Visão geral do desenvolvimento e aplicação da indústria de armazenamento de energia.
1. Introdução à tecnologia de armazenamento de energia.
O armazenamento de energia é o armazenamento de energia. Refere-se a tecnologias que convertem uma forma de energia em uma forma mais estável e a armazenam. Eles então o liberam de uma forma específica quando necessário. Diferentes princípios de armazenamento de energia dividem-no em 3 tipos: mecânico, eletromagnético e eletroquímico. Cada tipo de armazenamento de energia tem sua própria faixa de potência, características e usos.
| Tipo de armazenamento de energia | Potência nominal | Energia nominal | Características | Ocasiões de aplicação | |
| Mecânico Armazenamento de energia | 抽水 储能 | 100-2.000 MW | 4-10h | Tecnologia madura e em grande escala; resposta lenta, requer recursos geográficos | Regulação de carga, controle de frequência e backup do sistema, controle de estabilidade da rede. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Tecnologia madura e em grande escala; resposta lenta, necessidade de recursos geográficos. | Redução de pico, backup do sistema, controle de estabilidade da rede | |
| 飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 min | Alta potência específica, alto custo, alto nível de ruído | Controle transitório/dinâmico, controle de frequência, controle de tensão, UPS e armazenamento de energia da bateria. | |
| Eletromagnético Armazenamento de energia | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5min | Resposta rápida, alto poder específico; alto custo, difícil manutenção | Controle transitório/dinâmico, controle de frequência, controle de qualidade de energia, UPS e armazenamento de energia da bateria |
| 超级 电容 | kW-1MW | 1-30s | Resposta rápida, alto poder específico; alto custo | Controle de qualidade de energia, UPS e armazenamento de energia da bateria | |
| Eletroquímico Armazenamento de energia | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1min-3 h | Tecnologia madura, baixo custo; vida útil curta, preocupações com a proteção ambiental | Backup de estação de energia, black start, UPS, balanço de energia |
| 液流 电池 | kW-100 MW | 1-20h | Muitos ciclos de bateria envolvem carga e descarga profundas. São fáceis de combinar, mas possuem baixa densidade de energia | Abrange a qualidade da energia. Também cobre energia de backup. Também cobre corte de pico e preenchimento de vale. Abrange também a gestão de energia e o armazenamento de energias renováveis. | |
| 钠硫 电池 | 1kW-100MW | Horas | Alta energia específica, alto custo e questões de segurança operacional exigem melhorias. | A qualidade da energia é uma ideia. Uma fonte de alimentação reserva é outra. Depois, há a redução do pico e o preenchimento do vale. A gestão de energia é outra. Finalmente, existe o armazenamento de energia renovável. | |
| 锂离子 电池 | kW-100 MW | Horas | Alta energia específica, custo diminui à medida que o custo das baterias de íon de lítio diminui | Controle transitório/dinâmico, controle de frequência, controle de tensão, UPS e armazenamento de energia da bateria. | |
Tem vantagens. Isso inclui menos impacto geográfico. Eles também têm um curto tempo de construção e alta densidade energética. Como resultado, o armazenamento de energia eletroquímica pode ser usado de forma flexível. Funciona em muitas situações de armazenamento de energia. É a tecnologia para armazenar energia. Possui a mais ampla gama de utilizações e o maior potencial de desenvolvimento. As principais são as baterias de íon de lítio. Eles são usados em cenários de minutos a horas.
2. Cenários de aplicação de armazenamento de energia
O armazenamento de energia possui diversos cenários de aplicação no sistema de energia. O armazenamento de energia tem três usos principais: geração de energia, rede e usuários. Eles são:
A nova geração de energia é diferente dos tipos tradicionais. É afetado por condições naturais. Isso inclui luz e temperatura. A produção de energia varia de acordo com a estação e o dia. Ajustar a potência à procura é impossível. É uma fonte de energia instável. Quando a capacidade instalada ou a proporção de geração de energia atinge determinado nível. Isso afetará a estabilidade da rede elétrica. Para manter o sistema de energia seguro e estável, o novo sistema de energia utilizará produtos de armazenamento de energia. Eles se reconectarão à rede para suavizar a produção de energia. Isso reduzirá o impacto da nova energia. Isso inclui energia fotovoltaica e eólica. Eles são intermitentes e voláteis. Também abordará problemas de consumo de energia, como abandono do vento e da luz.
O projeto e a construção da grade tradicional seguem o método de carga máxima. Eles fazem isso no lado da grade. É o que acontece quando se constrói uma nova rede ou se aumenta capacidade. O equipamento deve considerar a carga máxima. Isso levará a custos elevados e baixo uso de ativos. O aumento do armazenamento de energia na rede pode quebrar o método original de carga máxima. Ao construir uma nova rede ou expandir uma antiga, isso pode reduzir o congestionamento da rede. Também promove a expansão e modernização de equipamentos. Isto economiza custos de investimento na rede e melhora o uso de ativos. O armazenamento de energia usa contêineres como principal transportador. É usado na geração de energia e na rede. É principalmente para aplicações com potência superior a 30kW. Eles precisam de uma capacidade de produto maior.
