Voorop lopen: hoe energieopslag het landschap voor B2B-klanten verandert

Overzicht van de ontwikkeling en toepassing van de energieopslagindustrie.

1. Inleiding tot energieopslagtechnologie.

Energieopslag is de opslag van energie. Het verwijst naar technologieën die een energievorm omzetten in een stabielere vorm en deze opslaan. Vervolgens geven ze deze energie in een specifieke vorm vrij wanneer dat nodig is. Verschillende principes voor energieopslag verdelen energieopslag in drie typen: mechanisch, elektromagnetisch en elektrochemisch. Elk type energieopslag heeft zijn eigen vermogensbereik, eigenschappen en toepassingen.

Het heeft voordelen. Deze omvatten een geringere geografische impact. Ze hebben ook een korte bouwtijd en een hoge energiedichtheid. Hierdoor is elektrochemische energieopslag flexibel inzetbaar. Het is toepasbaar in veel situaties waarin energie moet worden opgeslagen. Het is dé technologie voor energieopslag. Het heeft de breedste toepassingsmogelijkheden en het grootste ontwikkelingspotentieel. De belangrijkste zijn lithium-ionbatterijen. Deze worden gebruikt in scenario's van minuten tot uren.

2. Toepassingsscenario's voor energieopslag

Energieopslag kent een breed scala aan toepassingsscenario's in het elektriciteitsnet. Energieopslag kent drie hoofddoelen: energieopwekking, het net en gebruikers. Deze zijn:

Nieuwe energieopwekking verschilt van traditionele vormen van energieopwekking. Deze wordt beïnvloed door natuurlijke omstandigheden, zoals licht en temperatuur. De energieopbrengst varieert per seizoen en dag. Het is onmogelijk om de energie aan te passen aan de vraag. Het is een onstabiele energiebron. Wanneer de geïnstalleerde capaciteit of het aandeel van de energieopwekking een bepaald niveau bereikt, zal dit de stabiliteit van het elektriciteitsnet beïnvloeden. Om het elektriciteitsnet veilig en stabiel te houden, zal het nieuwe energiesysteem gebruikmaken van energieopslagproducten. Deze worden weer aangesloten op het net om de energieopbrengst te reguleren. Dit zal de impact van nieuwe energiebronnen verminderen. Dit omvat zonne-energie en windenergie. Deze zijn intermitterend en volatiel. Het zal ook problemen met het stroomverbruik, zoals wind- en lichtuitval, aanpakken.

Traditioneel netwerkontwerp en -constructie volgen de methode van maximale belasting. Dit gebeurt aan de netzijde. Dit is het geval bij de aanleg van een nieuw netwerk of bij het toevoegen van capaciteit. De apparatuur moet rekening houden met de maximale belasting. Dit leidt tot hoge kosten en een laag activagebruik. De opkomst van energieopslag aan de netzijde kan de oorspronkelijke methode van maximale belasting doorbreken. Bij de aanleg van een nieuw netwerk of de uitbreiding van een bestaand netwerk kan dit netcongestie verminderen. Het bevordert ook de uitbreiding en modernisering van apparatuur. Dit bespaart op investeringskosten in het netwerk en verbetert het activagebruik. Energieopslag gebruikt containers als belangrijkste drager. Het wordt gebruikt aan de kant van de elektriciteitsopwekking en het net. Het is voornamelijk bedoeld voor toepassingen met een vermogen van meer dan 30 kW. Deze vereisen een hogere productcapaciteit.

Nieuwe energiesystemen aan de gebruikerszijde worden voornamelijk gebruikt om stroom op te wekken en op te slaan. Dit verlaagt de elektriciteitskosten en maakt gebruik van energieopslag om de stroomvoorziening te stabiliseren. Tegelijkertijd kunnen gebruikers energieopslagsystemen ook gebruiken om elektriciteit op te slaan wanneer de prijzen laag zijn. Dit stelt hen in staat hun gebruik van netstroom te verminderen wanneer de prijzen hoog zijn. Ze kunnen ook elektriciteit uit het opslagsysteem verkopen om winst te maken met piek- en dalprijzen. Energieopslag aan de gebruikerszijde gebruikt kasten als belangrijkste drager. Het is geschikt voor toepassingen in industrie- en bedrijvenparken en gedistribueerde fotovoltaïsche energiecentrales. Deze vallen in het vermogensbereik van 1 kW tot 10 kW. De productcapaciteit is relatief laag.

