ภาพรวมของการพัฒนาและการประยุกต์ใช้อุตสาหกรรมกักเก็บพลังงาน
1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงาน
การจัดเก็บพลังงานคือการจัดเก็บพลังงาน หมายถึงเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งให้เป็นรูปแบบที่เสถียรยิ่งขึ้นและจัดเก็บไว้ จากนั้นพวกเขาจะปล่อยมันออกมาในรูปแบบเฉพาะเมื่อจำเป็น หลักการจัดเก็บพลังงานที่แตกต่างกันแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ เครื่องกล แม่เหล็กไฟฟ้า และเคมีไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงานแต่ละประเภทมีช่วงพลังงาน ลักษณะ และการใช้งานที่แตกต่างกัน
| ประเภทการจัดเก็บพลังงาน | กำลังไฟพิกัด | พลังงานที่ได้รับการจัดอันดับ | ลักษณะเฉพาะ | โอกาสในการสมัคร | |
| เครื่องกล การจัดเก็บพลังงาน | 抽水 储能 | 100-2,000MW | 4-10ชม | เทคโนโลยีขนาดใหญ่ที่เป็นผู้ใหญ่ ตอบสนองช้า ต้องใช้ทรัพยากรทางภูมิศาสตร์ | การควบคุมโหลด การควบคุมความถี่และการสำรองระบบ การควบคุมความเสถียรของกริด |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20ชม | เทคโนโลยีขนาดใหญ่ที่เติบโตเต็มที่ ตอบสนองช้า ความต้องการทรัพยากรทางภูมิศาสตร์ | การโกนสูงสุด, การสำรองข้อมูลระบบ, การควบคุมความเสถียรของกริด | |
| 飞轮 储能 | กิโลวัตต์-30เมกะวัตต์ | 15s-30 นาที | กำลังไฟฟ้าจำเพาะสูง ต้นทุนสูง ระดับเสียงสูง | การควบคุมชั่วคราว/ไดนามิก การควบคุมความถี่ การควบคุมแรงดันไฟฟ้า UPS และการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ | |
| แม่เหล็กไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงาน | 超导 储能 | กิโลวัตต์-1MW | 2 วินาที-5 นาที | ตอบสนองรวดเร็ว พลังจำเพาะสูง ค่าใช้จ่ายสูง การบำรุงรักษายาก | การควบคุมชั่วคราว/ไดนามิก การควบคุมความถี่ การควบคุมคุณภาพไฟฟ้า UPS และการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ |
| 超级 电容 | กิโลวัตต์-1MW | 1-30วิ | ตอบสนองรวดเร็ว พลังจำเพาะสูง ค่าใช้จ่ายสูง | การควบคุมคุณภาพไฟฟ้า UPS และการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ | |
| เคมีไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงาน | 铅酸 电池 | กิโลวัตต์-50เมกะวัตต์ | 1 นาที-3 h | เทคโนโลยีสำหรับผู้ใหญ่ ต้นทุนต่ำ อายุการใช้งานสั้น ความกังวลเรื่องการปกป้องสิ่งแวดล้อม | สถานีไฟฟ้าสำรอง, สตาร์ทสีดำ, UPS, สมดุลพลังงาน |
| 液流 电池 | กิโลวัตต์-100MW | 1-20ชม | รอบแบตเตอรี่หลายรอบเกี่ยวข้องกับการชาร์จและการคายประจุในระดับลึก ผสมได้ง่าย แต่มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ | ครอบคลุมถึงคุณภาพไฟฟ้า ยังครอบคลุมพลังงานสำรองอีกด้วย นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงการโกนสูงสุดและการอุดหุบเขา นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงการจัดการพลังงานและการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน | |
