Als Speicherung erneuerbarer Energien Bei der Windenergie sind die Schwankungen und Unterbrechungen anders als bei konventionellen Energiequellen wie Wärmekraft und Wasserkraft. Der Netzbetrieb in großem Maßstab wird sich auf die Stabilität des Stromnetzes auswirken. Die Entwicklung der Energiespeichertechnologie bietet eine effektive Lösung für die Netzanbindung von Windenergie in großem Maßstab und die Verbesserung der Leistung der Windenergie. Einige kommerzielle Energiespeichersysteme nutzen sie auch.
Da die installierte Kapazität der Windenergie weiter zunimmt und der Umfang weiter wächst, ist es notwendig, Speicher mit guten dynamischen Regeleigenschaften, langer Lebensdauer und hoher Zuverlässigkeit zu installieren. Energiespeicher können eine schnelle Wirkleistungsunterstützung bieten, die Fähigkeit des Stromnetzes zur Frequenzregulierung verbessern, die Probleme der Zufälligkeit und Volatilität der Windenergie wirksam lösen und die Aufnahmefähigkeit des Netzes erheblich verbessern. Heute werden wir vorstellen Windenergiespeicherung im Detail.
Was ist Windenergiespeicherung?
Der Begriff Windenergiespeicherung bezieht sich auf die verschiedenen Methoden und Technologien, mit denen die von Windturbinen erzeugte Energie für eine spätere Nutzung gespeichert wird. Da die Windenergie eine intermittierende Energiequelle ist, schwankt ihre Verfügbarkeit je nach Wetterbedingungen. Die Speicherung von überschüssiger Energie, die in Zeiten hoher Windgeschwindigkeiten erzeugt wird, ermöglicht daher ihre Nutzung in Zeiten geringer Windgeschwindigkeiten oder in Zeiten des Spitzenbedarfs.
Vorteile der Windenergiespeicherung
1. Ausgewogene Stromversorgung und Verbesserung der Qualität und Fähigkeit der Windkraftversorgung von stromverbrauchenden Unternehmen
Die Windenergie ist intermittierend und instabil, während die Stromerzeugungsanlagen bestrebt sind, kontinuierlich, gleichmäßig und unter optimalen Bedingungen zu arbeiten, um einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Qualität der Produktion zu erreichen. Netzgebundene Energiespeicherung Systeme können diese Rolle spielen. Wenn der Wind stark und der Strom hoch ist, wird Strom in großem Umfang gespeichert. Wenn der Wind schwach ist und der Strom gering, können die Energiespeicher jederzeit wieder aufgefüllt werden.
2. Verringerung des Drucks auf das Stromnetz während der "Tal"-Periode und Erhöhung der Stromversorgungskapazität während der "Spitzen"-Periode
Die Windkraft vieler Windparks in unserem Land nimmt nach Mitternacht zu, was die offizielle "Tal"-Periode der Netzbelastung ist. Die Integration der Windenergie in das Netz erhöht die Belastung des Netzes durch "Peak Shaving". Insbesondere bei der Einführung von Time-of-Use-Preisen ist der Strompreis in dieser Zeit sehr niedrig. Je mehr Windkraft in dieser Zeit ans Netz geht, desto größer werden die wirtschaftlichen Verluste. Die Aufgabe der Kohlekraftwerke, die Stromerzeugung zu reduzieren, weil das Stromnetz "Spitzenlasten" abfedern muss, wird ebenfalls schwerer werden. Die Windenergie wird gespeichert und dann in das Netz eingespeist, wodurch der Druck auf das Stromnetz in der "Tal"-Phase erheblich verringert und die Stromversorgungskapazität in der "Spitzen"-Phase erhöht werden kann.
3. Verbesserung des Nutzungswerts der Windenergie
Nach der Installation des Energiespeichers in der Windenergieanlage wird ein Teil der überschüssigen Windenergie während der "Tal"-Periode gespeichert, so dass weniger elektrische Energie zu dem von der nationalen Politik vorgesehenen "Durchschnittspreis" an das Netz verkauft wird, und die gespeicherte elektrische Energie wird während der "Spitzen"-Periode verkauft. Für das Stromnetz wird der Strompreis nicht mehr der von der nationalen Politik vorgesehene "Durchschnittspreis" sein, sondern auf den Marktpreis in der Nähe der "Spitzenzeit" angehoben, wodurch der wirtschaftliche Nutzen der Windenergie selbst verbessert wird.
4. Energiespeicher können die Blindleistung von Windparks anpassen
Die Blindleistungsabgabe von Windparks ist instabil, und manchmal absorbiert sie Blindleistung aus dem Stromnetz, was nach der Installation von Energiespeichern zu instabiler Netzspannung oder schlechter Spannungsqualität führt. Dadurch wird die Blindleistungsabgabe erheblich verbessert und die Spannungsqualität des Stromnetzes stark verbessert.
Es zeigt sich, dass nach der Konfiguration eines Energiespeichersystems für Windkraft nicht nur die Qualität und die Betriebseffizienz der Netzanbindung von Windkraftanlagen verbessert, sondern auch der Spitzenlastdruck des Systems in gewissem Maße reduziert werden kann.
