エネルギー貯蔵産業の発展と応用の概要。
1. エネルギー貯蔵技術の紹介。
エネルギー貯蔵とは、エネルギーを貯蔵することです。ある形態のエネルギーをより安定した形態に変換し、貯蔵する技術を指します。その後、必要に応じて特定の形式でリリースします。エネルギー貯蔵原理の違いにより、機械式、電磁式、電気化学式の 3 つのタイプに分けられます。各エネルギー貯蔵タイプには、独自の出力範囲、特性、用途があります。
蓄電型 | 定格電力 | 定格エネルギー | 特徴 | 適用機会 | |
機械式 エネルギー貯蔵 | 搾水 储能 | 100~2,000MW | 4~10時間 | 大規模で成熟したテクノロジー。応答が遅い、地理的なリソースが必要 | 負荷調整、周波数制御およびシステムバックアップ、系統安定性制御。 |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1~20時間 | 大規模で成熟したテクノロジー。応答が遅い、地理的なリソースが必要。 | ピークカット、システムバックアップ、系統安定制御 | |
飞轮 储能 | kW~30MW | 15秒~30秒 分 | 高比出力、高コスト、高ノイズレベル | 過渡/動的制御、周波数制御、電圧制御、UPS、およびバッテリーエネルギー貯蔵。 | |
電磁 エネルギー貯蔵 | 超导 储能 | kW~1MW | 2秒~5分 | 高速応答、高い比出力。コストが高い、メンテナンスが難しい | 過渡/動的制御、周波数制御、電力品質制御、UPSおよびバッテリーエネルギー貯蔵 |
超级 電気容量 | kW~1MW | 1~30秒 | 高速応答、高い比出力。高コスト | 電力品質管理、UPS、およびバッテリーエネルギー貯蔵 | |
電気化学 エネルギー貯蔵 | 铅酸 電気池 | kW~50MW | 1分-3 h | 成熟したテクノロジー、低コスト。寿命が短い、環境保護への懸念 | 発電所バックアップ、ブラックスタート、UPS、エネルギーバランス |
液流 電気池 | kW~100MW | 1~20時間 | 多くのバッテリー サイクルには、深い充電と放電が含まれます。組み合わせるのは簡単ですが、エネルギー密度が低いです | 電力品質をカバーします。バックアップ電源もカバーします。山削りと谷埋めもカバーします。エネルギー管理と再生可能エネルギー貯蔵についても取り上げます。 | |
钠硫 電気池 | 1kW~100MW | 営業時間 | 高比エネルギー、高コスト、運用上の安全性の問題は改善が必要です。 | 電力の品質は 1 つの考え方です。バックアップ電源も別です。次に、山を削り、谷を埋める作業があります。エネルギー管理も別です。最後に、再生可能エネルギーの貯蔵です。 | |
锂离子 電気池 | kW~100MW | 営業時間 | 高い比エネルギー、リチウムイオン電池のコスト低下に伴いコストも低下 | 過渡/動的制御、周波数制御、電圧制御、UPS、およびバッテリーエネルギー貯蔵。 |
それには利点があります。これらには、地理による影響が少ないことが含まれます。また、建設時間が短く、エネルギー密度が高いという特徴もあります。その結果、電気化学エネルギー貯蔵を柔軟に使用できるようになります。多くの電力貯蔵状況で機能します。電力を蓄える技術です。最も幅広い用途と開発の可能性を秘めています。主なものはリチウムイオン電池です。これらは、数分から数時間にわたるシナリオで使用されます。
2. エネルギー貯蔵の応用シナリオ
エネルギー貯蔵には、電力システムにおける豊富なアプリケーション シナリオがあります。エネルギー貯蔵には、発電、送電網、ユーザーという 3 つの主な用途があります。彼らです:
新エネルギー発電は従来型とは異なります。自然条件の影響を受けます。これらには光と温度が含まれます。発電量は季節や日によって異なります。需要に応じて電力を調整することは不可能です。不安定な電源です。設備容量または発電割合が一定の水準に達したとき。電力網の安定性に影響を与えます。電力システムの安全性と安定性を維持するために、新エネルギーシステムではエネルギー貯蔵製品が使用されます。電力出力を平滑化するために送電網に再接続します。これにより、新エネルギー電力の影響が軽減されます。これには太陽光発電や風力発電も含まれます。それらは断続的で不安定です。また、風や光の放棄などの電力消費の問題にも対処します。
従来のグリッドの設計と構造は最大荷重法に従っています。これはグリッド側で行われます。新しい送電網を構築したり、容量を追加したりする場合がこれに該当します。機器は最大負荷を考慮する必要があります。これにより、コストが高くなり、資産の使用率が低くなります。グリッド側のエネルギー貯蔵の台頭により、元の最大負荷方式が崩れる可能性があります。新しいグリッドを作成したり、古いグリッドを拡張したりすると、グリッドの混雑が軽減されます。設備の増設・更新も推進します。これにより、送電網への投資コストが節約され、資産の利用が向上します。エネルギー貯蔵では、コンテナを主な輸送手段として使用します。発電側と送電網側で使用されます。主に 30kW を超える電力のアプリケーション向けです。より高い製品能力が必要です。
