Scenariusze zastosowania magazynowania energii: strona wytwarzania energii, dystrybucja i przesył, strona użytkownika
Wraz z szybkim przejściem globalnej energetyki w kierunku czystej i odnawialnej energii, rynek magazynowania energii stoi przed niespotykanymi dotąd możliwościami rozwoju. W nadchodzących latach technologia magazynowania energii stanie się kluczem do promowania integracji energii odnawialnej na dużą skalę, zwiększania odporności sieci i osiągnięcia rozproszonego zarządzania energią. System magazynowania energii będzie odgrywał ważną rolę w zróżnicowanych zastosowaniach regulacji częstotliwości wytwarzania energii, golenia szczytów, mocy rezerwowej, po stronie użytkownika oraz po stronie przesyłu i dystrybucji. Postęp technologiczny i redukcja kosztów będą sprzyjać powszechnemu stosowaniu systemów magazynowania energii, a rozwój inteligentnych i cyfrowych technologii zwiększy ich efektywność, bezpieczeństwo i ekonomikę. Ogólnie rzecz biorąc, rynek magazynowania energii będzie się rozwijać w kierunku skali, komercjalizacji i dywersyfikacji, stając się kluczową siłą w globalnej transformacji energetycznej.
Według danych BNEF wielkość światowego rynku magazynowania energii niemal się podwoiła w 2023 r., co oznacza największy wzrost rok do roku w historii. Oczekuje się, że do 2030 r. globalna zainstalowana moc magazynowania energii osiągnie 411 GW (1194 GWh), czyli 15 razy więcej niż w roku 2021. W obliczu zapotrzebowania rynku ze strony przedsiębiorstw i obiektów przemysłowych na redukcję kosztów energii, poprawę efektywności energetycznej i zwiększenie niezawodności energetycznej widać, że globalne zapotrzebowanie na przemysłowe i komercyjne magazyny energii będzie w dalszym ciągu rosło.
(Globalna skumulowana moc zainstalowana urządzeń magazynujących energię w latach 2015-2030)
Scenariusze zastosowań
Strona wytwarzania energii (źródło)
Zastosowanie systemów magazynowania energii po stronie wytwarzania energii obejmuje głównie płynną moc wyjściową, regulację częstotliwości systemu, moc rezerwową itp
Płynne wyjście:Ze względu na przerywany i niestabilny charakter wytwarzania energii odnawialnej (takiej jak energia wiatrowa i fotowoltaiczna), systemy magazynowania energii mogą zapewnić płynność wytwarzania mocy, zmniejszyć wpływ wahań mocy na sieć i zapewnić stabilność dostaw energii.
Regulacja częstotliwości systemu:Zmiany częstotliwości sieci mogą mieć wpływ na bezpieczną, wydajną pracę i żywotność urządzeń wytwarzających i zużywających energię. Systemy magazynowania energii mogą szybko reagować na potrzeby sieci elektroenergetycznej, zapewniając regulację napięcia i częstotliwości, poprawiając w ten sposób jakość energii i stabilność systemu.
Pojemność kopii zapasowej:Systemy magazynowania energii mogą pełnić funkcję rezerwową, zapewniając niezbędną rezerwę mocy czynnej sieci elektroenergetycznej w okresach szczytowych obciążeń, zapewniając stabilną pracę urządzeń elektroenergetycznych oraz zwiększając niezawodność i możliwości adaptacyjne sieci elektroenergetycznej.
Przenoszenie mocysieć dystrybucyjna i dystrybucyjna
Zastosowanie systemów magazynowania energii po stronie przesyłu i dystrybucji polega głównie na odciążeniu baterii przesyłowych i dystrybucyjnych oraz poprawie efektywności przesyłu i dystrybucji.
Odciążenie szyi akumulatora przesyłowego i dystrybucyjnego:Gdy linie przesyłowe lub podstacje pracują pod dużym obciążeniem, systemy magazynowania energii mogą zapewnić dodatkowe wsparcie mocy, złagodzić zatory w przesyłie i dystrybucji, zapobiec przeciążeniu linii oraz poprawić niezawodność i stabilność sieci elektroenergetycznej.
Poprawa efektywności przesyłu i dystrybucji:Ładowanie i rozładowywanie systemu magazynowania energii pozwala zoptymalizować moc bierną linii przesyłowych i dystrybucyjnych, skorygować współczynnik mocy oraz poprawić ogólną wydajność i stabilność systemu przesyłowego i dystrybucyjnego.
Strona użytkownika (holenderski)
Zastosowanie systemów magazynowania energii po stronie użytkownika dzieli się głównie na dwie kategorie: fotowoltaiczne i niefotowoltaiczne. Wraz ze stałym wzrostem zapotrzebowania rynku, zastosowanie produktów do magazynowania energii stopniowo rozszerza się, począwszy od początkowych rezerw mocy i awaryjnych rezerw mocy, aż do bardziej zróżnicowanych scenariuszy.