| 钠硫 电池 | 1kW-100MW | ชั่วโมง | ปัญหาด้านพลังงานจำเพาะสูง ต้นทุนสูง และความปลอดภัยในการปฏิบัติงานจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง | คุณภาพไฟฟ้าเป็นแนวคิดหนึ่ง เครื่องจ่ายไฟสำรองก็เป็นอีกเครื่องหนึ่ง จากนั้นจะมีการโกนขนและขนเต็มหุบเขา การจัดการพลังงานก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง ในที่สุดก็มีการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน | |
| 锂离子 电池 | กิโลวัตต์-100MW | ชั่วโมง | พลังงานจำเพาะสูง ต้นทุนจะลดลงเมื่อต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลง | การควบคุมชั่วคราว/ไดนามิก การควบคุมความถี่ การควบคุมแรงดันไฟฟ้า UPS และการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ | |
มันมีข้อดี รวมถึงผลกระทบจากภูมิศาสตร์ที่น้อยลง นอกจากนี้ยังมีเวลาการก่อสร้างสั้นและมีความหนาแน่นของพลังงานสูง ส่งผลให้สามารถจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีได้อย่างยืดหยุ่น ใช้งานได้ในหลายสถานการณ์การจัดเก็บพลังงาน เป็นเทคโนโลยีในการกักเก็บพลังงาน มีการใช้งานที่หลากหลายที่สุดและมีศักยภาพในการพัฒนามากที่สุด สิ่งสำคัญคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ใช้ในสถานการณ์ตั้งแต่นาทีไปจนถึงชั่วโมง
2. สถานการณ์การประยุกต์ใช้การจัดเก็บพลังงาน
การจัดเก็บพลังงานมีสถานการณ์การใช้งานมากมายในระบบไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงานมีการใช้งานหลัก 3 ประการ ได้แก่ การผลิตไฟฟ้า โครงข่ายไฟฟ้า และผู้ใช้ พวกเขาคือ:
การผลิตไฟฟ้าพลังงานใหม่มีความแตกต่างจากการผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ได้รับผลกระทบจากสภาพธรรมชาติ ซึ่งรวมถึงแสงและอุณหภูมิ กำลังไฟฟ้าที่ส่งออกแตกต่างกันไปตามฤดูกาลและวัน การปรับกำลังไฟตามความต้องการเป็นไปไม่ได้ เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่เสถียร เมื่อกำลังการผลิตติดตั้งหรือสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าถึงระดับหนึ่ง จะส่งผลต่อเสถียรภาพของระบบส่งไฟฟ้า เพื่อให้ระบบไฟฟ้าปลอดภัยและมีเสถียรภาพ ระบบพลังงานใหม่จะใช้ผลิตภัณฑ์กักเก็บพลังงาน พวกเขาจะเชื่อมต่อกับโครงข่ายอีกครั้งเพื่อให้การส่งออกพลังงานราบรื่น ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบจากพลังงานใหม่ได้ ซึ่งรวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม พวกมันไม่ต่อเนื่องและผันผวน นอกจากนี้ยังจะแก้ไขปัญหาการใช้พลังงาน เช่น การละทิ้งพลังงานลมและแสงสว่าง
การออกแบบและการสร้างกริดแบบดั้งเดิมเป็นไปตามวิธีการโหลดสูงสุด พวกเขาทำเช่นนั้นที่ฝั่งกริด นั่นคือกรณีที่สร้างกริดใหม่หรือเพิ่มความจุ อุปกรณ์จะต้องคำนึงถึงภาระสูงสุด ซึ่งจะนำไปสู่ต้นทุนสูงและการใช้สินทรัพย์ต่ำ การเพิ่มขึ้นของการจัดเก็บพลังงานด้านกริดสามารถทำลายวิธีการโหลดสูงสุดแบบเดิมได้ เมื่อสร้างกริดใหม่หรือขยายกริดเก่า จะสามารถลดความแออัดของกริดได้ นอกจากนี้ยังส่งเสริมการขยายและอัพเกรดอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการลงทุนในโครงข่ายและปรับปรุงการใช้สินทรัพย์ การจัดเก็บพลังงานใช้ภาชนะเป็นตัวขนส่งหลัก มันถูกใช้กับการผลิตไฟฟ้าและด้านกริด มีไว้สำหรับการใช้งานที่มีกำลังมากกว่า 30kW เป็นหลัก พวกเขาต้องการกำลังการผลิตที่สูงขึ้น
