Энергия сақтау саласының дамуы мен қолданылуына шолу.
1. Энергияны сақтау технологиясымен таныстыру.
Энергияны сақтау - бұл энергияны сақтау. Бұл энергияның бір түрін тұрақтырақ түрге айналдыратын және оны сақтайтын технологияларды білдіреді. Содан кейін олар қажет болғанда оны белгілі бір пішінде шығарады. Энергияны сақтаудың әртүрлі принциптері оны 3 түрге бөледі: механикалық, электромагниттік және электрохимиялық. Энергияны сақтаудың әрбір түрінің өз қуат диапазоны, қасиеттері және қолданылуы бар.
| Энергияны сақтау түрі | Номиналды қуат | Номиналды энергия | Сипаттамалары | Қолдану жағдайлары | |
| Механикалық Энергияны сақтау | 抽水 储能 | 100-2000 МВт | 4-10 сағ | Кең ауқымды, жетілген технология; баяу жауап береді, географиялық ресурстарды қажет етеді | Жүктемені реттеу, жиілікті бақылау және жүйенің резервтік көшірмесі, тордың тұрақтылығын бақылау. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300 МВт | 1-20 сағ | Кең ауқымды, жетілген технология; баяу жауап беру, географиялық ресурстарға қажеттілік. | Қырынудың шыңы, жүйенің сақтық көшірмесі, тор тұрақтылығын бақылау | |
| 飞轮 储能 | кВт-30МВт | 15с-30 мин | Жоғары меншікті қуат, жоғары баға, жоғары шу деңгейі | Өтпелі/динамикалық басқару, жиілікті бақылау, кернеуді басқару, UPS және батарея қуатын сақтау. | |
| Электромагниттік Энергияны сақтау | 超导 储能 | кВт-1МВт | 2с-5мин | Жылдам жауап, жоғары меншікті қуат; жоғары құны, қиын техникалық қызмет көрсету | Өтпелі/динамикалық басқару, жиілікті бақылау, қуат сапасын бақылау, UPS және батарея қуатын сақтау |
| 超级 电容 | кВт-1МВт | 1-30 с | Жылдам жауап, жоғары меншікті қуат; жоғары құны | Қуат сапасын бақылау, UPS және батарея қуатын сақтау | |
| Электрохимиялық Энергияны сақтау | 铅酸 电池 | кВт-50МВт | 1мин-3 h | Жетілген технология, төмен құны; қысқа өмір сүру, қоршаған ортаны қорғау мәселелері | Электр станциясының резервтік көшірмесі, қара іске қосу, UPS, энергия балансы |
| 液流 电池 | кВт-100МВт | 1-20 сағ | Көптеген батарея циклдары терең зарядтау мен зарядсыздандыруды қамтиды. Оларды біріктіру оңай, бірақ энергия тығыздығы төмен | Ол қуат сапасын қамтиды. Ол сондай-ақ резервтік қуатты қамтиды. Ол сонымен қатар қырынудың шыңы мен алқапты толтыруды қамтиды. Ол сондай-ақ энергияны басқаруды және жаңартылатын энергияны сақтауды қамтиды. | |
| 钠硫 电池 | 1кВт-100МВт | Сағат | Жоғары меншікті энергия, жоғары баға, пайдалану қауіпсіздігі мәселелері жақсартуды талап етеді. | Қуат сапасы - бір идея. Сақтық қуат көзі - бұл басқа. Содан кейін қырыну және алқапты толтыру шыңы бар. Энергияны басқару басқа. Ақырында, жаңартылатын энергияны сақтау бар. | |
| 锂离子 电池 | кВт-100МВт | Сағат | Жоғары меншікті энергия, литий-иондық батареялардың құны төмендеген сайын құны төмендейді | Өтпелі/динамикалық басқару, жиілікті бақылау, кернеуді басқару, UPS және батарея қуатын сақтау. | |
Оның артықшылықтары бар. Оларға географиядан аз әсер ету жатады. Олар сондай-ақ қысқа құрылыс уақыты мен жоғары энергия тығыздығына ие. Нәтижесінде электрохимиялық энергияны жинақтауды икемді пайдалануға болады. Ол көптеген қуат сақтау жағдайларында жұмыс істейді. Бұл қуатты сақтауға арналған технология. Ол қолданудың ең кең ауқымына және даму мүмкіндігіне ие. Олардың негізгілері литий-ионды батареялар. Олар бірнеше минуттан сағатқа дейінгі сценарийлерде қолданылады.
