Descripción general del desarrollo y aplicación de la industria de almacenamiento de energía.
1. Introducción a la tecnología de almacenamiento de energía.
El almacenamiento de energía es el almacenamiento de energía. Se refiere a tecnologías que convierten una forma de energía en una forma más estable y la almacenan. Luego lo liberan en forma específica cuando es necesario. Los diferentes principios de almacenamiento de energía lo dividen en 3 tipos: mecánica, electromagnética y electroquímica. Cada tipo de almacenamiento de energía tiene su propio rango de potencia, rasgos y usos.
Tipo de almacenamiento de energía | Potencia nominal | Energía nominal | Características | Ocasiones de aplicación | |
Mecánico Almacenamiento de energía | 抽水 储能 | 100-2,000MW | 4-10h | Tecnología madura a gran escala; respuesta lenta, requiere recursos geográficos | Regulación de carga, control de frecuencia y copia de seguridad del sistema, control de estabilidad de la cuadrícula. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Tecnología madura a gran escala; Respuesta lenta, necesidad de recursos geográficos. | Afeitado máximo, copia de seguridad del sistema, control de estabilidad de la cuadrícula | |
飞轮 储能 | KW-30MW | 15s-30 mínimo | Alta potencia específica, alto costo, alto nivel de ruido | Control transitorio/dinámico, control de frecuencia, control de voltaje, UPS y almacenamiento de energía de la batería. | |
Electromagnético Almacenamiento de energía | 超导 储能 | KW-1MW | 2s-5min | Respuesta rápida, alta potencia específica; Mantenimiento de alto costo y difícil | Control transitorio/dinámico, control de frecuencia, control de calidad de energía, UPS y almacenamiento de energía de la batería |
超级 电容 | KW-1MW | 1-30 | Respuesta rápida, alta potencia específica; alto costo | Control de calidad de alimentación, UPS y almacenamiento de energía de la batería | |
Electroquímico Almacenamiento de energía | 铅酸 电池 | KW-50MW | 1min-3 h | Tecnología madura, bajo costo; Vida corta, preocupaciones de protección del medio ambiente | Copia de seguridad de la estación de energía, inicio negro, UPS, equilibrio energético |
液流 电池 | KW-100MW | 1-20h | Muchos ciclos de batería implican cargos y descargas profundas. Son fáciles de combinar, pero tienen baja densidad de energía | Cubre la calidad de la potencia. También cubre la potencia de respaldo. También cubre el afeitado máximo y el llenado del valle. También cubre la gestión de energía y el almacenamiento de energía renovable. | |
钠硫 电池 | 1KW-100MW | Horas | Los problemas de seguridad operativa de alta energía específica, alto costo y operacional requieren una mejora. | La calidad del poder es una idea. Una fuente de alimentación de respaldo es otra. Luego, hay un pico de afeitado y relleno de valle. La gestión de la energía es otra. Finalmente, hay almacenamiento de energía renovable. | |
锂离子 电池 | KW-100MW | Horas | Alta energía específica, el costo disminuye a medida que disminuye el costo de las baterías de iones de litio | Control transitorio/dinámico, control de frecuencia, control de voltaje, UPS y almacenamiento de energía de la batería. |
Tiene ventajas. Estos incluyen menos impacto de la geografía. También tienen un corto tiempo de construcción y alta densidad de energía. Como resultado, el almacenamiento de energía electroquímica se puede usar de manera flexible. Funciona en muchas situaciones de almacenamiento de energía. Es la tecnología para almacenar energía. Tiene la mayor gama de usos y el mayor potencial para el desarrollo. Las principales son las baterías de iones de litio. Se usan en escenarios de minutos a horas.
2. Escenarios de aplicación de almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía tiene una gran cantidad de escenarios de aplicación en el sistema de energía. El almacenamiento de energía tiene 3 usos principales: generación de energía, cuadrícula y usuarios. Ellos son:
La nueva generación de energía energética es diferente de los tipos tradicionales. Se ve afectado por las condiciones naturales. Estos incluyen luz y temperatura. La potencia de salida varía según la temporada y el día. Ajustar el poder a la demanda es imposible. Es una fuente de energía inestable. Cuando la capacidad instalada o la proporción de generación de energía alcanza un cierto nivel. Afectará la estabilidad de la red eléctrica. Para mantener el sistema de energía seguro y estable, el nuevo sistema de energía utilizará productos de almacenamiento de energía. Se volverán a conectar a la cuadrícula para suavizar la potencia de salida. Esto reducirá el impacto de la nueva energía energética. Esto incluye energía fotovoltaica y eólica. Son intermitentes y volátiles. También abordará problemas de consumo de energía, como el viento y el abandono de la luz.
El diseño y la construcción de la cuadrícula tradicional siguen el método de carga máxima. Lo hacen en el lado de la cuadrícula. Ese es el caso al construir una nueva cuadrícula o agregar capacidad. El equipo debe considerar la carga máxima. Esto conducirá a altos costos y un bajo uso de activos. El aumento del almacenamiento de energía del lado de la cuadrícula puede romper el método de carga máxima original. Al hacer una nueva cuadrícula o expandir una vieja, puede reducir la congestión de la cuadrícula. También promueve el equipo de expansión y actualización. Esto ahorra los costos de inversión de la red y mejora el uso de activos. El almacenamiento de energía utiliza contenedores como portador principal. Se usa en la generación de energía y los lados de la cuadrícula. Es principalmente para aplicaciones con un poder de más de 30kW. Necesitan una mayor capacidad de producto.