3. Het “source-grid-load-storage”-systeem is een uitgebreid toepassingsscenario voor energieopslag

Het "bron-net-belasting-opslag"-systeem is een operationele modus. Het omvat een oplossing van "stroombron, elektriciteitsnet, belasting en energieopslag". Het kan de efficiëntie van het energieverbruik en de veiligheid van het net verbeteren. Het kan problemen zoals netvolatiliteit bij het gebruik van schone energie oplossen. In dit systeem is de bron de energieleverancier. Het omvat hernieuwbare energie, zoals zonne-energie, windenergie en waterkracht. Het omvat ook traditionele energie, zoals steenkool, olie en aardgas. Het net is het energietransmissienetwerk. Het omvat hoogspanningsleidingen en de apparatuur voor het elektriciteitsnet. De belasting is de eindgebruiker van energie. Dit omvat bewoners, bedrijven en openbare voorzieningen. Opslag is de technologie voor energieopslag. Het omvat opslagapparatuur en -technologie.

In het oude energiesysteem zijn thermische centrales de energiebron. De huizen en de industrie vormen de belasting. Deze twee liggen ver uit elkaar. Het elektriciteitsnet verbindt ze met elkaar. Het maakt gebruik van een grote, geïntegreerde regelmodus. Het is een realtime balanceringsmodus waarbij de energiebron de belasting volgt.

Onder het "neue Leistungssystem" voegde het systeem de laadbehoefte van nieuwe energievoertuigen toe als "belasting" voor gebruikers. Dit heeft de druk op het elektriciteitsnet aanzienlijk vergroot. Nieuwe energiemethoden, zoals zonne-energie, hebben gebruikers tot een "energiebron" gemaakt. Nieuwe energievoertuigen moeten bovendien snel worden opgeladen. Bovendien is de opwekking van nieuwe energie onstabiel. Gebruikers hebben daarom "energieopslag" nodig om de impact van hun stroomopwekking en -gebruik op het net te egaliseren. Dit maakt piekstroomverbruik en stroomopslag in het dal mogelijk.

Het gebruik van nieuwe energie neemt toe. Gebruikers willen nu lokale microgrids bouwen. Deze verbinden "energiebronnen" (licht), "energieopslag" (opslag) en "belastingen" (laden). Ze gebruiken regel- en communicatietechnologie om vele energiebronnen te beheren. Ze stellen gebruikers in staat om lokaal nieuwe energie op te wekken en te gebruiken. Ze sluiten ook op twee manieren aan op het grote elektriciteitsnet. Dit vermindert hun impact op het net en draagt ​​bij aan de balans. Het kleine microgrid en de energieopslag vormen een "fotovoltaïsch opslag- en laadsysteem". Het is geïntegreerd. Dit is een belangrijke toepassing van "bronnetbelastingopslag".

Toepassingsmogelijkheden en marktcapaciteit van de energieopslagindustrie

Volgens het rapport van CNESA bedroeg de totale capaciteit van de operationele energieopslagprojecten eind 2023 289,20 GW. Dit is een stijging van 21,92% ten opzichte van de 237,20 GW eind 2022. De totale geïnstalleerde capaciteit van nieuwe energieopslag bedroeg 91,33 GW. Dit is een stijging van 99,62% ten opzichte van het voorgaande jaar.

Eind 2023 bereikte de totale capaciteit van energieopslagprojecten in China 86,50 GW. Dit was een stijging van 44,65% ten opzichte van 59,80 GW eind 2022. Ze vormen nu 29,91% van de wereldwijde capaciteit, een stijging van 4,70% ten opzichte van eind 2022. Van deze projecten heeft pompaccumulatie de grootste capaciteit. Deze is goed voor 59,40%. De marktgroei komt voornamelijk van nieuwe energieopslag. Dit omvat lithium-ionbatterijen, loodaccu's en perslucht. Deze hebben een totale capaciteit van 34,51 GW. Dit is een stijging van 163,93% ten opzichte van vorig jaar. In 2023 zal de nieuwe energieopslag in China met 21,44 GW toenemen, een jaar-op-jaar stijging van 191,77%. Nieuwe energieopslag omvat lithium-ionbatterijen en perslucht. Beide hebben honderden netgekoppelde projecten van megawatt.

Afgaande op de planning en bouw van nieuwe energieopslagprojecten, is de nieuwe energieopslag in China grootschalig geworden. In 2022 waren er 1.799 projecten. Ze zijn gepland, in aanbouw of in gebruik. Ze hebben een totale capaciteit van ongeveer 104,50 GW. De meeste nieuwe energieopslagprojecten die in gebruik worden genomen, zijn klein en middelgroot. Hun omvang is minder dan 10 MW. Ze vormen ongeveer 61,98% van het totaal. De energieopslagprojecten die in de planning en in aanbouw zijn, zijn meestal groot. Ze zijn 10 MW en groter. Ze vormen 75,73% van het totaal. Meer dan 402 projecten van 100 megawatt zijn in ontwikkeling. Ze beschikken over de basis en voorwaarden om energie op te slaan voor het elektriciteitsnet.