Enerji depolama sektörünün gelişimi ve uygulamalarına genel bakış.
1. Enerji depolama teknolojisine giriş.
Enerji depolama, enerjinin depolanmasıdır. Bir enerji türünü daha kararlı bir forma dönüştürüp depolayan ve daha sonra ihtiyaç duyulduğunda belirli bir formda serbest bırakan teknolojileri ifade eder. Farklı enerji depolama prensipleri enerjiyi 3 türe ayırır: mekanik, elektromanyetik ve elektrokimyasal. Her enerji depolama türünün kendine özgü güç aralığı, özellikleri ve kullanım alanları vardır.
| Enerji depolama türü | Anma gücü | Anma enerjisi | Özellikler | Uygulama durumları | |
| Mekanik Enerji Depolama | 抽水 储能 | 100-2.000 MW | 4-10 saat | Büyük ölçekli, olgun teknoloji; yavaş tepki, coğrafi kaynaklar gerektirir | Yük düzenleme, frekans kontrolü ve sistem yedekleme, şebeke kararlılık kontrolü. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 saat | Büyük ölçekli, olgun teknoloji; yavaş tepki, coğrafi kaynak ihtiyacı. | Pik tıraşlama, sistem yedekleme, şebeke kararlılığı kontrolü | |
| 飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 dakika | Yüksek özgül güç, yüksek maliyet, yüksek gürültü seviyesi | Geçiş/dinamik kontrol, frekans kontrolü, gerilim kontrolü, UPS ve akü enerji depolaması. | |
| Elektromanyetik Enerji Depolama | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5dk | Hızlı tepki, yüksek özgül güç; yüksek maliyet, zor bakım | Geçici/dinamik kontrol, frekans kontrolü, güç kalitesi kontrolü, UPS ve akü enerji depolama |
| 超级 电容 | kW-1MW | 1-30 saniye | Hızlı tepki, yüksek özgül güç; yüksek maliyet | Güç kalitesi kontrolü, UPS ve akü enerjisi depolama | |
| Elektrokimyasal Enerji Depolama | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1dk-3 h | Olgun teknoloji, düşük maliyet; kısa ömür, çevre koruma endişeleri | Güç istasyonu yedeklemesi, siyah başlatma, UPS, enerji dengesi |
| 液流 电池 | kW-100MW | 1-20 saat | Birçok pil döngüsü derin şarj ve deşarjı içerir. Birleştirilmeleri kolaydır, ancak düşük enerji yoğunluğuna sahiptirler. | Güç kalitesini kapsar. Ayrıca yedek güç de kapsar. Ayrıca tepe tüketim ve vadi doldurmayı da kapsar. Ayrıca enerji yönetimi ve yenilenebilir enerji depolamayı da kapsar. | |
| 钠硫 电池 | 1kW-100MW | Saat | Yüksek özgül enerji, yüksek maliyet, işletme güvenliği konularında iyileştirme gerekmektedir. | Güç kalitesi bir fikir. Yedek güç kaynağı bir diğeri. Sonra, tepe tüketim azaltma ve vadi doldurma var. Enerji yönetimi bir diğeri. Son olarak, yenilenebilir enerji depolaması var. | |
| 锂离子 电池 | kW-100MW | Saat | Yüksek özgül enerji, lityum iyon pillerin maliyeti düştükçe maliyet de düşüyor | Geçiş/dinamik kontrol, frekans kontrolü, gerilim kontrolü, UPS ve akü enerji depolaması. | |
Avantajları arasında coğrafyadan daha az etkilenmesi, kısa bir inşa süresi ve yüksek enerji yoğunluğu yer alır. Sonuç olarak, elektrokimyasal enerji depolama esnek bir şekilde kullanılabilir. Birçok enerji depolama durumunda kullanılabilir. Enerji depolama teknolojisidir. En geniş kullanım alanına ve en yüksek geliştirme potansiyeline sahiptir. Bunlardan en önemlisi lityum iyon pillerdir. Dakikalardan saatlere kadar değişen senaryolarda kullanılırlar.