Os novos sistemas de energia do lado do utilizador são utilizados principalmente para gerar e armazenar energia. Isto reduz os custos de eletricidade e utiliza o armazenamento de energia para estabilizar a energia. Ao mesmo tempo, os utilizadores também podem utilizar sistemas de armazenamento de energia para armazenar eletricidade quando os preços são baixos. Isto permite-lhes reduzir o uso da electricidade da rede quando os preços estão elevados. Eles também podem vender eletricidade do sistema de armazenamento para ganhar dinheiro com os preços de pico e vale. O armazenamento de energia do lado do usuário usa gabinetes como principal transportador. Adequa-se a aplicações em parques industriais e comerciais e em centrais fotovoltaicas distribuídas. Eles estão na faixa de potência de 1kW a 10kW. A capacidade do produto é relativamente baixa.
3. O sistema “fonte-rede-carga-armazenamento” é um cenário de aplicação estendido de armazenamento de energia
O sistema “fonte-grade-carga-armazenamento” é um modo de operação. Inclui uma solução de “fonte de energia, rede elétrica, carga e armazenamento de energia”. Pode aumentar a eficiência do uso de energia e a segurança da rede. Pode resolver problemas como a volatilidade da rede no uso de energia limpa. Neste sistema, a fonte é o fornecedor de energia. Inclui energia renovável, como solar, eólica e hidrelétrica. Também inclui energia tradicional, como carvão, petróleo e gás natural. A rede é a rede de transmissão de energia. Inclui linhas de transmissão e equipamentos do sistema de energia. A carga é o usuário final da energia. Inclui residentes, empresas e instalações públicas. Armazenamento é a tecnologia de armazenamento de energia. Inclui equipamentos e tecnologia de armazenamento.
No antigo sistema de energia, as usinas termelétricas eram a fonte de energia. As casas e as indústrias são a carga. Os dois estão distantes. A rede elétrica os conecta. Ele usa um modo de controle grande e integrado. É um modo de balanceamento em tempo real onde a fonte de energia segue a carga.
No âmbito do “neue Leistungssystem”, o sistema adicionou a procura de carregamento de veículos de novas energias como uma “carga” para os utilizadores. Isso aumentou muito a pressão sobre a rede elétrica. Novos métodos de energia, como a energia fotovoltaica, permitiram que os usuários se tornassem uma “fonte de energia”. Além disso, os novos veículos energéticos precisam de carregamento rápido. E a geração de energia nova é instável. Assim, os utilizadores precisam de “armazenamento de energia” para suavizar o impacto da sua geração e utilização de energia na rede. Isso permitirá o uso de energia de pico e o armazenamento de energia.
O novo uso de energia está se diversificando. Os usuários agora desejam construir microrredes locais. Eles conectam “fontes de energia” (luz), “armazenamento de energia” (armazenamento) e “cargas” (carregamento). Eles usam tecnologia de controle e comunicação para gerenciar muitas fontes de energia. Eles permitem que os usuários gerem e usem nova energia localmente. Eles também se conectam à grande rede elétrica de duas maneiras. Isto reduz o seu impacto na rede e ajuda a equilibrá-la. A pequena microrrede e o armazenamento de energia são um “sistema de armazenamento e carregamento fotovoltaico”. Está integrado. Esta é uma aplicação importante de “armazenamento de carga da rede de origem”.
sim. Perspectivas de aplicação e capacidade de mercado da indústria de armazenamento de energia
O relatório do CNESA afirma que, ao final de 2023, a capacidade total de operação de projetos de armazenamento de energia era de 289,20 GW. Isto representa um aumento de 21,92% em relação aos 237,20 GW no final de 2022. A capacidade total instalada de novo armazenamento de energia atingiu 91,33 GW. Este é um aumento de 99,62% em relação ao ano anterior.
No final de 2023, a capacidade total dos projetos de armazenamento de energia na China atingiu 86,50 GW. Aumentou 44,65% em relação aos 59,80 GW no final de 2022. Eles agora representam 29,91% da capacidade global, um aumento de 4,70% em relação ao final de 2022. Entre eles, o armazenamento reversível tem a maior capacidade. É responsável por 59,40%. O crescimento do mercado vem principalmente do novo armazenamento de energia. Isso inclui baterias de íon de lítio, baterias de chumbo-ácido e ar comprimido. Eles têm capacidade total de 34,51 GW. Este é um aumento de 163,93% em relação ao ano passado. Em 2023, o novo armazenamento de energia da China aumentará em 21,44 GW, um aumento anual de 191,77%. O novo armazenamento de energia inclui baterias de íons de lítio e ar comprimido. Ambos têm centenas de projetos de nível de megawatts conectados à rede.
A julgar pelo planeamento e construção de novos projectos de armazenamento de energia, o novo armazenamento de energia da China tornou-se em grande escala. Em 2022, são 1.799 projetos. Estão planejados, em construção ou em operação. Eles têm uma capacidade total de cerca de 104,50 GW. A maioria dos novos projetos de armazenamento de energia colocados em operação são de pequeno e médio porte. Sua escala é inferior a 10MW. Eles representam cerca de 61,98% do total. Os projetos de armazenamento de energia em planejamento e em construção são em sua maioria grandes. Eles têm 10 MW e acima. Eles representam 75,73% do total. Mais de 402 projetos de 100 megawatts estão em andamento. Eles têm base e condições para armazenar energia para a rede elétrica.
Horário da postagem: 22 de julho de 2024