Trzy kluczowe scenariusze zastosowań systemu magazynowania energii w akumulatorach

W miarę jak udział energii słonecznej i wiatrowej stale rośnie, przerywany i niestabilny charakter Energia odnawialna Staje się coraz bardziej oczywiste. Wpływ zmiennej energii słonecznej i wiatrowej na sieć staje się coraz poważniejszy. W związku z tym technologie magazynowania energii, takie jak magazynowanie energii szczytowo-pompowej, magazynowanie sprężonego powietrza i magazynowanie w akumulatorach, cieszą się rosnącym zainteresowaniem zarówno inżynierów, jak i inwestorów.

Powszechnie wiadomo, że istnieją trzy główne kategorie zastosowań magazynowania energii: magazynowanie po stronie zasilania, magazynowanie po stronie sieci i magazynowanie po stronie użytkownika.

01 Magazynowanie po stronie zasilania lub generacji

Magazynowanie energii po stronie zasilania – znane również jako magazynowanie po stronie generacji – zazwyczaj odnosi się do systemów magazynowania energii instalowanych w elektrowniach słonecznych lub wiatrowych lub w ich pobliżu. Systemy te charakteryzują się stosunkowo niewielką skalą i służą głównie do wygładzania mocy wyjściowej elektrowni oraz do ograniczania szczytowego zapotrzebowania na moc i wypełniania dolin. Ich głównym celem jest zmniejszenie losowości i zmienności wytwarzania energii, zapewnienie bardziej stabilnej produkcji energii ze źródeł odnawialnych oraz pomoc w łagodzeniu strat finansowych spowodowanych ograniczeniami w produkcji energii wiatrowej i wiatrowej. Energia słoneczna.

Ten rodzaj magazynowania ma wiele zalet: wysoką wydajność magazynowania, wsparcie dla rozproszonego wdrażania i przyjazną dla sieci eksploatację. Wiąże się on jednak również z wyzwaniami, takimi jak rozproszone lokalizacje, skomplikowane harmonogramowanie i generalnie niskie wskaźniki wykorzystania. Rozproszone magazynowanie energii elektrycznej po stronie wytwarzania najlepiej nadaje się do lokalnego wytwarzania i zużycia, a często jest nieopłacalne w przypadku przesyłu energii na dużą skalę.

Obecnie magazynowanie energii elektrycznej (power-side storage) stoi w obliczu szeregu wyzwań technologicznych, politycznych i rynkowych. Jeśli uda się je ściśle zintegrować z siecią elektroenergetyczną i lokalnym popytem, ​​aby zwiększyć zużycie energii na miejscu, ma ono znaczny potencjał rynkowy.

02. Przechowywanie w sieci

Magazynowanie energii w sieci można podzielić na scentralizowane, wielkoskalowe stacje magazynowania oraz małe i średnie, rozproszone stacje magazynowania. Teoretycznie, scentralizowane, wielkoskalowe magazynowanie energii jest uważane za najskuteczniejszą formę magazynowania energii. Oferuje ono fundamentalne rozwiązanie problemu zakłóceń spowodowanych przez wielkoskalową energię odnawialną w sieci elektroenergetycznej, znacząco zwiększając stabilność dostaw energii i możliwości szybkiego reagowania.

Wiele z obecnie realizowanych projektów elektrowni szczytowo-pompowych, elektrowni sprężonego powietrza i wielkoskalowych magazynów energii elektrycznej należy do tej kategorii. Projekty te wymagają jednak ogromnych inwestycji i nakładają surowe wymagania dotyczące wyboru lokalizacji i infrastruktury.

Z kolei małe i średnie rozproszone systemy magazynowania energii zyskują na popularności ze względu na elastyczność inwestycyjną i budowlaną, bliskość źródeł zasilania oraz wyższą efektywność energetyczną. Systemy te są coraz częściej wdrażane w ostatnich latach.