2. Enerji depolama uygulama senaryoları
Enerji depolamanın güç sisteminde çok sayıda uygulama senaryosu vardır. Enerji depolamanın 3 temel kullanım alanı vardır: güç üretimi, şebeke ve kullanıcılar. Bunlar:
Yeni enerji üretimi, geleneksel yöntemlerden farklıdır. Doğal koşullardan etkilenir. Bunlar arasında ışık ve sıcaklık bulunur. Güç çıkışı mevsime ve güne göre değişir. Gücü talebe göre ayarlamak imkansızdır. Kararsız bir güç kaynağıdır. Kurulu güç veya güç üretim oranı belirli bir seviyeye ulaştığında, elektrik şebekesinin istikrarı etkilenir. Elektrik sistemini güvenli ve istikrarlı tutmak için yeni enerji sistemi enerji depolama ürünlerini kullanacaktır. Bu ürünler, güç çıkışını düzenlemek için şebekeye yeniden bağlanacaktır. Bu, yeni enerji gücünün etkisini azaltacaktır. Bunlara fotovoltaik ve rüzgar enerjisi de dahildir. Bunlar kesintili ve değişkendir. Ayrıca, rüzgar ve ışık terk edilmesi gibi elektrik tüketimi sorunlarını da çözecektir.
Geleneksel şebeke tasarımı ve inşası, maksimum yük yöntemini takip eder. Bunu şebeke tarafında yaparlar. Bu, yeni bir şebeke inşa ederken veya kapasite eklerken geçerlidir. Ekipman, maksimum yükü dikkate almalıdır. Bu, yüksek maliyetlere ve düşük varlık kullanımına yol açacaktır. Şebeke tarafı enerji depolamanın yükselişi, orijinal maksimum yük yöntemini bozabilir. Yeni bir şebeke inşa ederken veya eskisini genişletirken, şebeke tıkanıklığını azaltabilir. Ayrıca, ekipmanların genişletilmesini ve yükseltilmesini de teşvik eder. Bu, şebeke yatırım maliyetlerinden tasarruf sağlar ve varlık kullanımını iyileştirir. Enerji depolama, ana taşıyıcı olarak konteynerleri kullanır. Güç üretimi ve şebeke taraflarında kullanılır. Genellikle 30 kW'tan fazla güce sahip uygulamalar içindir. Daha yüksek ürün kapasitesine ihtiyaç duyarlar.
Kullanıcı tarafındaki yeni enerji sistemleri, esas olarak güç üretmek ve depolamak için kullanılır. Bu, elektrik maliyetlerini düşürür ve gücü dengelemek için enerji depolamayı kullanır. Aynı zamanda, kullanıcılar fiyatlar düşükken elektrik depolamak için enerji depolama sistemlerini de kullanabilirler. Bu, fiyatlar yüksek olduğunda şebeke elektriği kullanımlarını azaltmalarına olanak tanır. Ayrıca, pik ve düşük fiyatlarından para kazanmak için depolama sisteminden elektrik satabilirler. Kullanıcı tarafındaki enerji depolaması, ana taşıyıcı olarak kabinleri kullanır. Endüstriyel ve ticari parklar ile dağıtılmış fotovoltaik santrallerdeki uygulamalara uygundur. Bunlar 1 kW ila 10 kW güç aralığındadır. Ürün kapasitesi nispeten düşüktür.
3. “Kaynak-şebeke-yük-depolama” sistemi, enerji depolamanın genişletilmiş bir uygulama senaryosudur
"Kaynak-şebeke-yük-depolama" sistemi bir çalışma modudur. "Güç kaynağı, güç şebekesi, yük ve enerji depolama" çözümünü içerir. Enerji kullanım verimliliğini ve şebeke güvenliğini artırabilir. Temiz enerji kullanımındaki şebeke oynaklığı gibi sorunları çözebilir. Bu sistemde kaynak, enerji tedarikçisidir. Güneş, rüzgar ve hidroelektrik gibi yenilenebilir enerjiyi içerir. Ayrıca kömür, petrol ve doğal gaz gibi geleneksel enerjiyi de içerir. Şebeke, enerji iletim ağıdır. İletim hatlarını ve güç sistemi ekipmanlarını içerir. Yük, enerjinin son kullanıcısıdır. Konutları, işletmeleri ve kamu tesislerini içerir. Depolama, enerji depolama teknolojisidir. Depolama ekipmanlarını ve teknolojilerini içerir.
Eski elektrik sisteminde termik santraller güç kaynağıdır. Evler ve sanayiler yüktür. İkisi birbirinden çok uzaktır. Elektrik şebekesi onları birbirine bağlar. Geniş ve entegre bir kontrol modu kullanır. Bu, güç kaynağının yükü takip ettiği gerçek zamanlı bir dengeleme modudur.
