Como armazenamento de energia renovável A energia eólica tem uma volatilidade e uma intermitência diferentes das fontes de energia convencionais, como a energia térmica e a energia hidroelétrica. O funcionamento em grande escala ligado à rede terá um impacto na estabilidade da rede eléctrica. O desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de energia proporciona uma solução eficaz para a ligação à rede de energia eólica em grande escala e para a melhoria do desempenho da energia eólica. Alguns sistemas comerciais de armazenamento de energia também o utilizam.
Dado que a capacidade instalada de energia eólica continua a aumentar e a escala continua a expandir-se, é necessário instalar dispositivos de armazenamento com boas características de resposta dinâmica, longa duração e elevada fiabilidade. Os dispositivos de energia podem fornecer um apoio rápido à energia ativa, melhorar a capacidade de regulação da frequência da rede eléctrica, resolver eficazmente os problemas de aleatoriedade e volatilidade da energia eólica e melhorar consideravelmente a capacidade de aceitação da rede. Hoje, vamos apresentar armazenamento de energia eólica em pormenor.
O que é o armazenamento de energia eólica?
O armazenamento de energia eólica refere-se aos vários métodos e tecnologias utilizados para armazenar a energia gerada pelas turbinas eólicas para utilização posterior. Uma vez que o vento é uma fonte de energia intermitente, a sua disponibilidade varia consoante as condições meteorológicas. Por conseguinte, o armazenamento da energia excedentária gerada durante os períodos de alta velocidade do vento permite a sua utilização quando a velocidade do vento é baixa ou durante os períodos de pico da procura.
Vantagens do armazenamento de energia eólica
1. Equilibrar o fornecimento de energia e melhorar a qualidade e a capacidade de fornecimento de energia eólica às empresas consumidoras de energia
A energia eólica é intermitente e instável, enquanto o equipamento de produção de eletricidade se esforça por funcionar de forma contínua, uniforme e em condições óptimas, a fim de alcançar uma elevada eficiência e uma elevada qualidade de produção. Armazenamento de energia à escala da rede podem desempenhar este papel. Quando o vento é forte e a eletricidade é elevada, o armazenamento de eletricidade em grande escala é efectuado. Quando o vento é fraco e a eletricidade é pequena, o equipamento de armazenamento de energia pode ser reabastecido a qualquer momento.
2. Reduzir a pressão sobre a rede eléctrica durante o período de "vale" e aumentar a capacidade de fornecimento de energia durante o período de "pico"
A energia eólica de muitos parques eólicos no nosso país aumenta depois da meia-noite, que é o período oficial de "vale" da carga da rede. A integração da energia eólica na rede aumenta, de facto, o peso do "peak shaving" na rede. Especialmente quando o preço do tempo de utilização é implementado, o período de "vale" O preço da eletricidade é muito baixo. Nesta altura, quanto mais energia eólica estiver disponível, maiores serão as perdas económicas. A tarefa das centrais eléctricas a carvão de reduzir a produção de energia devido à necessidade de "peak shaving" da rede eléctrica também se tornará mais pesada. A energia eólica é armazenada e depois ligada à rede, o que pode reduzir significativamente a pressão sobre a rede eléctrica durante o período de "vale" e aumentar a capacidade de fornecimento de energia durante o período de "pico".
3. Melhorar o valor de utilização da energia eólica
Após a instalação do dispositivo de armazenamento de energia no sistema de produção de energia eólica, parte da energia eólica excedentária será armazenada durante o período de "vale", de modo a que menos energia eléctrica seja vendida à rede ao "preço médio" previsto pela política nacional, e a energia eléctrica armazenada seja vendida durante o período de "pico". Para a rede eléctrica, o preço da eletricidade na rede deixará de ser o "preço médio" assegurado pelas políticas nacionais e passará a ser o preço de mercado próximo do período de "pico", melhorando assim os benefícios económicos da própria energia eólica.
4. Os dispositivos de armazenamento de energia podem ajustar a potência reactiva dos parques eólicos
A produção de energia reactiva dos parques eólicos é instável e, por vezes, absorve energia reactiva da rede eléctrica, o que resulta numa tensão instável da rede ou numa má qualidade da tensão após a instalação de dispositivos de armazenamento de energia. A instalação de dispositivos de armazenamento de energia melhorará significativamente a produção de energia reactiva e melhorará consideravelmente a qualidade da tensão da rede eléctrica.
Verifica-se que, após a configuração de um sistema de armazenamento de energia para a energia eólica, este pode não só melhorar a qualidade e a eficiência de funcionamento da ligação à rede de energia eólica, mas também reduzir, em certa medida, a pressão de pico de carga do sistema.
