Leading the Charge: hoe energieopslag het landschap voor B2B-klanten hervormt

Overzicht van de ontwikkeling en toepassing van de energieopslagindustrie.

1. Inleiding tot energieopslagtechnologie.

Energieopslag is de opslag van energie. Het verwijst naar technologieën die één vorm van energie omzetten in een stabielere vorm en deze opslaan. Ze geven het vervolgens in een specifieke vorm vrij als dat nodig is. Verschillende principes voor energieopslag verdelen het in 3 typen: mechanisch, elektromagnetisch en elektrochemisch. Elk type energieopslag heeft zijn eigen vermogensbereik, eigenschappen en toepassingen.

Het heeft voordelen. Deze omvatten minder impact van geografie. Ze hebben ook een korte bouwtijd en een hoge energiedichtheid. Hierdoor kan elektrochemische energieopslag flexibel worden ingezet. Het werkt in veel energieopslagsituaties. Het is de technologie voor het opslaan van energie. Het heeft het breedste scala aan toepassingen en het meeste ontwikkelingspotentieel. De belangrijkste zijn lithium-ionbatterijen. Ze worden gebruikt in scenario's van minuten tot uren.

2. Toepassingsscenario's voor energieopslag

Energieopslag kent een schat aan toepassingsscenario's in het energiesysteem. Energieopslag heeft drie hoofddoelen: energieopwekking, het elektriciteitsnet en gebruikers. Zij zijn:

Nieuwe energieopwekking is anders dan traditionele typen. Het wordt beïnvloed door natuurlijke omstandigheden. Deze omvatten licht en temperatuur. Het vermogen varieert per seizoen en dag. Het is onmogelijk om de macht aan de vraag aan te passen. Het is een onstabiele energiebron. Wanneer het geïnstalleerde vermogen of het aandeel van de elektriciteitsopwekking een bepaald niveau bereikt. Het zal de stabiliteit van het elektriciteitsnet beïnvloeden. Om het energiesysteem veilig en stabiel te houden, zal het nieuwe energiesysteem gebruik maken van energieopslagproducten. Ze zullen opnieuw verbinding maken met het elektriciteitsnet om de stroomproductie te vergemakkelijken. Dit zal de impact van nieuwe energiebronnen verminderen. Dit omvat fotovoltaïsche energie en windenergie. Ze zijn intermitterend en vluchtig. Het zal ook problemen met het energieverbruik aanpakken, zoals het opgeven van wind en licht.

Traditioneel rasterontwerp en constructie volgen de maximale belastingsmethode. Dat doen ze aan de rasterzijde. Dat is het geval bij de aanleg van een nieuw netwerk of het toevoegen van capaciteit. De apparatuur moet rekening houden met de maximale belasting. Dit zal leiden tot hoge kosten en een laag activagebruik. De opkomst van energieopslag aan de netzijde kan de oorspronkelijke methode van maximale belasting doorbreken. Bij het aanleggen van een nieuw netwerk of het uitbreiden van een oud netwerk kan de congestie op het elektriciteitsnet worden verminderd. Het bevordert ook het uitbreiden en upgraden van apparatuur. Dit bespaart op netwerkinvesteringskosten en verbetert het gebruik van activa. Energieopslag maakt gebruik van containers als belangrijkste drager. Het wordt gebruikt aan de kant van de energieopwekking en het elektriciteitsnet. Het is vooral bedoeld voor toepassingen met een vermogen van meer dan 30 kW. Ze hebben een hogere productcapaciteit nodig.

Nieuwe energiesystemen aan de gebruikerskant worden vooral gebruikt voor het opwekken en opslaan van energie. Hierdoor worden de elektriciteitskosten verlaagd en wordt energieopslag gebruikt om de stroom te stabiliseren. Tegelijkertijd kunnen gebruikers ook energieopslagsystemen gebruiken om elektriciteit op te slaan als de prijzen laag zijn. Hierdoor kunnen ze hun gebruik van elektriciteit uit het elektriciteitsnet verminderen als de prijzen hoog zijn. Ze kunnen ook elektriciteit uit het opslagsysteem verkopen om geld te verdienen aan piek- en dalprijzen. Energieopslag aan de gebruikerszijde maakt gebruik van kasten als belangrijkste drager. Het is geschikt voor toepassingen in industriële en commerciële parken en gedistribueerde fotovoltaïsche energiecentrales. Deze bevinden zich 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 van energieopslag