"Yeni Enerji Sistemi" kapsamında sistem, yeni enerji araçlarının şarj talebini kullanıcılar için bir "yük" olarak ekledi. Bu durum, elektrik şebekesi üzerindeki baskıyı büyük ölçüde artırdı. Fotovoltaik gibi yeni enerji yöntemleri, kullanıcıların bir "güç kaynağı" haline gelmesini sağladı. Ayrıca, yeni enerji araçlarının hızlı şarja ihtiyacı var. Yeni enerji üretimi de istikrarsız. Bu nedenle, kullanıcıların elektrik üretim ve kullanımlarının şebeke üzerindeki etkisini azaltmak için "enerji depolamasına" ihtiyaçları var. Bu, hem en yüksek güç kullanımını hem de en düşük güç depolamasını mümkün kılacak.
Yeni enerji kullanımı çeşitleniyor. Kullanıcılar artık yerel mikro şebekeler kurmak istiyor. Bu şebekeler, "güç kaynaklarını" (ışık), "enerji depolamasını" (depolama) ve "yükleri" (şarj) birbirine bağlıyor. Birçok enerji kaynağını yönetmek için kontrol ve iletişim teknolojilerini kullanıyorlar. Kullanıcıların yerel olarak yeni enerji üretip kullanmalarına olanak tanıyorlar. Ayrıca büyük elektrik şebekesine iki şekilde bağlanıyorlar. Bu, şebeke üzerindeki etkilerini azaltıyor ve şebekenin dengelenmesine yardımcı oluyor. Küçük mikro şebeke ve enerji depolaması, bir "fotovoltaik depolama ve şarj sistemi"dir. Entegredir. Bu, "kaynak şebeke yük depolaması"nın önemli bir uygulamasıdır.
Enerji depolama endüstrisinin uygulama beklentileri ve pazar kapasitesi
CNESA raporuna göre, 2023 yılı sonu itibarıyla faaliyette olan enerji depolama projelerinin toplam kapasitesi 289,20 GW'a ulaştı. Bu, 2022 yılı sonundaki 237,20 GW'a göre %21,92'lik bir artışa denk geliyor. Yeni enerji depolama projelerinin toplam kurulu gücü ise 91,33 GW'a ulaştı. Bu, bir önceki yıla göre %99,62'lik bir artışı temsil ediyor.
2023 yılı sonu itibarıyla Çin'deki enerji depolama projelerinin toplam kapasitesi 86,50 GW'a ulaştı. 2022 yılı sonundaki 59,80 GW'dan %44,65 artış gösterdi. Küresel kapasitenin %29,91'ini oluşturuyorlar ve 2022 yılı sonuna göre %4,70 artış gösterdiler. Bunlar arasında en fazla kapasiteye sahip olan pompaj depolaması %59,40'lık bir paya sahip. Pazar büyümesi esas olarak yeni enerji depolamasından geliyor. Bunlara lityum iyon piller, kurşun asit piller ve basınçlı hava dahildir. Toplam kapasiteleri 34,51 GW'dır. Bu, geçen yıla göre %163,93'lük bir artışı temsil ediyor. 2023 yılında Çin'in yeni enerji depolaması 21,44 GW artacak ve bu da bir önceki yıla göre %191,77'lik bir artış anlamına geliyor. Yeni enerji depolaması lityum iyon pilleri ve basınçlı havayı içerir. Her ikisinin de şebekeye bağlı, megawatt seviyesinde yüzlerce projesi var.
Yeni enerji depolama projelerinin planlanması ve inşasına bakıldığında, Çin'in yeni enerji depolaması büyük ölçekli hale gelmiştir. 2022 yılında 1.799 proje bulunmaktadır. Planlanmakta, inşa halinde veya işletmededirler. Toplam kapasiteleri yaklaşık 104,50 GW'dır. İşletmeye alınan yeni enerji depolama projelerinin çoğu küçük ve orta ölçeklidir. Ölçekleri 10 MW'tan küçüktür. Toplamın yaklaşık %61,98'ini oluştururlar. Planlanmakta ve inşa halinde olan enerji depolama projeleri çoğunlukla büyüktür. 10 MW ve üzeridirler. Toplamın %75,73'ünü oluştururlar. 402'den fazla 100 megavatlık proje devam etmektedir. Elektrik şebekesi için enerji depolamak için gerekli temel ve koşullara sahiptirler.
Gönderi zamanı: 22 Temmuz 2024