2. Энергияны сақтауды қолдану сценарийлері
Энергияны сақтаудың қуат жүйесінде көптеген қолдану сценарийлері бар. Энергияны сақтаудың 3 негізгі мақсаты бар: электр энергиясын өндіру, желі және пайдаланушылар. Олар:
Жаңа энергияны өндіру дәстүрлі түрлерден ерекшеленеді. Оған табиғи жағдайлар әсер етеді. Оларға жарық пен температура жатады. Шығарылатын қуат маусым мен тәулікке байланысты өзгереді. Қуатты сұранысқа қарай реттеу мүмкін емес. Бұл тұрақсыз қуат көзі. Орнатылған қуат немесе қуат өндіру пропорциясы белгілі бір деңгейге жеткенде. Бұл электр желісінің тұрақтылығына әсер етеді. Энергия жүйесін қауіпсіз және тұрақты ұстау үшін жаңа энергия жүйесі энергия сақтау өнімдерін пайдаланады. Қуат шығысын тегістеу үшін олар желіге қайта қосылады. Бұл жаңа энергия қуатының әсерін азайтады. Бұған фотоэлектр және жел энергиясы кіреді. Олар үзіліссіз және өзгермелі. Ол сондай-ақ жел мен жарықтан бас тарту сияқты қуат тұтыну мәселелерін шешеді.
Дәстүрлі торды жобалау және салу максималды жүктеме әдісіне сәйкес келеді. Олар мұны тор жағында жасайды. Бұл жаңа торды салу немесе қуаттылықты қосу кезінде болады. Жабдық максималды жүктемені ескеруі керек. Бұл жоғары шығындарға және активтердің төмен пайдаланылуына әкеледі. Тор жағындағы энергияны сақтаудың жоғарылауы бастапқы максималды жүктеме әдісін бұзуы мүмкін. Жаңа торды жасағанда немесе ескісін кеңейткенде, ол тордың кептелуін азайтады. Ол сондай-ақ жабдықты кеңейтуге және жаңартуға ықпал етеді. Бұл желіні инвестициялау шығындарын үнемдейді және активтерді пайдалануды жақсартады. Энергияны сақтау негізгі тасымалдаушы ретінде контейнерлерді пайдаланады. Ол электр қуатын өндіру және желі жағында қолданылады. Бұл негізінен қуаты 30 кВт-тан асатын қолданбаларға арналған. Оларға жоғары өнім сыйымдылығы қажет.
Пайдаланушы жағындағы жаңа энергетикалық жүйелер негізінен қуат өндіру және сақтау үшін қолданылады. Бұл электр қуатының шығындарын азайтады және қуатты тұрақтандыру үшін энергия сақтауды пайдаланады. Сонымен қатар, пайдаланушылар бағалар төмен болған кезде электр энергиясын сақтау үшін энергия сақтау жүйелерін де пайдалана алады. Бұл оларға баға жоғары болған кезде желілік электр қуатын пайдалануды қысқартуға мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ сақтау жүйесінен электр энергиясын сата алады, бұл шың мен алқап бағасынан ақша табу үшін. Пайдаланушы тарапынан энергияны сақтау шкафтарды негізгі тасымалдаушы ретінде пайдаланады. Ол өнеркәсіптік және коммерциялық парктердегі және таратылған фотоэлектр станцияларындағы қолданбаларға сәйкес келеді. Олар 1 кВт-тан 10 кВт-қа дейінгі қуат диапазонында. Өнімнің сыйымдылығы салыстырмалы түрде төмен.
3. «Көз-тор-жүктеме-сақтау» жүйесі энергияны сақтаудың кеңейтілген қолданбалы сценарийі болып табылады.
«Көз-тор-жүктеме-сақтау» жүйесі жұмыс режимі болып табылады. Ол «қуат көзі, электр желісі, жүктеме және энергияны сақтау» шешімін қамтиды. Ол энергияны пайдалану тиімділігін және желі қауіпсіздігін арттыра алады. Ол таза энергияны пайдаланудағы желінің құбылмалылығы сияқты мәселелерді шеше алады. Бұл жүйеде энергия көзі болып табылады. Оған күн, жел және су энергиясы сияқты жаңартылатын энергия кіреді. Оған көмір, мұнай және табиғи газ сияқты дәстүрлі энергетика да кіреді. Тор – энергия тасымалдаушы желі. Оның құрамына электр беру желілері мен электр жүйесінің жабдықтары кіреді. Жүктеме энергияның соңғы тұтынушысы болып табылады. Оған тұрғындар, кәсіпорындар және қоғамдық нысандар кіреді. Сақтау - бұл энергияны сақтау технологиясы. Оған сақтау жабдықтары мен технологиясы кіреді.
