Dẫn đầu xu hướng: Lưu trữ năng lượng đang định hình lại bối cảnh cho khách hàng B2B như thế nào

Tổng quan về sự phát triển và ứng dụng của ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng.

1. Giới thiệu về công nghệ lưu trữ năng lượng.

Lưu trữ năng lượng là việc lưu trữ năng lượng. Nó đề cập đến các công nghệ chuyển đổi một dạng năng lượng thành dạng ổn định hơn và lưu trữ nó. Sau đó, chúng giải phóng năng lượng dưới một dạng cụ thể khi cần thiết. Các nguyên lý lưu trữ năng lượng khác nhau chia nó thành 3 loại: cơ học, điện từ và điện hóa. Mỗi loại lưu trữ năng lượng có phạm vi công suất, đặc điểm và ứng dụng riêng.

Công nghệ này có nhiều ưu điểm. Bao gồm ít tác động từ địa lý. Thời gian thi công ngắn và mật độ năng lượng cao. Nhờ đó, lưu trữ năng lượng điện hóa có thể được sử dụng linh hoạt. Nó hoạt động trong nhiều tình huống lưu trữ điện. Đây là công nghệ lưu trữ điện năng. Nó có phạm vi ứng dụng rộng nhất và tiềm năng phát triển lớn nhất. Pin lithium-ion là loại pin chính. Chúng được sử dụng trong các tình huống từ vài phút đến vài giờ.

2. Các kịch bản ứng dụng lưu trữ năng lượng

Lưu trữ năng lượng có rất nhiều ứng dụng trong hệ thống điện. Lưu trữ năng lượng có 3 mục đích sử dụng chính: phát điện, lưới điện và người dùng. Đó là:

Sản xuất điện năng lượng mới khác với các loại hình truyền thống. Nó bị ảnh hưởng bởi các điều kiện tự nhiên, bao gồm ánh sáng và nhiệt độ. Sản lượng điện thay đổi theo mùa và theo ngày. Việc điều chỉnh công suất theo nhu cầu là bất khả thi. Đây là một nguồn điện không ổn định. Khi công suất lắp đặt hoặc tỷ lệ sản xuất điện đạt đến một mức nhất định, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định của lưới điện. Để giữ cho hệ thống điện an toàn và ổn định, hệ thống năng lượng mới sẽ sử dụng các sản phẩm lưu trữ năng lượng. Chúng sẽ kết nối lại với lưới điện để cân bằng sản lượng điện. Điều này sẽ làm giảm tác động của năng lượng mới. Điều này bao gồm năng lượng quang điện và năng lượng gió. Chúng không liên tục và không ổn định. Nó cũng sẽ giải quyết các vấn đề về tiêu thụ điện, chẳng hạn như mất điện do gió và ánh sáng.

Thiết kế và xây dựng lưới điện truyền thống tuân theo phương pháp tải tối đa. Họ làm như vậy ở phía lưới điện. Đó là trường hợp khi xây dựng lưới điện mới hoặc tăng công suất. Thiết bị phải xem xét tải tối đa. Điều này sẽ dẫn đến chi phí cao và sử dụng tài sản thấp. Sự gia tăng của lưu trữ năng lượng phía lưới điện có thể phá vỡ phương pháp tải tối đa ban đầu. Khi xây dựng lưới điện mới hoặc mở rộng lưới điện cũ, nó có thể làm giảm tắc nghẽn lưới điện. Nó cũng thúc đẩy việc mở rộng và nâng cấp thiết bị. Điều này giúp tiết kiệm chi phí đầu tư lưới điện và cải thiện việc sử dụng tài sản. Lưu trữ năng lượng sử dụng các thùng chứa làm vật mang chính. Nó được sử dụng ở phía phát điện và lưới điện. Nó chủ yếu dành cho các ứng dụng có công suất hơn 30kW. Chúng cần công suất sản phẩm cao hơn.

Hệ thống năng lượng mới phía người dùng chủ yếu được sử dụng để tạo ra và lưu trữ điện. Điều này giúp giảm chi phí điện và sử dụng công nghệ lưu trữ năng lượng để ổn định nguồn điện. Đồng thời, người dùng cũng có thể sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng để lưu trữ điện khi giá điện thấp. Điều này cho phép họ giảm sử dụng điện lưới khi giá điện cao. Họ cũng có thể bán điện từ hệ thống lưu trữ để kiếm lời từ giá điện cao điểm và thấp điểm. Lưu trữ năng lượng phía người dùng sử dụng tủ điện làm nguồn cung cấp chính. Hệ thống này phù hợp với các ứng dụng trong khu công nghiệp, khu thương mại và các nhà máy điện mặt trời phân tán. Các hệ thống này có công suất từ 1kW đến 10kW. Công suất sản phẩm tương đối thấp.