ระบบพลังงานใหม่ทางฝั่งผู้ใช้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสร้างและกักเก็บพลังงาน ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนค่าไฟฟ้าและใช้การกักเก็บพลังงานเพื่อรักษาเสถียรภาพของพลังงาน ขณะเดียวกันผู้ใช้ยังสามารถใช้ระบบกักเก็บพลังงานเพื่อกักเก็บไฟฟ้าเมื่อราคาต่ำได้ ช่วยให้พวกเขาลดการใช้ไฟฟ้าจากโครงข่ายเมื่อราคาสูง พวกเขายังสามารถขายไฟฟ้าจากระบบกักเก็บเพื่อสร้างรายได้จากราคาสูงสุดและต่ำสุด การจัดเก็บพลังงานด้านผู้ใช้ใช้ตู้เป็นตัวขนส่งหลัก เหมาะกับการใช้งานในสวนอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจาย ซึ่งอยู่ในช่วงกำลัง 1kW ถึง 10kW กำลังการผลิตของผลิตภัณฑ์ค่อนข้างต่ำ
3. ระบบ “source-grid-load-storage” เป็นสถานการณ์การใช้งานเพิ่มเติมของการจัดเก็บพลังงาน
ระบบ “source-grid-load-storage” เป็นโหมดการทำงาน รวมถึงโซลูชั่นของ “แหล่งพลังงาน ระบบส่งไฟฟ้า โหลด และการจัดเก็บพลังงาน” มันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความปลอดภัยของกริด สามารถแก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น ความผันผวนของกริดในการใช้พลังงานสะอาดได้ ในระบบนี้ แหล่งที่มาคือผู้จัดหาพลังงาน รวมถึงพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม และไฟฟ้าพลังน้ำ นอกจากนี้ยังรวมถึงพลังงานแบบดั้งเดิม เช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ กริดคือเครือข่ายการส่งพลังงาน ประกอบด้วยสายส่งและอุปกรณ์ระบบไฟฟ้า โหลดคือผู้ใช้พลังงานขั้นสุดท้าย รวมถึงผู้อยู่อาศัย สถานประกอบการ และสถานที่สาธารณะ การจัดเก็บเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงาน รวมถึงอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและเทคโนโลยี
ในระบบไฟฟ้าแบบเก่า โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นแหล่งพลังงาน บ้านและอุตสาหกรรมเป็นภาระ ทั้งสองอยู่ห่างกัน โครงข่ายไฟฟ้าเชื่อมต่อพวกเขา ใช้โหมดการควบคุมแบบรวมขนาดใหญ่ เป็นโหมดสมดุลแบบเรียลไทม์ที่แหล่งพลังงานติดตามโหลด
ภายใต้ "neue Leistungssystem" ระบบได้เพิ่มความต้องการการชาร์จของรถยนต์พลังงานใหม่เป็น "ภาระ" สำหรับผู้ใช้ สิ่งนี้ได้เพิ่มความกดดันให้กับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างมาก วิธีการใช้พลังงานแบบใหม่ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ ทำให้ผู้ใช้กลายเป็น "แหล่งพลังงาน" นอกจากนี้ รถยนต์พลังงานใหม่ยังต้องการการชาร์จที่รวดเร็วอีกด้วย และการผลิตพลังงานไฟฟ้าใหม่ก็ไม่เสถียร ดังนั้น ผู้ใช้จึงจำเป็นต้องมี "การจัดเก็บพลังงาน" เพื่อลดผลกระทบจากการผลิตไฟฟ้าและการใช้กริด สิ่งนี้จะช่วยให้เกิดการใช้พลังงานสูงสุดและการจัดเก็บพลังงานแบบราง
