نظرة عامة على تطوير وتطبيق صناعة تخزين الطاقة.
1. مقدمة لتكنولوجيا تخزين الطاقة.
تخزين الطاقة هو تخزين الطاقة. إنه يشير إلى التقنيات التي تقوم بتحويل شكل واحد من الطاقة إلى شكل أكثر استقرارًا وتخزينه. ثم يطلقونه في شكل محدد عند الحاجة. تقسيم مبادئ تخزين الطاقة المختلفة إلى 3 أنواع: الميكانيكية ، الكهرومغناطيسية ، والكهروكيميائية. كل نوع تخزين الطاقة له نطاق الطاقة الخاص به وسماته واستخداماته.
| نوع تخزين الطاقة | القوة المقدرة | الطاقة المقدرة | صفات | مناسبات التطبيق | |
| ميكانيكي تخزين الطاقة | 抽水 储能 | 100-2،000 ميجاوات | 4-10H | التكنولوجيا واسعة النطاق الناضجة ؛ الاستجابة البطيئة ، تتطلب الموارد الجغرافية | تنظيم الحمل ، والتحكم في التردد والنسخ الاحتياطي للنظام ، والتحكم في ثبات الشبكة. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20H | التكنولوجيا واسعة النطاق ، الناضجة ؛ الاستجابة البطيئة ، الحاجة إلى الموارد الجغرافية. | ذروة الحلاقة ، والنسخ الاحتياطي للنظام ، والتحكم في استقرار الشبكة | |
| 飞轮 储能 | KW-30MW | 15S-30 دقيقة | طاقة محددة عالية ، تكلفة عالية ، مستوى ضوضاء مرتفع | التحكم العابر/الديناميكي ، والتحكم في التردد ، والتحكم في الجهد ، و UPS وتخزين طاقة البطارية. | |
| الكهرومغناطيسي تخزين الطاقة | 超导 储能 | KW-1MW | 2S-5Min | استجابة سريعة ، قوة محددة عالية ؛ ارتفاع تكلفة ، صيانة صعبة | التحكم العابر/الديناميكي ، والتحكم في التردد ، ومراقبة جودة الطاقة ، و UPS وتخزين طاقة البطارية |
| 超级 电容 | KW-1MW | 1-30s | استجابة سريعة ، قوة محددة عالية ؛ تكلفة عالية | مراقبة جودة الطاقة ، UPS وتخزين طاقة البطارية | |
| الكهروكيميائية تخزين الطاقة | 铅酸 电池 | KW-50MW | 1min-3 h | التكنولوجيا الناضجة ، التكلفة المنخفضة ؛ عمر قصير ، مخاوف حماية البيئة | نسخة احتياطية محطة توليد الطاقة ، والبدء الأسود ، و UPS ، وتوازن الطاقة |
| 液流 电池 | KW-100MW | 1-20H | تتضمن العديد من دورات البطارية الشحن العميق والتفريغ. من السهل الجمع ، ولكن لديها كثافة طاقة منخفضة | ويغطي جودة الطاقة. كما أنه يغطي قوة النسخ الاحتياطي. كما يغطي ذروة الحلاقة وملء الوادي. كما أنه يغطي إدارة الطاقة وتخزين الطاقة المتجددة. | |
| 钠硫 电池 | 1KW-100MW | ساعات | طاقة محددة عالية ، التكلفة العالية ، قضايا السلامة التشغيلية تتطلب تحسنا. | جودة الطاقة هي فكرة واحدة. مصدر الطاقة الاحتياطي هو آخر. ثم ، هناك ذروة الحلاقة والوادي ملء. إدارة الطاقة أخرى. أخيرًا ، هناك تخزين للطاقة المتجددة. | |
| 锂离子 电池 | KW-100MW | ساعات | طاقة عالية محددة ، تنخفض التكلفة مع انخفاض تكلفة بطاريات الليثيوم أيون | التحكم العابر/الديناميكي ، والتحكم في التردد ، والتحكم في الجهد ، و UPS وتخزين طاقة البطارية. | |
لديها مزايا. وتشمل هذه تأثير أقل من الجغرافيا. لديهم أيضا وقت بناء قصير وكثافة عالية الطاقة. نتيجة لذلك ، يمكن استخدام تخزين الطاقة الكهروكيميائية بمرونة. إنه يعمل في العديد من حالات تخزين الطاقة. إنها التكنولوجيا لتخزين الطاقة. لديها أوسع نطاق من الاستخدامات والأكثر إمكانات للتنمية. أهمها هي بطاريات ليثيوم أيون. يتم استخدامها في سيناريوهات من دقائق إلى ساعات.
