Кратковременные накопители энергии - это технологии или устройства, способные накапливать и высвобождать энергию в течение короткого промежутка времени. Будущее глобальное хранение энергии Система будет мультиэнергетической и взаимодополняющей, а краткосрочные накопители энергии также станут неотъемлемой частью стратегии углеродной нейтральности.
1. Что такое кратковременное хранение энергии?
Кратковременное хранение энергии является одним из технологии хранения энергии Устройство, способное накапливать и отдавать энергию в течение короткого промежутка времени. Он может использоваться для балансировки энергетических систем с несоответствующим спросом и предложением, для борьбы с колебаниями энергии и пиковыми нагрузками, а также для повышения эффективности использования энергии и стабильности системы.
К распространенным технологиям кратковременного хранения энергии относятся аккумуляторные батареи, суперконденсаторы, оборудование для хранения водорода и т. д. Эти технологии позволяют накапливать энергию в виде электричества, тепла, механической энергии и быстро высвобождать ее при необходимости.
- Основные методы: литий-ионные аккумуляторы (кратковременное и среднесрочное хранение энергии), свинцово-кислотные аккумуляторы, серно-натриевые аккумуляторы, суперконденсаторы и др.
- Основная особенностьs: кратковременная высокая частота, высокая точность настройки, время отклика в несколько секунд или миллисекунд, электрохимия вступила в стадию коммерциализации
- Сценарии примененияРезервное электропитание, регулирование частоты сети, регулирование пиковой мощности микросети, ИБП и т.д.
- Значение приложения: Накопители энергии на основе литиевых (натриевых) ионных батарей
2. Что такое долгосрочное хранение энергии?
Длительное хранение энергии это технология или устройство, способное хранить и отдавать энергию в течение длительного периода времени. По сравнению с краткосрочными накопителями энергии, долгосрочные накопители энергии могут хранить больший объем энергии и обеспечивать непрерывное энергоснабжение в течение длительного периода времени.
Технология долгосрочного хранения энергии в основном используется для решения проблем прерывистости и нестабильности хранение возобновляемой энергии энергосистемы, чтобы возобновляемая энергия могла бесперебойно поступать в энергосистему. К распространенным технологиям долгосрочного хранения энергии относятся насосное хранение воды, водородное хранение, тепловое хранение, подземное хранение энергии и т. д. Эти технологии могут преобразовывать электрическую энергию, тепловую энергию и т. д.
Переход в более стабильные формы для хранения, максимально увеличивая срок хранения энергии.
- Основные методыНасосные гидроаккумуляторы, водородные аккумуляторы энергии, сжатый воздух, проточные батареи и т.д.
- Основные характеристики: Большой масштаб, длительное время хранения энергии для удовлетворения ежедневных/ежемесячных потребностей.
- Сценарии применения: долгосрочное снижение пиковой нагрузки на электросеть, интеграция в сеть возобновляемых источников энергии и т.д.
- Насосное гидроаккумулирование: В настоящее время это наиболее развитая технология долгосрочного хранения энергии с самой большой установленной мощностью.
Основными преимуществами являются большая емкость для хранения энергии, отработанная технология, высокая эффективность работы, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Однако она предъявляет высокие требования к географическим ресурсам и требует относительно длительного периода строительства.
Время накопления энергии на насосных электростанциях обычно составляет 4-10 часов, а мощность одного агрегата - 300 000-400 000 киловатт, что может полностью удовлетворить потребности в долгосрочном хранении энергии. Установленная мощность насосных гидроаккумуляторов в Китае значительно выросла.
По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, на конец 2021 года общий масштаб насосных электростанций в Китае составит 36,39 ГВт. Общий масштаб китайских насосных электростанций составил 28% от общего мирового масштаба с 17% в 2010 году до 28% в 2021 году. %.
- Накопители энергии на основе сжатого воздуха: Основные преимущества отражены в большая батарея емкость энергия хранения, длительный период накопления энергии, высокая эффективность системы, длительный срок службы и относительно небольшие инвестиции.
- Накопители энергии на основе расплавленной соли: Технологии аккумулирования тепла можно разделить на три категории: аккумулирование разумного тепла, аккумулирование тепла при фазовых изменениях и термохимическое аккумулирование тепла.