Ескі электр жүйесінде жылу электр станциялары қуат көзі болып табылады. Үйлер мен өнеркәсіптер жүктеме болып табылады. Екеуі бір-бірінен алыс. Оларды электр желісі байланыстырады. Ол үлкен, біріктірілген басқару режимін пайдаланады. Бұл қуат көзі жүктемені бақылайтын нақты уақыттағы теңдестіру режимі.
«Neue Leistungssystem» шеңберінде жүйе пайдаланушылар үшін «жүктеме» ретінде жаңа энергетикалық көліктердің зарядтау сұранысын қосты. Бұл электр желісіне қысымды айтарлықтай арттырды. Фотоэлектрлік энергия сияқты жаңа энергия әдістері пайдаланушыларға «қуат көзі» болуға мүмкіндік берді. Сондай-ақ, жаңа энергетикалық көліктер жылдам зарядтауды қажет етеді. Ал, жаңа энергия өндіру тұрақсыз. Сонымен, пайдаланушыларға электр энергиясын өндіру мен пайдаланудың желіге әсерін азайту үшін «энергияны сақтау» қажет. Бұл қуатты максималды тұтынуға және қуатты үнемдеуге мүмкіндік береді.
Жаңа энергияны пайдалану әртараптандырылуда. Пайдаланушылар енді жергілікті микроторларды салғысы келеді. Олар «қуат көздерін» (жарық), «энергияны сақтау» (сақтау) және «жүктемелерді» (зарядтау) қосады. Олар көптеген энергия көздерін басқару үшін басқару және байланыс технологиясын пайдаланады. Олар пайдаланушыларға жергілікті жерде жаңа энергия өндіруге және пайдалануға мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ үлкен электр желісіне екі жолмен қосылады. Бұл олардың торға әсерін азайтады және оны теңестіруге көмектеседі. Шағын микротор және энергияны сақтау «фотоэлектрлік сақтау және зарядтау жүйесі» болып табылады. Ол біріктірілген. Бұл «бастапқы тор жүктемесін сақтау» маңызды қолданбасы.
二. Энергия сақтау саласының қолдану перспективалары және нарықтық сыйымдылығы
CNESA есебінде 2023 жылдың соңына қарай жұмыс істеп тұрған энергияны сақтау жобаларының жалпы қуаты 289,20 ГВт болғаны айтылған. Бұл 2022 жылдың соңындағы 237,20 ГВт-тан 21,92%-ға жоғары. Жаңа энергия сақтау қоймасының жалпы орнатылған қуаты 91,33 ГВт-қа жетті. Бұл өткен жылмен салыстырғанда 99,62 пайызға көп.
2023 жылдың соңына қарай Қытайдағы энергия сақтау жобаларының жалпы қуаты 86,50 ГВт-қа жетті. Ол 2022 жылдың аяғындағы 59,80 ГВт-тан 44,65%-ға өсті. Қазір олар әлемдік қуаттың 29,91%-ын құрайды, 2022 жылдың соңындағы көрсеткіштен 4,70%-ға жоғары. Олардың ішінде сорғы қоймасы ең көп қуаттылыққа ие. Ол 59,40 пайызды құрайды. Нарықтың өсуі, негізінен, жаңа энергия сақтаудан келеді. Бұған литий-ионды батареялар, қорғасын-қышқылды аккумуляторлар және сығылған ауа кіреді. Олардың жалпы қуаты 34,51 ГВт. Бұл өткен жылмен салыстырғанда 163,93 пайызға көп. 2023 жылы Қытайдың жаңа энергия қоймасы 21,44 ГВт-қа артып, бір жылмен салыстырғанда 191,77%-ға өседі. Жаңа энергияны сақтау литий-ионды батареяларды және сығылған ауаны қамтиды. Екеуінде де электр желісіне қосылған, мегаватт деңгейіндегі жүздеген жобалар бар.
Жаңа энергия сақтау жобаларын жоспарлау мен салуға қарағанда, Қытайдың жаңа энергия қоймасы ауқымды болды. 2022 жылы 1799 жоба бар. Олар жоспарланған, салынып жатқан немесе жұмыс істеп тұрған. Олардың жалпы қуаты шамамен 104,50 ГВт. Іске қосылған жаңа энергия сақтау жобаларының көпшілігі шағын және орта. Олардың ауқымы 10 МВт-тан аз. Олар жалпы санның 61,98 пайызын құрайды. Жоспардағы және салынып жатқан энергия сақтау жобалары негізінен үлкен. Олар 10 МВт және одан жоғары. Олар жалпы санның 75,73 пайызын құрайды. 100 мегаватттық 402-ден астам жоба жұмыс істеп тұр. Оларда электр желісі үшін энергияны жинақтауға негіз мен жағдайлар бар.
Жіберу уақыты: 22 шілде 2024 ж