2. سيناريوهات تطبيق تخزين الطاقة
يحتوي تخزين الطاقة على ثروة من سيناريوهات التطبيق في نظام الطاقة. يحتوي تخزين الطاقة على 3 استخدامات رئيسية: توليد الطاقة والشبكة والمستخدمين. هم:
يختلف توليد طاقة الطاقة الجديدة عن الأنواع التقليدية. يتأثر بالظروف الطبيعية. وتشمل هذه الضوء ودرجة الحرارة. يختلف ناتج الطاقة بحلول الموسم واليوم. تعديل القوة للطلب أمر مستحيل. إنه مصدر طاقة غير مستقر. عندما تصل نسبة توليد الطاقة المثبتة أو توليد الطاقة إلى مستوى معين. سيؤثر على استقرار شبكة الطاقة. للحفاظ على نظام الطاقة آمنًا ومستقرًا ، سيستخدم نظام الطاقة الجديد منتجات تخزين الطاقة. سوف تعيد الاتصال بالشبكة لتنعيم خرج الطاقة. سيؤدي ذلك إلى تقليل تأثير طاقة الطاقة الجديدة. وهذا يشمل الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح. فهي متقطعة ومتقلب. كما سوف يعالج مشاكل استهلاك الطاقة ، مثل التخلي عن الرياح والضوء.
تصميم الشبكة التقليدية والبناء اتبع طريقة الحمل القصوى. يفعلون ذلك على جانب الشبكة. هذا هو الحال عند بناء شبكة جديدة أو إضافة سعة. يجب أن تنظر المعدات في الحد الأقصى للحمل. هذا سيؤدي إلى ارتفاع تكاليف وانخفاض استخدام الأصول. يمكن أن يؤدي ارتفاع تخزين الطاقة إلى جانب الشبكة إلى كسر طريقة التحميل القصوى الأصلية. عند صنع شبكة جديدة أو توسيع شبكة قديمة ، يمكن أن تقلل من احتقان الشبكة. كما أنه يعزز معدات توسيع وترقية. هذا يوفر تكاليف الاستثمار في الشبكة ويحسن استخدام الأصول. يستخدم تخزين الطاقة الحاويات كحامل رئيسي. يتم استخدامه على توليد الطاقة وجوانب الشبكة. إنه أساسًا للتطبيقات التي تتمتع بسلطة تزيد عن 30 كيلو وات. إنهم بحاجة إلى قدرة منتج أعلى.
تستخدم أنظمة الطاقة الجديدة على جانب المستخدم بشكل أساسي لإنشاء وتخزين الطاقة. هذا يقلل من تكاليف الكهرباء ويستخدم تخزين الطاقة لتحقيق الاستقرار في الطاقة. في الوقت نفسه ، يمكن للمستخدمين أيضًا استخدام أنظمة تخزين الطاقة لتخزين الكهرباء عندما تكون الأسعار منخفضة. هذا يتيح لهم خفض استخدامهم للكهرباء الشبكة عندما تكون الأسعار مرتفعة. يمكنهم أيضًا بيع الكهرباء من نظام التخزين لكسب المال من أسعار الذروة والوادي. يستخدم تخزين الطاقة من جانب المستخدم الخزانات كحاملة رئيسية. وهو يناسب الطلبات في الحدائق الصناعية والتجارية ومحطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة. هذه في نطاق الطاقة 1KW إلى 10KW. سعة المنتج منخفضة نسبيا.
3. نظام "تخزين الشبكة المصدر" هو سيناريو تطبيق ممتد لتخزين الطاقة
نظام "Source-Grid Load Storage" هو وضع تشغيل. ويتضمن حل "مصدر الطاقة وشبكة الطاقة والحمل وتخزين الطاقة". يمكن أن يعزز كفاءة استخدام الطاقة وسلامة الشبكة. يمكن أن يصلح مشاكل مثل تقلبات الشبكة في استخدام الطاقة النظيفة. في هذا النظام ، المصدر هو مورد الطاقة. ويشمل الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية والرياح والطاقة الكهرومائية. ويشمل أيضًا الطاقة التقليدية ، مثل الفحم والزيت والغاز الطبيعي. الشبكة هي شبكة نقل الطاقة. ويشمل خطوط النقل ومعدات نظام الطاقة. الحمل هو المستخدم النهائي للطاقة. ويشمل السكان والمؤسسات والمرافق العامة. التخزين هو تقنية تخزين الطاقة. ويشمل معدات التخزين والتكنولوجيا.