3. Hệ thống “nguồn-lưới-tải-lưu trữ” là một kịch bản ứng dụng mở rộng của lưu trữ năng lượng

Hệ thống "nguồn-lưới-tải-lưu trữ" là một chế độ vận hành. Nó bao gồm giải pháp "nguồn điện, lưới điện, tải và lưu trữ năng lượng". Nó có thể tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng và an toàn lưới điện. Nó có thể khắc phục các vấn đề như biến động lưới điện trong sử dụng năng lượng sạch. Trong hệ thống này, nguồn là nhà cung cấp năng lượng. Nó bao gồm năng lượng tái tạo, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện. Nó cũng bao gồm năng lượng truyền thống, chẳng hạn như than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Lưới điện là mạng lưới truyền tải năng lượng. Nó bao gồm đường dây truyền tải và thiết bị hệ thống điện. Tải là người dùng cuối của năng lượng. Nó bao gồm cư dân, doanh nghiệp và các cơ sở công cộng. Lưu trữ là công nghệ lưu trữ năng lượng. Nó bao gồm thiết bị và công nghệ lưu trữ.

Trong hệ thống điện cũ, các nhà máy nhiệt điện là nguồn điện. Nhà ở và khu công nghiệp là phụ tải. Hai khu vực này cách xa nhau. Lưới điện kết nối chúng. Hệ thống sử dụng chế độ điều khiển tích hợp quy mô lớn. Đây là chế độ cân bằng thời gian thực, trong đó nguồn điện phụ thuộc vào phụ tải.

Theo “Hệ thống Năng lượng Mới”, hệ thống này đã bổ sung nhu cầu sạc của xe năng lượng mới như một “tải” cho người dùng. Điều này đã làm tăng đáng kể áp lực lên lưới điện. Các phương pháp năng lượng mới, chẳng hạn như quang điện, đã biến người dùng thành “nguồn điện”. Ngoài ra, xe năng lượng mới cần sạc nhanh. Hơn nữa, việc sản xuất điện năng từ năng lượng mới lại không ổn định. Vì vậy, người dùng cần “lưu trữ năng lượng” để cân bằng tác động của việc sản xuất và sử dụng điện lên lưới điện. Điều này sẽ cho phép sử dụng công suất đỉnh và lưu trữ công suất đáy.

Việc sử dụng năng lượng mới đang ngày càng đa dạng. Người dùng hiện nay muốn xây dựng các lưới điện siêu nhỏ tại địa phương. Các lưới điện này kết nối "nguồn điện" (ánh sáng), "lưu trữ năng lượng" (lưu trữ) và "tải" (sạc). Chúng sử dụng công nghệ điều khiển và truyền thông để quản lý nhiều nguồn năng lượng. Chúng cho phép người dùng tạo ra và sử dụng năng lượng mới tại địa phương. Chúng cũng kết nối với lưới điện lớn theo hai cách. Điều này giúp giảm tác động của chúng lên lưới điện và giúp cân bằng lưới điện. Lưới điện siêu nhỏ và hệ thống lưu trữ năng lượng là một "hệ thống lưu trữ và sạc quang điện". Nó được tích hợp. Đây là một ứng dụng quan trọng của "lưu trữ tải lưới nguồn".

2. Triển vọng ứng dụng và năng lực thị trường của ngành lưu trữ năng lượng

Báo cáo của CNESA cho biết tính đến cuối năm 2023, tổng công suất của các dự án lưu trữ năng lượng đang hoạt động là 289,20 GW, tăng 21,92% so với mức 237,20 GW vào cuối năm 2022. Tổng công suất lắp đặt của các dự án lưu trữ năng lượng mới đạt 91,33 GW, tăng 99,62% so với năm trước.

Đến cuối năm 2023, tổng công suất của các dự án lưu trữ năng lượng tại Trung Quốc đạt 86,50GW. Con số này đã tăng 44,65% so với mức 59,80GW vào cuối năm 2022. Hiện tại, chúng chiếm 29,91% công suất toàn cầu, tăng 4,70% so với cuối năm 2022. Trong số đó, lưu trữ bơm có công suất lớn nhất, chiếm 59,40%. Tăng trưởng thị trường chủ yếu đến từ lưu trữ năng lượng mới. Điều này bao gồm pin lithium-ion, pin axit-chì và khí nén. Chúng có tổng công suất là 34,51GW. Đây là mức tăng 163,93% so với năm ngoái. Vào năm 2023, lưu trữ năng lượng mới của Trung Quốc sẽ tăng 21,44GW, tăng 191,77% so với cùng kỳ năm trước. Lưu trữ năng lượng mới bao gồm pin lithium-ion và khí nén. Cả hai đều có hàng trăm dự án được kết nối lưới điện, cấp megawatt.

Xét về quy hoạch và xây dựng các dự án lưu trữ năng lượng mới, lưu trữ năng lượng mới của Trung Quốc đã trở nên quy mô lớn. Năm 2022, có 1.799 dự án. Chúng đang được quy hoạch, đang xây dựng hoặc đang vận hành. Tổng công suất của chúng khoảng 104,50GW. Hầu hết các dự án lưu trữ năng lượng mới được đưa vào vận hành đều có quy mô vừa và nhỏ. Quy mô của chúng dưới 10MW. Chúng chiếm khoảng 61,98% tổng số. Các dự án lưu trữ năng lượng đang được quy hoạch và đang xây dựng chủ yếu là các dự án lớn. Chúng có quy mô từ 10MW trở lên. Chúng chiếm 75,73% tổng số. Hơn 402 dự án 100 megawatt đang được triển khai. Chúng có cơ sở và điều kiện để lưu trữ năng lượng cho lưới điện.