การใช้พลังงานใหม่มีความหลากหลาย ขณะนี้ผู้ใช้ต้องการสร้างไมโครกริดในเครื่อง สิ่งเหล่านี้เชื่อมต่อ "แหล่งพลังงาน" (แสง) "การจัดเก็บพลังงาน" (การจัดเก็บ) และ "โหลด" (การชาร์จ) พวกเขาใช้เทคโนโลยีการควบคุมและการสื่อสารเพื่อจัดการแหล่งพลังงานจำนวนมาก พวกเขาช่วยให้ผู้ใช้สร้างและใช้พลังงานใหม่ในท้องถิ่น พวกเขายังเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้สองวิธี ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อกริดและช่วยปรับสมดุล ไมโครกริดขนาดเล็กและการจัดเก็บพลังงานถือเป็น “ระบบจัดเก็บและชาร์จไฟฟ้าโซลาร์เซลล์” มันถูกบูรณาการ นี่เป็นแอปพลิเคชั่นที่สำคัญของ "ที่เก็บข้อมูลโหลดกริดต้นทาง"
二. แนวโน้มการใช้งานและความสามารถทางการตลาดของอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงาน
รายงานของ CNESA ระบุว่าภายในสิ้นปี 2566 กำลังการผลิตรวมของโครงการจัดเก็บพลังงานที่ดำเนินการอยู่ที่ 289.20GW ซึ่งเพิ่มขึ้น 21.92% จาก 237.20GW ณ สิ้นปี 2565 กำลังการผลิตติดตั้งรวมของการจัดเก็บพลังงานใหม่อยู่ที่ 91.33GW เพิ่มขึ้นจากปีก่อนถึง 99.62%
ภายในสิ้นปี 2566 กำลังการผลิตรวมของโครงการจัดเก็บพลังงานในจีนสูงถึง 86.50GW เพิ่มขึ้น 44.65% จาก 59.80GW ณ สิ้นปี 2565 ปัจจุบันคิดเป็น 29.91% ของกำลังการผลิตทั่วโลก เพิ่มขึ้น 4.70% จากสิ้นปี 2565 ในบรรดาพื้นที่จัดเก็บแบบสูบมีกำลังการผลิตมากที่สุด คิดเป็นร้อยละ 59.40 การเติบโตของตลาดส่วนใหญ่มาจากการจัดเก็บพลังงานใหม่ ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ตะกั่วกรด และระบบอัดอากาศ มีกำลังการผลิตรวม 34.51GW เพิ่มขึ้นจากปีที่แล้วถึง 163.93% ในปี 2023 การจัดเก็บพลังงานใหม่ของจีนจะเพิ่มขึ้น 21.44GW เพิ่มขึ้น 191.77% เมื่อเทียบเป็นรายปี การจัดเก็บพลังงานแบบใหม่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและระบบอัดอากาศ ทั้งสองแห่งมีโครงการระดับเมกะวัตต์ที่เชื่อมต่อกับกริดหลายร้อยโครงการ
เมื่อพิจารณาจากการวางแผนและการก่อสร้างโครงการกักเก็บพลังงานใหม่ การจัดเก็บพลังงานใหม่ของจีนได้กลายเป็นขนาดใหญ่ ปี 2565 มี 1,799 โครงการ พวกเขากำลังวางแผน อยู่ระหว่างการก่อสร้าง หรือกำลังดำเนินการ มีกำลังการผลิตรวมประมาณ 104.50GW โครงการกักเก็บพลังงานใหม่ที่เริ่มดำเนินการส่วนใหญ่มีขนาดเล็กและขนาดกลาง ขนาดของพวกเขาน้อยกว่า 10MW คิดเป็นประมาณ 61.98% ของทั้งหมด โครงการกักเก็บพลังงานในการวางแผนและอยู่ระหว่างการก่อสร้างส่วนใหญ่เป็นโครงการขนาดใหญ่ มีขนาดตั้งแต่ 10MW ขึ้นไป คิดเป็นร้อยละ 75.73 ของทั้งหมด โครงการขนาด 100 เมกะวัตต์มากกว่า 402 โครงการอยู่ในระหว่างดำเนินการ พวกเขามีพื้นฐานและเงื่อนไขในการกักเก็บพลังงานสำหรับโครงข่ายไฟฟ้า
เวลาโพสต์: 22 ก.ค. 2024