需要家側の新エネルギーシステムは主に発電と蓄電に利用されます。これにより、電気コストが削減され、エネルギー貯蔵を使用して電力が安定します。同時に、ユーザーは、価格が安いときにエネルギー貯蔵システムを使用して電力を貯蔵することもできます。これにより、価格が高いときに系統電力の使用を削減できます。また、蓄電システムからの電力を販売して、ピークとバレーの価格から利益を得ることができます。ユーザー側のエネルギー貯蔵では、キャビネットを主なキャリアとして使用します。工業団地や商業団地、分散型太陽光発電所などの用途に適しています。これらは 1kW ~ 10kW の出力範囲にあります。製品の容量は比較的少ないです。
3. 「ソース・グリッド・ロード・ストレージ」システムは、エネルギー貯蔵の拡張応用シナリオです
「ソース-グリッド-ロード-ストレージ」システムは動作モードです。これには、「電源、送電網、負荷、エネルギー貯蔵」のソリューションが含まれます。エネルギー利用効率と送電網の安全性を高めることができます。クリーン エネルギー利用における送電網の不安定性などの問題を解決できます。このシステムでは、ソースはエネルギー供給者です。これには、太陽光、風力、水力などの再生可能エネルギーが含まれます。これには、石炭、石油、天然ガスなどの従来のエネルギーも含まれます。グリッドはエネルギー伝送ネットワークです。送電線や電力系統機器も含まれます。負荷はエネルギーのエンドユーザーです。住民、企業、公共施設が含まれます。ストレージはエネルギー貯蔵技術です。これにはストレージ機器とテクノロジーが含まれます。
従来の電力システムでは、火力発電所が電源でした。家庭と産業が負荷です。二人は遠く離れています。送電網がそれらを接続します。大規模な統合制御モードを使用します。これは、電源が負荷に追従するリアルタイム バランシング モードです。
「neue Leistungssystem」の下では、システムは新エネルギー車の充電需要をユーザーの「負荷」として追加しました。これにより、電力網への負担が大幅に増大しました。太陽光発電のような新しいエネルギー方式により、ユーザーは「電源」になることができます。また、新エネルギー車には急速充電が必要です。そして、新エネルギー発電は不安定です。したがって、ユーザーは、発電と電力使用による送電網への影響を平準化するために「エネルギー貯蔵」を必要とします。これにより、ピーク時の電力使用とトラフ時の電力貯蔵が可能になります。
新エネルギーの利用は多様化しています。ユーザーは現在、ローカル マイクログリッドを構築したいと考えています。 「電源」(照明)、「エネルギー貯蔵」(蓄電)、「負荷」(充電)を接続します。彼らは制御技術と通信技術を使用して、多くのエネルギー源を管理します。これにより、ユーザーは新しいエネルギーを地元で生成して使用できるようになります。また、2 つの方法で大規模な送電網に接続します。これにより、グリッドへの影響が軽減され、バランスが取れます。小型マイクログリッドとエネルギー貯蔵は「太陽光発電貯蔵および充電システム」です。統合されています。これは、「ソース グリッド ロード ストレージ」の重要な用途です。
二.エネルギー貯蔵産業の応用見通しと市場能力
CNESAの報告書によると、2023年末までに稼働中のエネルギー貯蔵プロジェクトの総容量は289.20GWとなった。これは、2022年末の237.20GWから21.92%増加しています。新エネルギー貯蔵の総設置容量は91.33GWに達しました。これは前年比 99.62% の増加です。
2023年末までに、中国のエネルギー貯蔵プロジェクトの総容量は86.50GWに達しました。 2022年末の59.80GWから44.65%増加しました。現在、世界の容量の29.91%を占め、2022年末から4.70%増加しています。その中で揚水発電が最も容量が大きいです。 59.40%を占めています。市場の成長は主に新しいエネルギー貯蔵によってもたらされます。これには、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、圧縮空気が含まれます。合計容量は 34.51GW です。これは昨年に比べて 163.93% の増加です。 2023年、中国の新エネルギー貯蔵量は21.44GW増加し、前年比191.77%増加する見込みです。新しいエネルギー貯蔵には、リチウムイオン電池と圧縮空気が含まれます。どちらも何百もの送電網に接続されたメガワットレベルのプロジェクトを抱えています。
新エネルギー貯蔵プロジェクトの計画と建設から判断すると、中国の新エネルギー貯蔵は大規模になっている。 2022 年には 1,799 件のプロジェクトがあります。それらは計画中、建設中、または運用中です。合計容量は約 104.50GW です。稼働中の新しいエネルギー貯蔵プロジェクトのほとんどは中小規模です。その規模は10MW未満です。それらは全体の約 61.98% を占めます。計画中および建設中のエネルギー貯蔵プロジェクトは大規模なものがほとんどです。それらは10MW以上です。それらは全体の 75.73% を占めます。 402 を超える 100 メガワットのプロジェクトが進行中です。彼らには、送電網用にエネルギーを貯蔵するための基礎と条件が備わっています。
投稿日時: 2024 年 7 月 22 日