Rozproszone magazyny energii charakteryzują się krótkimi cyklami budowy, elastycznym wyborem lokalizacji i stosunkowo niskimi kosztami inwestycji, co czyni je idealnymi do zastosowań po stronie dystrybucji i użytkowników. W sieci dystrybucyjnej magazyny energii pomagają zrównoważyć obciążenia szczytowe i pozaszczytowe oraz złagodzić krótkotrwałe przeciążenia sieci, poprawiając tym samym niezawodność zasilania.

Po stronie użytkownika, systemy magazynowania energii mogą stabilizować lokalne zużycie energii elektrycznej i poprawiać efektywność energetyczną poprzez wykorzystanie cen uzależnionych od czasu użytkowania, zarządzanie kosztami energii i generowanie korzyści ekonomicznych. Magazynowanie energii w sieci może działać w różnych modelach, w tym w elektrowniach wirtualnych, modelach leasingu oraz w systemach współużytkowania magazynów.

Dalszy rozwój rynku magazynowania energii wymagać będzie wspierającej polityki i inwestycji kapitałowych, a także dalszej liberalizacji rynków dystrybucji i sprzedaży energii elektrycznej.

03. Pamięć masowa po stronie użytkownika

Magazynowanie energii po stronie użytkownika to nie tylko skuteczny sposób na poprawę stabilności zasilania sieci, ale także kluczowe narzędzie transformacji struktury energetycznej i kształtowania wzorców zużycia energii przez użytkowników. Magazynowanie energii po stronie użytkownika występuje zazwyczaj w dwóch formach: stacjonarnych systemach zasilania i mobilnych systemach zasilania.

Wśród użytkowników komercyjnych i przemysłowych systemy pamięci masowej po stronie użytkownika cieszą się coraz większą popularnością ze względu na łatwość wdrożenia, możliwość dostosowania pojemności i atrakcyjny zwrot z inwestycji.

Tymczasem mobilne systemy zasilania – zwłaszcza w postaci pojazdów elektrycznych (EV) i narzędzi elektrycznych – stają się jednym z najszybciej rozwijających się rynków. Pojazdy elektryczne stanowią istotną transformację po stronie popytu w systemie energetycznym. Oprócz mniejszego wpływu na środowisko w porównaniu z pojazdami konwencjonalnymi, pojazdy elektryczne fundamentalnie zmieniają zależność sektora transportu od ropy naftowej i gazu.

Ta zmiana ma strategiczne znaczenie dla krajów takich jak Chiny, biorąc pod uwagę obecną strukturę energetyczną i przyszłe priorytety rozwojowe. Pojazdy elektryczne promują oszczędzanie energii i ochronę środowiska, zastępując benzynę i olej napędowy energią elektryczną, którą można wytwarzać ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatr.

Powszechne wprowadzenie pojazdów elektrycznych przyspiesza elektryfikację sektora energetycznego i napędza rozwój czystych i wydajnych technologii energetycznych oraz rynków. To z kolei stwarza szersze możliwości dla sektora energii słonecznej, wiatrowej i innych odnawialnych źródeł energii.

Technologie magazynowania energii już teraz wywierają głęboki wpływ na strukturę systemów energetycznych i szerzej rozumiane systemy energetyczne – i ich wpływ będzie tylko rósł. Wraz z udoskonalaniem mechanizmów ustalania cen energii elektrycznej, wzrośnie również popyt na magazynowanie energii i akceptacja tego rozwiązania na rynkach energii.

Należy pamiętać, że podstawowa wartość komercyjna magazynowania energii polega na zwiększeniu możliwości sieci w zakresie regulacji częstotliwości i ograniczania szczytowego zapotrzebowania na energię, poprawie stabilności i niezawodności sieci, a ostatecznie na zwiększeniu zdolności sieci do absorbowania większej ilości energii elektrycznej — szczególnie ze źródeł odnawialnych.

Niezależnie od tego, czy chodzi o wytwarzanie energii, sieć energetyczną czy użytkowników, cele magazynowania energii pozostają takie same: maksymalizacja efektywności energetycznej, stabilizacja mocy wyjściowej i osiągnięcie większych korzyści ekonomicznych.