В настоящее время технология разумного аккумулирования тепла отличается наибольшей зрелостью, низкой ценой и широким применением; технология замаскированного аккумулирования тепла является горячей точкой исследований; а термохимическое аккумулирование тепла еще не достигло зрелости.
3. Разница между краткосрочным и долгосрочным хранением энергии
Исходя из различных сценариев использования и потребностей, мы разделяем методы хранения энергии на две категории: долгосрочное и краткосрочное хранение энергии, основываясь на скорости реакции и времени разряда. При различных сценариях централизованного и распределенного использования новой энергии накопители энергии и их комбинированное применение также будут применяться по-разному.
Кратковременные накопители энергии используются для экстренного пополнения запасов энергии на короткий срок, а долгосрочные накопители энергии высвобождают энергию для долгосрочного регулирования пиков и подключения к сети.
Формы хранения энергии в настоящее время разнообразны и в основном делятся на накопители тепловой энергии, накопители электрической энергии и накопители водородной энергии в соответствии с различными техническими направлениями. Электрические накопители энергии можно разделить на физические накопители энергии, электромагнитные накопители энергии и электрохимические накопители энергии.
Различия в технических характеристиках влияют на время отклика и разряда продукта. Все сводится к тому, что краткосрочные накопители энергии используются для экстренного кратковременного восполнения энергии, а долгосрочные - для высвобождения энергии, долгосрочного регулирования пиков и подключения к сети.
Кроме того, краткосрочное хранение энергии в основном направлено на удовлетворение аварийных и часовых потребностей в регулировании пиковой мощности и частоты. В то время как долгосрочные накопители энергии будут иметь больший потенциал развития в сценариях, где уровень проникновения возобновляемых источников энергии выше.
Чем больше доля ветряной и фотоэлектрической энергии, тем выше потребность в сокращении перетока электроэнергии, регулировании частоты и пиков, а также в долгосрочном хранении энергии. По сравнению с краткосрочными накопителями энергии, долгосрочные накопители энергии могут лучше реализовать перевод мощности, сбалансировать энергосистему путем сокращения пиков и заполнения долины, хранить энергию в больших масштабах и обеспечивать стабильность энергосистемы.
4. Китайский рынок краткосрочных накопителей энергии
По мере постоянного роста спроса на электроэнергию в Китае и увеличения мощности и доли установленных генерирующих мощностей, работающих на неископаемых источниках энергии, рынок накопителей энергии будет открывать все новые возможности для развития.
К концу 2022 года установленная мощность новых действующих проектов по хранению энергии в Китае достигнет 8,7 миллиона киловатт, а среднее время хранения энергии составит около 2,1 часа, увеличившись за год более чем на 110%.
Среди новых технологий, установленных в 2022 году, по-прежнему доминирует технология хранения энергии на основе литий-ионных батарей, на долю которой приходится 94,2%. Однако быстро развиваются и другие технологии хранения энергии.
Например, накопитель энергии сжатого воздуха на технологию 3,4%, а на технологию хранения энергии в проточных батареях - 2,3%. Темпы роста этих технологий значительно ускорились.
Кроме того, различные технологии хранения энергии, такие как маховики, гравитация и ионы натрия, также вышли на стадию инженерных демонстраций и, как ожидается, будут коммерциализированы в ближайшие несколько лет.
Благодаря постоянным инновациям и развитию технологий хранения энергии, эффективность систем хранения энергии будет повышаться, срок службы увеличиваться, а стоимость системы снижаться.
Это будет способствовать широкомасштабному развитию рынка накопителей энергии, дальнейшему удовлетворению потребностей китайского энергетического рынка, а также поможет достичь энергетической трансформации и устойчивого развития.
5. Краткосрочное хранение энергии Европейский и американский рынки
Стремительное развитие рынка краткосрочных накопителей энергии в основном сосредоточено в двух областях - бытовых и портативных накопителей энергии.