في نظام الطاقة القديم ، تعد محطات الطاقة الحرارية مصدر الطاقة. المنازل والصناعات هي الحمل. الاثنان متباعدين. شبكة الطاقة تربطهم. ويستخدم وضع تحكم كبير ومتكامل. إنه وضع موازنة في الوقت الفعلي حيث يتبع مصدر الطاقة الحمل.
تحت "Neue Leistungssystem" ، أضاف النظام الطلب على مركبات الطاقة الجديدة كـ "تحميل" للمستخدمين. وقد زاد هذا بشكل كبير من الضغط على شبكة الطاقة. سمحت أساليب الطاقة الجديدة ، مثل الخلايا الكهروضوئية ، للمستخدمين أن يصبحوا "مصدر طاقة". أيضا ، تحتاج مركبات الطاقة الجديدة إلى شحن سريع. وتوليد طاقة الطاقة الجديد غير مستقر. لذلك ، يحتاج المستخدمون إلى "تخزين الطاقة" لتنعيم تأثير توليد الطاقة والاستخدام على الشبكة. هذا سيمكن ذروة استخدام الطاقة وتخزين الطاقة الحوض.
استخدام الطاقة الجديد هو التنويع. يريد المستخدمون الآن بناء microgrids المحلية. تربط هذه "مصادر الطاقة" (الضوء) و "تخزين الطاقة" (التخزين) و "الأحمال" (الشحن). يستخدمون تكنولوجيا التحكم والاتصالات لإدارة العديد من مصادر الطاقة. يسمحون للمستخدمين بإنشاء واستخدام طاقة جديدة محليًا. كما أنها تتصل بشبكة الطاقة الكبيرة بطريقتين. هذا يقلل من تأثيرها على الشبكة ويساعد على تحقيق التوازن بينها. تخزين microgrid الصغير والطاقة هو "نظام تخزين وشحن الكهروضوئي". تم دمجها. هذا تطبيق مهم لـ "تخزين تحميل شبكة المصدر".
二. آفاق التطبيق وقدرة السوق لصناعة تخزين الطاقة
يقول تقرير CNESA أنه بحلول نهاية عام 2023 ، كانت السعة الإجمالية لمشاريع تخزين الطاقة العاملة 289.20GW. ارتفع هذا بنسبة 21.92 ٪ من 237.20GW في نهاية عام 2022. بلغ إجمالي السعة المثبتة لتخزين الطاقة الجديد 91.33GW. هذه زيادة بنسبة 99.62 ٪ عن العام السابق.
بحلول نهاية عام 2023 ، بلغ إجمالي سعة مشاريع تخزين الطاقة في الصين 86.50 جيجاوات. ارتفع بنسبة 44.65 ٪ من 59.80GW في نهاية عام 2022. ويشكلون الآن 29.91 ٪ من السعة العالمية ، بزيادة 4.70 ٪ من نهاية عام 2022. من بينها ، يتمتع التخزين المضطاة بأكبر قدر من السعة. يمثل 59.40 ٪. يأتي نمو السوق بشكل رئيسي من تخزين الطاقة الجديد. ويشمل ذلك بطاريات الليثيوم أيون ، وبطاريات حمض الرصاص ، والهواء المضغوط. لديهم سعة إجمالية قدرها 34.51 جيجاوات. هذه زيادة 163.93 ٪ عن العام الماضي. في عام 2023 ، ستزداد تخزين الطاقة الجديد في الصين بنسبة 21.44 جيجا وات ، بزيادة سنوي بنسبة 191.77 ٪. يتضمن تخزين الطاقة الجديد بطاريات الليثيوم أيون والهواء المضغوط. كلاهما لديه مئات من المشاريع على مستوى Megawatt.
انطلاقًا من تخطيط وبناء مشاريع تخزين الطاقة الجديدة ، أصبح تخزين الطاقة الجديد في الصين واسع النطاق. في عام 2022 ، هناك 1799 مشروعًا. يتم التخطيط لها ، قيد الإنشاء ، أو في العملية. لديهم سعة إجمالية حوالي 104.50GW. معظم مشاريع تخزين الطاقة الجديدة التي يتم تشغيلها حيز التشغيل صغير ومتوسط الحجم. مقياسهم أقل من 10 ميجاوات. أنها تشكل حوالي 61.98 ٪ من المجموع. مشاريع تخزين الطاقة في التخطيط والبناء كبيرة في الغالب. هم 10 ميجاوات وما فوق. أنها تشكل 75.73 ٪ من المجموع. أكثر من 402 مشاريع 100 ميجاوات في الأعمال. لديهم الأساس والظروف لتخزين الطاقة لشبكة الطاقة.
وقت النشر: يوليو 22-2024