Analyse des Nutzens der Windenergiespeicherung
Um die Kosten und den Nutzen der Windenergiespeicherung besser messen zu können, wird der Wert der Investition, d. h. der Zeitwert der Mittel, dynamisch betrachtet. Die Methode zum Vergleich von Plänen anhand gleicher Jahreswerte wird als Jahresgleichwertmethode bezeichnet. Die Methode des gleichen Jahreswerts ist die am häufigsten verwendete Methode in der wirtschaftlichen Bewertung.
Zu den erhöhten Kosten der Windenergiespeicherung gehören vor allem: die Fixkosten für die Ausrüstung des Energiespeichersystems K, die hauptsächlich mit der Kapazität und der Entladeleistung des konfigurierten Energiespeichersystems zusammenhängen. Der erhöhte Ertrag B nach der Ausstattung des Windparks mit einem Energiespeichersystem wird hauptsächlich durch die geringe Speicherung und hohe Erzeugung des Energiespeichersystems erzielt.
Die jährlichen Einnahmen nach der Ausstattung des Windparks mit einem Energiespeichersystem können wie folgt ausgedrückt werden:
AW=-K(A,P,i,n)+B-C
In der Formel: AW - die jährlichen Einnahmen des Windparks;
K - einmalige Investitionskosten
I - Abzinsungssatz
N - Projektlebensdauer
B-Jahreseinkommen des Projekts
C - Jährliche Betriebskosten des Projekts.
Bei der Verwendung gleicher Jahreswerte für die wirtschaftliche Bewertung ist das Programm nur dann wirtschaftlich wünschenswert, wenn AW ≥ 0 ist, und der Wert von i sollte größer sein als der aktuelle Zinssatz für Bankeinlagen.
Die Installation von Energiespeichern kann die Leistung von Windparks glätten, was sich stark auf die Verbesserung der Netzstabilität und der Stromqualität auswirkt und niederfrequente Schwingungen des Stromsystems unterdrückt. Um Windparks zur Installation von Energiespeichern zu ermutigen, kann ein segmentierter Netzzugang zu Spitzen- und Talzeiten eingeführt werden. Die Methode des Strompreises kann die wirtschaftlichen Vorteile der Installation von Energiespeichern in Windparks verbessern.
Aus der Sicht der Windparks kann eine geringere Stromerzeugung während der Talzeiten die Gesamteinnahmen aus dem Stromgeschäft erhöhen. Bei Windparks ohne Energiespeicher entstehen jedoch Verluste durch Windparks. Der Unterschied zwischen den Leistungs- und Lastcharakteristiken führt zu niedrigeren Stromrechnungen.
Unter den vielen Energiespeichermethoden haben Lithium-Batteriezellen eine hohe spezifische Energie, können mit hohem Strom und hoher Leistung entladen werden, haben keine Entladungsverschmutzung, keine Vibrationen und keinen Lärm, was dem Umweltschutz zugute kommt, und haben fast keine Selbstentladung.
Große Speicherkapazitäten können durch die Reihenschaltung leicht erreicht werden. Diese Vorteile machen Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeicher eine der Methoden mit dem größten Entwicklungspotenzial und den besten Anwendungsperspektiven bei den derzeitigen Windenergiespeicheranwendungen.
Anwendungen der Windenergiespeicherung
Zu den spezifischen Anwendungen gehören unter anderem die folgenden Aspekte:
- Mikronetz-System: Windenergiespeicher können in Mikronetzsystemen eingesetzt werden, um eine stabile Stromversorgung in Gebieten zu gewährleisten, die weit vom Hauptnetz entfernt sind.
- Städtisches Energiesystem: In Städten kann die Windenergiespeicherung zur Erzeugung von Solar- und Windenergie auf Dächern in Kombination mit der Energiespeichertechnologie eingesetzt werden, um eine saubere Energieversorgung zu gewährleisten.
- Industrielle Elektrizität: In der Industrie wird in der Regel eine große Menge an Strom benötigt. Windenergiespeicher können Industrieunternehmen mit einer stabilen, erneuerbaren Energieversorgung versorgen und die Stromkosten senken.
- Ländliche Energieversorgung: In ländlichen Gebieten kann die Windenergiespeicherung dazu beitragen, das Problem der unzureichenden Stromversorgung zu lösen und die Stabilität der Energieversorgung in ländlichen Gebieten zu verbessern.
- Notstromversorgungssystem: Das integrierte Windspeichersystem kann auch als Notstromversorgungssystem eingesetzt werden, z. B. für die kontinuierliche Stromversorgung von medizinischen Einrichtungen, Rettungszentren usw. bei Naturkatastrophen oder Notfällen.
- Intelligente Häuser und Geschäftsgebäude: In Wohn- und Geschäftsgebäuden können integrierte Wind- und Speichersysteme für die Energieversorgung genutzt und mit intelligenten Steuerungssystemen kombiniert werden, um ein intelligentes Energiemanagement zu erreichen und die Effizienz der Energienutzung zu verbessern.
Die Anwendungsbereiche der Windenergiespeicherung erweitern sich ständig, und mit dem Fortschritt der Energiespeichertechnologien und der Kostenreduzierung wird erwartet, dass sie in Zukunft stärker genutzt wird.
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