Leading the Charge: Hur energilagring omformar landskapet för B2B-kunder

Översikt över utvecklingen och tillämpningen av energilagringsindustrin.

1. Introduktion till energilagringsteknik.

Energilagring är lagring av energi. Det hänvisar till teknologier som omvandlar en form av energi till en mer stabil form och lagrar den. De släpper den sedan i en specifik form vid behov. Olika principer för energilagring delar upp den i tre typer: mekanisk, elektromagnetisk och elektrokemisk. Varje energilagringstyp har sitt eget effektområde, egenskaper och användningsområden.

Det har fördelar. Dessa inkluderar mindre påverkan från geografi. De har också kort byggtid och hög energitäthet. Som ett resultat kan elektrokemisk energilagring användas flexibelt. Det fungerar i många energilagringssituationer. Det är tekniken för att lagra kraft. Den har det bredaste användningsområdet och den största potentialen för utveckling. De viktigaste är litiumjonbatterier. De används i scenarier från minuter till timmar.

2. Applikationsscenarier för energilagring

Energilagring har en uppsjö av tillämpningsscenarier i kraftsystemet. Energilagring har tre huvudsakliga användningsområden: elproduktion, nätet och användare. De är:

Ny energiproduktion skiljer sig från traditionella typer. Det påverkas av naturliga förhållanden. Dessa inkluderar ljus och temperatur. Effekten varierar beroende på säsong och dag. Att anpassa kraften till efterfrågan är omöjligt. Det är en instabil strömkälla. När den installerade kapaciteten eller elproduktionsandelen når en viss nivå. Det kommer att påverka elnätets stabilitet. För att hålla elsystemet säkert och stabilt kommer det nya energisystemet att använda energilagringsprodukter. De kommer att återansluta till nätet för att jämna ut effektuttaget. Detta kommer att minska effekten av ny energikraft. Detta inkluderar solceller och vindkraft. De är intermittenta och flyktiga. Det kommer också att ta itu med problem med strömförbrukningen, som vind- och ljusnedläggning.

Traditionell nätkonstruktion och konstruktion följer den maximala belastningsmetoden. De gör det på rutnätssidan. Så är fallet när man bygger ett nytt nät eller lägger till kapacitet. Utrustningen måste beakta den maximala belastningen. Detta kommer att leda till höga kostnader och låg tillgångsanvändning. Ökningen av energilagring på nätet kan bryta den ursprungliga metoden för maximal belastning. När du gör ett nytt nät eller utökar ett gammalt kan det minska nätstockningen. Det främjar också utbyggnad och uppgradering av utrustning. Detta sparar kostnader för nätinvesteringar och förbättrar tillgångsanvändningen. Energilagring använder behållare som huvudbärare. Den används på elproduktions- och nätsidan. Det är främst för applikationer med en effekt på mer än 30kW. De behöver en högre produktkapacitet.

Nya energisystem på användarsidan används främst för att generera och lagra kraft. Detta minskar elkostnaderna och använder energilagring för att stabilisera kraften. Samtidigt kan användarna också använda energilagringssystem för att lagra el när priserna är låga. Detta låter dem minska sin användning av elnät när priserna är höga. De kan också sälja el från lagringssystemet för att tjäna pengar på topp- och dalpriser. Energilagring på användarsidan använder skåp som huvudbärare. Det passar applikationer i industri- och kommersiella parker och distribuerade solcellskraftverk. Dessa är i effektområdet 1kW till 10kW. Produktkapaciteten är relativt låg.

3. Systemet "källa-nät-last-lagring" är ett utökat tillämpningsscenario för energilagring

"Source-grid-load-storage"-systemet är ett driftläge. Den innehåller en lösning av "kraftkälla, elnät, belastning och energilagring". Det kan öka energianvändningseffektiviteten och nätsäkerheten. Det kan lösa problem som nätvolatilitet i ren energianvändning. I detta system är källan energileverantören. Det inkluderar förnybar energi, såsom sol-, vind- och vattenkraft. Det inkluderar också traditionell energi, såsom kol, olja och naturgas. Nätet är energiöverföringsnätet. Det inkluderar transmissionsledningar och kraftsystemutrustning. Lasten är slutanvändaren av energi. Det inkluderar invånare, företag och offentliga anläggningar. Lagring är energilagringstekniken. Det inkluderar lagringsutrustning och teknik.

I det gamla kraftsystemet är värmekraftverken kraftkällan. Hemmen och industrierna är lasten. De två är långt ifrån varandra. Elnätet förbinder dem. Den använder ett stort, integrerat kontrollläge. Det är ett balanseringsläge i realtid där strömkällan följer belastningen.

Under "neue Leistungssystem" lade systemet till laddningsbehovet för nya energifordon som en "last" för användarna. Detta har kraftigt ökat trycket på elnätet. Nya energimetoder, som solceller, har låtit användarna bli en "kraftkälla". Dessutom behöver nya energifordon snabbladdning. Och ny energiproduktion är instabil. Så användare behöver "energilagring" för att jämna ut effekten av sin elproduktion och användning på nätet. Detta kommer att möjliggöra maximal energianvändning och genomströmslagring.

Ny energianvändning diversifieras. Användare vill nu bygga lokala mikronät. Dessa ansluter "strömkällor" (ljus), "energilagring" (lagring) och "laster" (laddning). De använder kontroll- och kommunikationsteknik för att hantera många energikällor. De låter användarna generera och använda ny energi lokalt. De ansluter också till det stora elnätet på två sätt. Detta minskar deras inverkan på nätet och hjälper till att balansera det. Det lilla mikronätet och energilagret är ett "solcellslagrings- och laddningssystem". Den är integrerad. Detta är en viktig applikation för "lagring av källnätsbelastning".

二. Tillämpningsmöjligheter och marknadskapacitet för energilagringsindustrin

CNESAs rapport säger att i slutet av 2023 var den totala kapaciteten för drift av energilagringsprojekt 289,20 GW. Detta är en ökning med 21,92 % från 237,20 GW i slutet av 2022. Den totala installerade kapaciteten för ny energilagring nådde 91,33 GW. Det är en ökning med 99,62 % från föregående år.

I slutet av 2023 nådde den totala kapaciteten för energilagringsprojekt i Kina 86,50 GW. Den var upp 44,65 % från 59,80 GW i slutet av 2022. De utgör nu 29,91 % av den globala kapaciteten, en ökning med 4,70 % från slutet av 2022. Bland dem har pumpad lagring störst kapacitet. Det står för 59,40%. Marknadstillväxten kommer främst från ny energilagring. Detta inkluderar litiumjonbatterier, blybatterier och tryckluft. De har en total kapacitet på 34,51GW. Det är en ökning med 163,93 % från förra året. År 2023 kommer Kinas nya energilagring att öka med 21,44 GW, en ökning på 191,77 % jämfört med föregående år. Ny energilagring inkluderar litiumjonbatterier och tryckluft. Båda har hundratals nätanslutna projekt på megawattnivå.

Att döma av planeringen och byggandet av nya energilagringsprojekt har Kinas nya energilagring blivit storskalig. År 2022 finns det 1 799 projekt. De är planerade, under uppbyggnad eller i drift. De har en total kapacitet på cirka 104,50 GW. De flesta av de nya energilagringsprojekt som tas i drift är små och medelstora. Deras skala är mindre än 10MW. De utgör cirka 61,98% av totalen. Energilagringsprojekten i planering och under uppbyggnad är för det mesta stora. De är 10MW och uppåt. De utgör 75,73 % av totalen. Mer än 402 100-megawatt-projekt är på gång. De har grunden och förutsättningarna för att lagra energi till elnätet.