie energii w substancjach poprzez zmiany chemiczne, w tym magazynowanie energii w akumulatorach wtórnych, magazynowanie energii w akumulatorach przepływowych, magazynowanie energii wodorowej, złożone magazynowanie energii, magazynowanie energii w metalu itp. Magazynowanie energii elektrochemicznej to ogólne określenie energii akumulatorowej składowanie.
Celem magazynowania energii jest wykorzystanie zmagazynowanej energii elektrycznej jako elastycznego, regulacyjnego źródła energii, magazynującego energię, gdy obciążenie sieci jest niskie i wytwarzającego energię, gdy obciążenie sieci jest wysokie, w celu zmniejszenia wartości szczytowych i wypełnienia dolin sieci.
Projekt magazynowania energii przypomina ogromny „power bank”, który należy ładować, przechowywać i zasilać. Od produkcji do wykorzystania, energia elektryczna zasadniczo przechodzi przez trzy etapy: wytwarzanie energii elektrycznej (elektrownie, elektrownie) → transport energii elektrycznej (przedsiębiorstwa sieciowe) → wykorzystanie energii elektrycznej (domy, fabryki).
Magazynowanie energii można ustalić w powyższych trzech ogniwach, zatem odpowiednio scenariusze zastosowań magazynowania energii można podzielić na:Magazynowanie energii po stronie wytwarzania energii, magazynowanie energii po stronie sieci i magazynowanie energii po stronie użytkownika.
02
Trzy główne scenariusze zastosowań magazynowania energii
Magazynowanie energii po stronie wytwarzania energii
Magazynowanie energii po stronie wytwarzania energii można również nazwać magazynowaniem energii po stronie zasilania lub magazynowaniem energii po stronie zasilania. Jest budowany głównie w różnych elektrowniach cieplnych, farmach wiatrowych i elektrowniach fotowoltaicznych. Jest to obiekt pomocniczy stosowany w elektrowniach różnego typu, służący zapewnieniu bezpiecznej i stabilnej pracy systemu elektroenergetycznego. Obejmuje ona głównie tradycyjne magazynowanie energii oparte na magazynach szczytowo-pompowych oraz nowe magazyny energii oparte na magazynowaniu energii elektrochemicznej, magazynowaniu energii cieplnej (zimnej), magazynowaniu energii w sprężonym powietrzu, magazynowaniu energii w kole zamachowym oraz magazynowaniu energii wodorowej (amoniakalnej).
Obecnie w Chinach istnieją dwa główne rodzaje magazynowania energii po stronie wytwarzania energii.Pierwszy typ to energia cieplna z magazynowaniem energii. Oznacza to, że dzięki metodzie regulacji częstotliwości połączonej mocy cieplnej i magazynowania energii wykorzystywane są zalety szybkiej reakcji magazynowania energii, technicznie poprawiana jest szybkość reakcji bloków cieplnych oraz zdolność reagowania mocy cieplnej do systemu elektroenergetycznego jest ulepszona. Dystrybucja energii cieplnej Magazynowanie energii chemicznej jest szeroko stosowane w Chinach. Shanxi, Guangdong, Mongolia Wewnętrzna, Hebei i inne miejsca realizują projekty połączonej regulacji częstotliwości po stronie wytwarzania energii cieplnej.
Drugą kategorią jest nowa energia z magazynowaniem energii. W porównaniu z energią cieplną, energia wiatrowa i fotowoltaiczna mają charakter bardzo przerywany i zmienny: szczyt wytwarzania energii fotowoltaicznej koncentruje się w ciągu dnia i nie może bezpośrednio równać się szczytowemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną wieczorem i nocą; szczyt generacji energii wiatrowej jest bardzo niestabilny w ciągu dnia i występują różnice sezonowe; elektrochemiczne magazynowanie energii, jako „stabilizator” nowej energii, może złagodzić wahania, co może nie tylko poprawić lokalną zdolność zużycia energii, ale także pomóc w zużyciu nowej energii poza zakładem.
Magazynowanie energii po stronie sieci
Magazynowanie energii po stronie sieci odnosi się do zasobów magazynowania energii w systemie elektroenergetycznym, które mogą być równomiernie dystrybuowane przez agencje dystrybucyjne, odpowiadać potrzebom sieci elektroenergetycznej w zakresie elastyczności oraz odgrywać globalną i systematyczną rolę. Zgodnie z tą definicją lokalizacja budowy projektów magazynowania energii nie jest ograniczona, a podmioty inwestycyjno-budowlane są zróżnicowane.