Análise dos benefícios do armazenamento de energia eólica
Para medir melhor os custos e benefícios do armazenamento de energia eólica, o valor do investimento, ou seja, o valor temporal dos fundos, é considerado de forma dinâmica. O método de comparação de planos utilizando valores anuais iguais é designado por método do valor anual igual. O método do valor anual igual é o método mais utilizado na avaliação económica.
O aumento do custo do armazenamento de energia eólica inclui principalmente: o custo fixo do equipamento do sistema de armazenamento de energia K, que está principalmente relacionado com a capacidade e a potência de descarga do sistema de armazenamento de energia configurado. O aumento das receitas B depois de o parque eólico ser equipado com um sistema de armazenamento de energia é obtido principalmente através do baixo armazenamento e da elevada produção do sistema de armazenamento de energia.
O rendimento anual depois de o parque eólico estar equipado com um sistema de armazenamento de energia pode ser expresso da seguinte forma:
AW=-K(A,P,i,n)+B-C
Na fórmula: AW - o rendimento anual do parque eólico;
K - custo de investimento único
I - taxa de desconto
N - Vida útil do projeto
B-Rendimento anual do projeto
C-Custo anual de funcionamento do projeto.
Ao utilizar valores anuais iguais para a avaliação económica, o programa só é economicamente desejável se AW ≥ 0, e o valor de i deve ser superior à taxa de juro atual dos depósitos bancários.
A instalação de equipamento de armazenamento de energia pode suavizar a produção dos parques eólicos, o que tem um forte impacto na melhoria da estabilidade da rede, na qualidade da energia e na supressão das oscilações de baixa frequência do sistema elétrico. Para incentivar os parques eólicos a instalarem equipamento de armazenagem de energia, pode ser implementado um acesso à rede segmentado por picos e vales O método do preço da eletricidade pode melhorar os benefícios económicos da instalação de dispositivos de armazenagem de energia em parques eólicos.
Do ponto de vista dos parques eólicos, uma menor produção de energia durante os períodos de vale pode aumentar a receita total de eletricidade. No entanto, os parques eólicos sem dispositivos de armazenamento de energia sofrerão perdas devido aos parques eólicos. A diferença entre as características de produção e as características de carga resulta em facturas de eletricidade mais baixas.
Entre os muitos métodos de armazenamento de energia, as células da bateria de lítio têm uma energia específica elevada, podem descarregar-se com corrente elevada e alta potência, não têm poluição de descarga, não têm vibração e não têm ruído, o que é benéfico para a proteção ambiental e quase não tem fenómeno de auto-descarga.
O armazenamento de grande capacidade pode ser facilmente alcançado através da ligação em série. Estas vantagens tornam armazenamento de energia de baterias de iões de lítio um dos métodos com maior potencial de desenvolvimento e perspectivas de aplicação nas actuais aplicações de armazenamento de energia eólica.
Aplicações do armazenamento de energia eólica
As aplicações específicas incluem, mas não se limitam aos seguintes aspectos:
- Sistema de microrredes: O armazenamento de energia eólica pode ser aplicado a sistemas de microrredes para fornecer energia estável a zonas afastadas da rede principal.
- Sistema energético urbano: Nas cidades, o armazenamento de energia eólica pode ser aplicado à produção de energia solar nos telhados e à produção de energia eólica, combinada com a tecnologia de armazenamento de energia, para fornecer energia limpa.
- Eletricidade industrial: O sector industrial necessita normalmente de uma grande quantidade de eletricidade. O armazenamento de energia eólica pode proporcionar às empresas industriais um fornecimento estável de energia renovável e reduzir os custos de eletricidade.
- Fornecimento de eletricidade em zonas rurais: Nas zonas rurais, o armazenamento de energia eólica pode ajudar a resolver o problema do fornecimento insuficiente de energia e melhorar a estabilidade do fornecimento de energia nas zonas rurais.
- Sistema de alimentação eléctrica de emergência: O sistema integrado de armazenamento de energia eólica também pode ser utilizado como um sistema de fornecimento de energia de emergência, como o fornecimento contínuo de energia a instalações médicas, centros de salvamento, etc., durante desastres naturais ou emergências.
- Casas e edifícios comerciais inteligentes: Nas casas e nos edifícios comerciais, os sistemas integrados de energia eólica e de armazenamento podem ser utilizados para o fornecimento de energia e combinados com sistemas de controlo inteligentes para conseguir uma gestão inteligente da energia e melhorar a eficiência da utilização da energia.
Os campos de aplicação do armazenamento de energia eólica estão em constante expansão, e com o avanço da tecnologias de armazenamento de energia e a redução dos custos, prevê-se que venha a ser mais amplamente utilizado no futuro.
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