Los nuevos sistemas de energía en el lado del usuario se utilizan principalmente para generar y almacenar energía. Esto reduce los costos de electricidad y utiliza el almacenamiento de energía para estabilizar la energía. Al mismo tiempo, los usuarios también pueden usar sistemas de almacenamiento de energía para almacenar electricidad cuando los precios son bajos. Esto les permite reducir su uso de la electricidad de la red cuando los precios son altos. También pueden vender electricidad del sistema de almacenamiento para ganar dinero a partir de los precios del pico y el valle. El almacenamiento de energía del lado del usuario utiliza gabinetes como portador principal. Se adapta a las aplicaciones en parques industriales y comerciales y estaciones de energía fotovoltaica distribuida. Estos están en el rango de potencia de 1kW a 10kW. La capacidad del producto es relativamente baja.
3. El sistema "Fuente-Grid-Load-Storage" es un escenario de aplicación extendido de almacenamiento de energía
El sistema "Source-Grid-Load-Storage" es un modo de operación. Incluye una solución de "fuente de alimentación, red eléctrica, carga y almacenamiento de energía". Puede aumentar la eficiencia del uso de energía y la seguridad de la red. Puede solucionar problemas como la volatilidad de la cuadrícula en el uso de energía limpia. En este sistema, la fuente es el proveedor de energía. Incluye energía renovable, como la energía solar, el viento y la energía hidroeléctrica. También incluye energía tradicional, como carbón, petróleo y gas natural. La cuadrícula es la red de transmisión de energía. Incluye líneas de transmisión y equipo del sistema de energía. La carga es el usuario final de la energía. Incluye residentes, empresas e instalaciones públicas. El almacenamiento es la tecnología de almacenamiento de energía. Incluye equipos de almacenamiento y tecnología.
En el antiguo sistema de energía, las plantas de energía térmica son la fuente de energía. Las casas e industrias son la carga. Los dos están muy separados. La cuadrícula de energía los conecta. Utiliza un modo de control grande e integrado. Es un modo de equilibrio en tiempo real donde la fuente de alimentación sigue la carga.
Bajo el "Neue LeistungsSystem", el sistema agregó la demanda de carga de nuevos vehículos de energía como una "carga" para los usuarios. Esto ha aumentado mucho la presión sobre la red eléctrica. Los nuevos métodos de energía, como Photovoltaics, han permitido que los usuarios se conviertan en una "fuente de energía". Además, los nuevos vehículos de energía necesitan una carga rápida. Y, la nueva generación de energía energética es inestable. Por lo tanto, los usuarios necesitan "almacenamiento de energía" para suavizar el impacto de su generación de energía y usar en la red. Esto permitirá el uso de potencia máxima y el almacenamiento de potencia de canal.
El nuevo uso de energía se está diversificando. Los usuarios ahora quieren construir microrredes locales. Estos conectan "fuentes de energía" (luz), "almacenamiento de energía" (almacenamiento) y "cargas" (carga). Utilizan tecnología de control y comunicación para administrar muchas fuentes de energía. Permiten que los usuarios generen y usen nueva energía localmente. También se conectan a la gran cuadrícula de energía de dos maneras. Esto reduce su impacto en la red y ayuda a equilibrarla. La pequeña microrred y el almacenamiento de energía son un "sistema de almacenamiento fotovoltaico y carga". Está integrado. Esta es una aplicación importante de "almacenamiento de carga de cuadrícula de origen".
二. Perspectivas de aplicación y capacidad de mercado de la industria de almacenamiento de energía
El informe de CNESA dice que para fines de 2023, la capacidad total de los proyectos operativos de almacenamiento de energía fue de 289.20 gw. Esto aumentó el 21.92% de 237.20GW al final de 2022. La capacidad total instalada del nuevo almacenamiento de energía alcanzó 91.33GW. Este es un aumento del 99.62% respecto al año anterior.
A finales de 2023, la capacidad total de los proyectos de almacenamiento de energía en China alcanzó los 86.50 gw. El 44,65% de 59,80 gw al final de 2022. Ahora representan el 29,91% de la capacidad global, un 4,70% más que a finales de 2022. Entre ellos, el almacenamiento bombeado tiene la mayor capacidad. Representa el 59.40%. El crecimiento del mercado proviene principalmente del nuevo almacenamiento de energía. Esto incluye baterías de iones de litio, baterías de ácido con plomo y aire comprimido. Tienen una capacidad total de 34.51GW. Este es un aumento del 163.93% respecto al año pasado. En 2023, el nuevo almacenamiento de energía de China aumentará en 21.44GW, un aumento interanual de 191.77%. El nuevo almacenamiento de energía incluye baterías de iones de litio y aire comprimido. Ambos tienen cientos de proyectos de nivel de megavatio conectados a la red.
A juzgar por la planificación y construcción de nuevos proyectos de almacenamiento de energía, el nuevo almacenamiento de energía de China se ha vuelto a gran escala. En 2022, hay 1.799 proyectos. Están planeados, en construcción o en funcionamiento. Tienen una capacidad total de aproximadamente 104.50 gw. La mayoría de los nuevos proyectos de almacenamiento de energía puestos en funcionamiento son pequeños y medianos. Su escala es inferior a 10MW. Reportan alrededor del 61.98% del total. Los proyectos de almacenamiento de energía en planificación y en construcción son en su mayoría grandes. Son 10MW y más. Representan el 75.73% del total. Más de 402 proyectos de 100 megavatios están en proceso. Tienen la base y las condiciones para almacenar energía para la red eléctrica.
Tiempo de publicación: Jul-22-2024