Zastosowania obejmują głównie usługi pomocnicze zasilania, takie jak eliminowanie szczytów, regulacja częstotliwości, zasilanie rezerwowe oraz usługi innowacyjne, takie jak niezależne magazynowanie energii. Dostawcami usług są głównie przedsiębiorstwa wytwarzające energię, przedsiębiorstwa sieci elektroenergetycznych, odbiorcy energii uczestniczący w transakcjach rynkowych, przedsiębiorstwa zajmujące się magazynowaniem energii itp. Celem jest utrzymanie bezpieczeństwa i stabilności systemu elektroenergetycznego oraz zapewnienie jakości energii elektrycznej.
Magazynowanie energii po stronie użytkownika
Magazynowanie energii po stronie użytkownika zwykle odnosi się do elektrowni magazynujących energię zbudowanych zgodnie z wymaganiami użytkownika w różnych scenariuszach wykorzystania energii elektrycznej przez użytkownika, w celu zmniejszenia kosztów energii elektrycznej dla użytkownika oraz ograniczenia przerw w dostawie prądu i strat wynikających z ograniczeń mocy. Głównym modelem zysku z przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii w Chinach jest arbitraż cen energii elektrycznej w godzinach szczytu. Magazynowanie energii po stronie użytkownika może pomóc gospodarstwom domowym zaoszczędzić na kosztach energii elektrycznej poprzez ładowanie w nocy, gdy w sieci energetycznej jest niski poziom energii, i rozładowywanie w ciągu dnia, gdy zużycie energii elektrycznej jest szczytowe. The
Krajowa Komisja Rozwoju i Reform wydała „Zawiadomienie w sprawie dalszego doskonalenia mechanizmu ustalania cen energii elektrycznej w czasie użytkowania”, w którym wymagała, aby w miejscach, w których wskaźnik różnicy międzyszczytowej systemu przekracza 40%, różnica w cenie energii elektrycznej w dolinie szczytowej nie była mniejsza w zasadzie niż 4:1, a w pozostałych miejscach nie powinien być w zasadzie mniejszy niż 3:1. Co do zasady szczytowa cena energii elektrycznej nie powinna być niższa o mniej niż 20% od szczytowej ceny energii elektrycznej. Pogłębianie się różnicy cen między szczytami a doliną położyło podwaliny pod rozwój na dużą skalę systemów magazynowania energii po stronie użytkownika.
03
Perspektywy rozwoju technologii magazynowania energii
Ogólnie rzecz biorąc, rozwój technologii magazynowania energii i zastosowanie na szeroką skalę urządzeń do magazynowania energii może nie tylko lepiej zagwarantować zapotrzebowanie ludzi na energię elektryczną oraz zapewnić bezpieczną i stabilną pracę sieci elektroenergetycznej, ale także znacznie zwiększyć udział wytwarzania energii odnawialnej , zmniejszyć emisję dwutlenku węgla i przyczynić się do osiągnięcia „szczytu emisji dwutlenku węgla i neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla”.
Ponieważ jednak niektóre technologie magazynowania energii są wciąż w powijakach, a niektóre zastosowania nie są jeszcze dojrzałe, w całej dziedzinie technologii magazynowania energii jest jeszcze dużo miejsca na rozwój. Na tym etapie problemy stojące przed technologią magazynowania energii obejmują głównie te dwie części:
1) Wąskie gardło rozwoju akumulatorów energii: ochrona środowiska, wysoka wydajność i niski koszt. Opracowywanie przyjaznych dla środowiska, wydajnych i tanich akumulatorów jest ważnym tematem w dziedzinie badań i rozwoju w zakresie magazynowania energii. Tylko organicznie łącząc te trzy punkty, możemy szybciej i lepiej zmierzać w kierunku urynkowienia.
2) Skoordynowany rozwój różnych technologii magazynowania energii: Każda technologia magazynowania energii ma swoje zalety i wady, a każda technologia ma swoją specjalną dziedzinę. Biorąc pod uwagę pewne problemy praktyczne na tym etapie, jeśli można organicznie zastosować razem różne technologie magazynowania energii, można osiągnąć efekt wykorzystania mocnych stron i uniknięcia słabych stron, a nawet dwukrotnie większy wynik przy połowie wysiłku. Stanie się to także kluczowym kierunkiem badań w zakresie magazynowania energii.
Jako podstawowe wsparcie rozwoju nowej energii, magazynowanie energii jest podstawową technologią konwersji i buforowania energii, regulacji szczytowej i poprawy wydajności, przesyłu i planowania, zarządzania i stosowania. Obejmuje wszystkie aspekty rozwoju i wykorzystania nowej energii. Dlatego innowacja i rozwój nowych technologii magazynowania energii utorują drogę przyszłej transformacji energetycznej.
Dołącz do Amensolar ESS, zaufanego lidera w dziedzinie magazynowania energii w domu z 12-letnim zaangażowaniem i rozwijaj swoją działalność dzięki naszym sprawdzonym rozwiązaniom.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2024 r