Het “source-grid-load-storage”-systeem is een bedrijfsmodus. Het omvat een oplossing van “stroombron, elektriciteitsnet, belasting en energieopslag”. Het kan de efficiëntie van het energieverbruik en de veiligheid van het elektriciteitsnet vergroten. Het kan problemen zoals de volatiliteit van het elektriciteitsnet 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 elektriciteitsnet is het energietransmissienetwerk. Het omvat transmissielijnen en apparatuur voor het energiesysteem. De belasting is de eindgebruiker van energie. Het omvat bewoners, bedrijven en publieke voorzieningen. Opslag is de technologie voor energieopslag. Het omvat opslagapparatuur en -technologie.

In het oude energiesysteem waren thermische centrales de energiebron. De huizen en industrieën zijn de last. De twee liggen ver uit elkaar. Het elektriciteitsnet verbindt ze. Het maakt gebruik van een grote, geïntegreerde besturingsmodus. Het is een real-time balanceringsmodus waarbij de stroombron de belasting volgt.

Onder het “neue Leistungssystem” voegde het systeem de laadvraag van nieuwe energievoertuigen toe als een “belasting” voor gebruikers. Hierdoor is de druk op het elektriciteitsnet sterk toegenomen. Nieuwe energiemethoden, zoals fotovoltaïsche zonne-energie, hebben ervoor gezorgd dat gebruikers een ‘stroombron’ zijn geworden. Ook moeten nieuwe energievoertuigen snel worden opgeladen. En de opwekking van nieuwe energie is onstabiel. Gebruikers hebben dus ‘energieopslag’ nodig om de impact van hun energieopwekking en -gebruik op het elektriciteitsnet te verzachten. Dit maakt piekstroomverbruik en opslag van energie mogelijk.

Het gebruik van nieuwe energie diversifieert. Gebruikers willen nu lokale microgrids bouwen. Deze verbinden ‘stroombronnen’ (licht), ‘energieopslag’ (opslag) en ‘belastingen’ (opladen). Ze gebruiken controle- en communicatietechnologie om veel energiebronnen te beheren. Ze laten gebruikers lokaal nieuwe energie opwekken en gebruiken. Ze sluiten bovendien op twee manieren aan op het grote elektriciteitsnet. Dit vermindert hun impact op het net en helpt het in evenwicht te brengen. Het kleine microgrid en de energieopslag zijn een “fotovoltaïsch opslag- en oplaadsysteem”. Het is geïntegreerd. Dit is een belangrijke toepassing van “opslag van bronnetbelasting”.

二. Toepassingsvooruitzichten en marktcapaciteit van de energieopslagindustrie

Volgens het rapport van CNESA bedroeg de totale capaciteit van 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 bereikte 91,33 GW. Dit is een stijging van 99,62% ten opzichte van het voorgaande jaar.

Eind 2023 bedroeg de totale capaciteit van energieopslagprojecten in China 86,50 GW. Het was een stijging van 44,65% ten opzichte van 59,80 GW eind 2022. Ze vormen nu 29,91% van de mondiale capaciteit, een stijging van 4,70% ten opzichte van eind 2022. Onder hen heeft pompopslag de meeste capaciteit. Het is goed voor 59,40%. De marktgroei komt vooral voort uit nieuwe energieopslag. Dit omvat lithium-ionbatterijen, loodzuurbatterijen en perslucht. Ze 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 stijging op jaarbasis van 191,77%. Nieuwe energieopslag omvat lithium-ionbatterijen en perslucht. Beiden hebben honderden projecten op megawattniveau die op het elektriciteitsnet zijn aangesloten.

Afgaande op de planning en bouw van nieuwe energieopslagprojecten is de nieuwe energieopslag in China grootschalig geworden. In 2022 zijn er 1.799 projecten. Ze zijn gepland, in aanbouw of in bedrijf. 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 planning en in aanbouw zijn, zijn meestal groot. Ze zijn 10MW en hoger. Zij vormen 75,73% van het totaal. Er zijn ruim 402 projecten van 100 megawatt in de maak. Ze hebben de basis en voorwaarden om energie op te slaan voor het elektriciteitsnet.