W przypadku systemów magazynowania energii innych niż fotowoltaiczne, takich jak gospodarstwa domowe, budynki komercyjne, szkoły i inne scenariusze, które nie nadają się do instalacji fotowoltaicznych na dużą skalę, systemy te mogą magazynować energię poprzez niezależną konfigurację, magazynować energię elektryczną w okresach niskiego zapotrzebowania i uwalniać ją w czasie okresy szczytowe, skutecznie redukując obciążenia szczytowe. Dzięki krajowej polityce ustalania cen energii elektrycznej oraz ciągłemu powiększaniu się różnic cenowych w dolinie szczytów użytkownicy mogą wykorzystać różnicę cen do obniżenia kosztów energii elektrycznej. Ponadto w scenariuszach takich jak stacje bazowe i centra danych systemy magazynowania energii mogą służyć jako zapasowe źródła zasilania dla obiektów o znaczeniu krytycznym, aby radzić sobie z klęskami żywiołowymi i innymi przerwami w dostawie prądu, poprawiając stabilność i odporność zasilania.
Fotowoltaiczne systemy magazynowania energii wykorzystują charakterystykę nakładania się szczytowego zużycia energii elektrycznej i wytwarzania energii fotowoltaicznej oraz łączą wytwarzanie energii fotowoltaicznej, magazynowanie energii i funkcje ładowania w trybie „zintegrowanego magazynowania (ładowania) fotowoltaicznego”. Energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą modułów fotowoltaicznych, a nadwyżka energii elektrycznej może być magazynowana w systemach magazynowania energii w celu ładowania pojazdów elektrycznych i innego sprzętu, umożliwiając zarządzanie energią na własne potrzeby.
Ponadto na obszarach o dużym nasyceniu energią odnawialną, takich jak wyspy, parki przemysłowe i obszary odległe, systemy magazynowania energii są łączone z urządzeniami wytwarzającymi energię odnawialną, aby zapewnić niezależne rozwiązania w zakresie zasilania obszarów bez zasięgu sieci. Utworzenie w takich scenariuszach systemu mikrosieci niezależnego od sieci elektroenergetycznej i połączenie go z przemysłowymi i komercyjnymi magazynami energii może znacząco poprawić niezawodność i elastyczność dostaw energii.
Strona zasilania
Szczytowe golenie energii elektrycznej:magazynowanie energii wykorzystywane jest w celu osiągnięcia golenia szczytowego i wypełnienia doliny obciążenia energią elektryczną, co oznacza, że elektrownie ładują akumulatory w okresach niskiego obciążenia energią elektryczną i uwalniają zmagazynowaną energię elektryczną w okresach dużego obciążenia energią elektryczną.
Podaj pojemność:Magazynując energię, zapewnij zdolność wytwarzania energii w celu poradzenia sobie ze szczytowymi obciążeniami i popraw wydajność operacyjną tradycyjnych agregatów prądotwórczych.
Regulacja częstotliwości:Magazyn energii charakteryzuje się dużą szybkością regulacji częstotliwości i może elastycznie przełączać się pomiędzy stanami ładowania i rozładowywania, zapewniając stabilne napięcie i częstotliwość po stronie zasilacza oraz poprawiając jakość zasilania.
Strona siatki
Eliminacja zatorów w sieci energetycznej:Zainstaluj systemy magazynowania energii przed linią przesyłową. W przypadku blokady linii energia, której nie można przesłać, może zostać zmagazynowana w urządzeniach magazynujących energię. Gdy obciążenie linii jest mniejsze niż pojemność linii, system magazynowania energii rozładuje się z powrotem do linii.
Opóźnianie rozbudowy i modernizacji urządzeń przesyłowych i dystrybucyjnych:W systemach przesyłowych i dystrybucyjnych o odbiorach zbliżonych do wydajności urządzeń, systemy magazynowania energii można zastosować w celu skutecznej poprawy zdolności przesyłowych i dystrybucyjnych sieci elektroenergetycznej poprzez zmniejszenie mocy zainstalowanej, opóźniając w ten sposób budowę nowych obiektów przesyłowych i dystrybucyjnych oraz obniżając koszty.
Strona użytkownika
Arbitraż cenowy w dolinie szczytu:Na rynku energii elektrycznej, na którym obowiązują ceny w dolinie szczytu, systemy magazynowania energii są ładowane po niskich cenach i rozładowywane po wysokich cenach, aby osiągnąć arbitraż cenowy w dolinie szczytu i obniżyć koszty energii elektrycznej.
Poprawa niezawodności zasilania:W przypadku przerwy w dostawie prądu system magazynowania energii może dostarczyć zmagazynowaną energię do odbiorców końcowych, unikając przerw w dostawie prądu podczas procesu naprawy awarii, aby zapewnić niezawodność zasilania.
Własne wykorzystanie energii elektrycznej:Użytkownicy przemysłowi i komercyjni, którzy instalują fotowoltaikę, mogą lepiej wykorzystać energię fotowoltaiczną, konfigurując stacje magazynowania energii, poprawiając poziom własnego wykorzystania i zmniejszając koszty energii elektrycznej.
