O papel central da armazenamento global de energia reflecte-se em três aspectos: regulação da frequência, redução do corte de energia e arbitragem da diferença de preços. Para além disso, o armazenamento de energia tem as vantagens do arranque em vazio e do fornecimento de energia fora da rede.
1. O papel fundamental do armazenamento de energia
A essência do armazenamento de energia é um banco de energia gigante. No novo sistema de energia, a energia não utilizada é armazenada durante os períodos em que os recursos eólicos e solares são abundantes, e a energia é libertada para fornecer energia durante os períodos em que os recursos são escassos e o consumo de energia atinge os picos, conseguindo assim reduzir os picos de consumo e preencher os vales. Em teoria, pode reduzir o abandono de energia e reduzir os custos de eletricidade.
O papel central da armazenagem de energia reflecte-se em três aspectos: regulação da frequência, redução do corte de energia e arbitragem da diferença de preços. Para além disso, o armazenamento de energia tem as vantagens do arranque em vazio e bateria fora da rede alimentação eléctrica.
Por exemplo, num cenário extremo em que todo o sistema elétrico regional entra em colapso, o fornecimento de energia pode ser reiniciado sem recorrer à rede.
2. A regulação da frequência do lado da produção de eletricidade é a base
O objetivo principal da manutenção da estabilidade da rede eléctrica é assegurar o equilíbrio relativo (dinâmico) entre a produção e o consumo de energia. A regulação da frequência consiste em ajustar a frequência do sistema elétrico de modo a que a variação não exceda o intervalo permitido especificado.
A produção de energia eólica e fotovoltaica é determinada pelos recursos naturais, com pouca intervenção humana, e a atual precisão de previsão dos recursos eólicos e solares é relativamente baixa. No contexto da transformação do sistema elétrico, a regulação da frequência para garantir a qualidade da energia tornou-se particularmente importante.
A modulação de frequência do armazenamento de energia (especialmente o armazenamento eletroquímico de energia) tem elevados requisitos de velocidade e precisão. A sua curva de seguimento AGC (controlo automático da produção de energia) pode ser basicamente consistente com a curva de comando e pode alternar de forma flexível entre os estados de carga e descarga. Para garantir um ajuste exato da frequência. Basicamente, não haverá problemas como a inversão do ajuste, o desvio do ajuste e o atraso do ajuste.
3. A regulação do pico do lado da rede é o núcleo
Devido aos atributos naturais dos recursos eólicos e solares, há pouco espaço para a intervenção humana, a diferença entre a energia de pico e a energia de vale é grande e não corresponde completamente ao período de consumo de energia, o que desperdiçará muitos recursos durante a libertação de energia de pico.
Por exemplo, a produção de energia eólica atinge um nível elevado entre as 21 e as 5 horas do dia seguinte, enquanto a carga de eletricidade atinge o seu nível mais baixo nessa altura. A grande quantidade de cortes de energia também afectou a escala e o desenvolvimento económico da energia eólica e da armazenamento de energia fotovoltaica poder.
A essência da redução do abandono de energia é armazenar a energia abandonada e complementar a carga eléctrica quando a produção eólica e solar é baixa. Acontece que o "armazenamento" é um banco de energia gigante - a maior utilização do armazenamento de energia.
O armazenamento de energia armazena eletricidade de baixo custo durante os períodos de pico de descarga e utiliza eletricidade de baixo custo durante os períodos de baixa descarga para maximizar os benefícios económicos.
4. A arbitragem do lado da eletricidade é uma vantagem
Sob a influência do corte de picos e do preenchimento de vales, a armazenagem de energia pode também realizar arbitragens através da venda de energia eléctrica excedentária. Por exemplo, o modelo económico industrial e comercial típico de armazenamento de energia nesta fase consiste em recuperar os custos de investimento obtendo receitas através da mudança de horário da energia, da arbitragem da diferença de preços entre picos e vales e da redução da taxa de capacidade de eletricidade.
5. Situação atual do desenvolvimento do mercado de armazenamento de energia----China
O aumento da procura no mercado da energia na China e o aumento da capacidade e da proporção da capacidade instalada de produção de eletricidade a partir de energias não fósseis darão mais espaço para o desenvolvimento da expansão do mercado da armazenagem de energia.
No final de 2022, a capacidade instalada de novos projectos de armazenamento de energia na China atingiu 8,7 milhões de quilowatts, com um tempo médio de armazenamento de energia de aproximadamente 2,1 horas, um aumento de mais de 110% em relação ao final de 2021.
Entre elas, a julgar pela proporção de novas tecnologias instaladas em 2022, armazenamento de energia de baterias de iões de lítio representa 94,2%, ainda numa posição absolutamente dominante, e as tecnologias recém-adicionadas de armazenamento de energia a ar comprimido e de armazenamento de energia com baterias de fluxo representam 3,4%, respetivamente. Com a introdução das tecnologias de armazenamento de energia de ar comprimido e de baterias de fluxo, a taxa de crescimento proporcional acelerou significativamente, passando de % para 2,3%.
Além disso, vários tecnologias de armazenamento de energia como o volante de inércia, a gravidade e os iões de sódio também entraram na fase de demonstração de engenharia.
6. Estado de desenvolvimento dos mercados europeu e americano de armazenamento de energia
O rápido desenvolvimento do mercado da armazenagem de energia na Europa e nos Estados Unidos concentra-se principalmente nos dois domínios da armazenagem doméstica e da armazenagem portátil de energia.
A Europa e os Estados Unidos são os principais actores nas instalações globais de armazenamento de energia para uso doméstico, ocupando cada um cerca de 1/4 do mercado. Os principais factores que impulsionam o rápido desenvolvimento são os seguintes:
- Afetada por factores geopolíticos, a taxa de autossuficiência energética é baixa e os preços da eletricidade no consumidor continuam a subir, o que promove o aumento da taxa de penetração da poupança doméstica.
- Os edifícios são maioritariamente edifícios independentes de piso baixo. A construção de instalações de armazenamento de energia é fácil e a procura no mercado é grande.
- Devido à prevalência da cultura de ar livre e ao ambiente geográfico propenso a catástrofes em algumas zonas, o armazenamento portátil de energia é utilizado principalmente nos países europeus, americanos e japoneses.
7. Armazenamento de energia para uso doméstico
O profissionalismo e a segurança são os principais factores competitivos para os integradores; um serviço pós-venda completo e os proprietários da marca são a chave para uma elevada quota de mercado e um desenvolvimento a longo prazo.
Prevê-se que nos próximos 3 a 5 anos, impulsionados pelas políticas destinadas a alcançar rapidamente a independência energética e afectados pela expansão do mercado da procura, os armazenamento de baterias atrás do contador manterá um crescimento rápido. Com o desenvolvimento da mercantilização da energia, a Solarpower Europe estima que o número de novas instalações domésticas na Europa em 2026 será superior a 10 GWh.
8. Armazenamento portátil de energia
É utilizado principalmente em actividades ao ar livre e energia de emergência, preenchendo a lacuna entre os bancos de energia e os geradores a gasóleo. O design e a segurança dos produtos tornaram-se elementos centrais da concorrência entre marcas. Atualmente, os produtos portáteis de armazenamento de energia têm uma taxa de penetração mais elevada nos países europeus e americanos e manterão uma taxa de crescimento de cerca de 40% nos próximos cinco anos.
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