Европа и США являются основными игроками на мировом рынке Накопители энергии за счетчиком установок, каждая из которых занимает около 1/4 рынка. Основными движущими факторами быстрого развития являются следующие:
- Под влиянием геополитических факторов уровень самообеспечения энергией остается низким, а потребительские цены на электроэнергию продолжают расти, что способствует повышению уровня проникновения сбережений домохозяйств.
- Европейские и американские здания - это в основном малоэтажные независимые здания. Строительство энергоаккумулирующих установок не представляет сложности, а спрос на рынке велик.
- Из-за преобладания культуры активного отдыха и географической среды, подверженной стихийным бедствиям, в некоторых регионах портативные накопители энергии используются в основном в странах Европы, Америки и Японии.
6. Цепочка поставок краткосрочных накопителей энергии
Что касается рынка краткосрочных накопителей энергии, то в условиях глобальной трансформации энергетики и быстрого развития возобновляемых источников энергии рынок накопителей энергии стал важной развивающейся отраслью.
Чтобы обеспечить зрелое развитие рынка накопителей энергии, необходимо оптимизировать исходное сырье в промышленной цепочке, производство и интеграцию систем хранения энергии в середине пути и последующие приложения.
В то же время рынок накопителей энергии находится на стадии бурного развития, и на нем появляются различные технологии. Для предприятий ключ к выделению на этом высококонкурентном рынке лежит в технологических инновациях и дифференцированных продуктах.
Технологические инновации: Предприятиям необходимо продолжать инвестировать в исследования и разработки для улучшения характеристик систем хранения энергии, снижения затрат и повышения безопасности. Например, повышение плотности энергии, срока службы, эффективности заряда и разряда батареи, а также оптимизация системы управления батареей и системы управления энергопотреблением.
Дифференцированные продукты: Компаниям необходимо предоставлять индивидуальные решения по хранению энергии для различных сценариев применения. Например, продукты для хранения энергии с определенными характеристиками и функциями предназначены для различных сценариев, таких как дома, промышленность и торговля, а также электросети.
Возможности реализации бизнеса: Предприятия должны обладать способностью преобразовывать технологические инновации и дифференцированные продукты в стоимость бизнеса. Это включает в себя возможности по развитию рынка, управлению взаимоотношениями с клиентами, управлению цепочками поставок и т. д.
Интеграция промышленной цепочки: Предприятиям необходимо установить тесные отношения сотрудничества с предприятиями, расположенными выше и ниже по течению, чтобы обеспечить эффективную работу по поставке сырья, производству и послепродажному обслуживанию.
7. Характеристики гибридных накопителей энергии
Гибридная система хранения энергии относится к смешанному применению нескольких различных типов систем хранения энергии. Общим моментом является то, что два или более типов накопителей энергии объединяются вместе, образуя единую систему хранения энергии.
Хотя технология кратковременного хранения энергии имеет короткое время хранения энергии, она обладает длительным сроком службы и подходит для высокочастотных сценариев применения, таких как регулирование частоты, подъем на холм и пиковая нагрузка.
Технология долговременного хранения энергии в основном решает проблему пространственно-временной миграции электроэнергии, например, пик-шейвинг. При новом потреблении энергии обе технологии хранения энергии дополняют друг друга и будут сосуществовать в течение длительного времени.
По сравнению с одиночной технологией хранения энергии, гибридная технология хранения энергии сочетает в себе множество различных методов хранения энергии, комплексно использует преимущества нескольких технологий, компенсирует недостатки одиночной технологии хранения энергии, а также преодолевает низкую эффективность работы системы хранения энергии. вопрос.
В то же время гибридная технология хранения энергии становится более гибкой и интеллектуальной. Благодаря новым технологиям, таким как компьютеры и Интернет вещей.
Он может координировать и контролировать различные устройства хранения энергии в системе хранения энергии, максимизируя эффективность хранения энергии всей системы. При этом достигается динамическая регулировка и оптимальная диспетчеризация сети электроснабжения, что повышает эксплуатационную стабильность и качество электроснабжения микросети.
Кроме того, гибридные накопители энергии могут помочь снизить стоимость системы. Две или более системы хранения энергии могут совместно использовать большую часть одной и той же силовой электроники и оборудования для подключения к сети, что снижает первоначальные затраты на установку и обслуживание.
+86 - 18925002618
