Էներգիայի կուտակման արդյունաբերության զարգացման և կիրառման ակնարկ։
1. Էներգիայի կուտակման տեխնոլոգիայի ներածություն։
Էներգիայի կուտակումը էներգիայի կուտակում է: Այն վերաբերում է տեխնոլոգիաներին, որոնք էներգիայի մեկ ձևը փոխակերպում են ավելի կայուն ձևի և պահպանում այն: Այնուհետև անհրաժեշտության դեպքում այն արտանետում են որոշակի ձևով: Էներգիայի կուտակման տարբեր սկզբունքներ այն բաժանում են 3 տեսակի՝ մեխանիկական, էլեկտրամագնիսական և էլեկտրաքիմիական: Էներգիայի կուտակման յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր հզորության տիրույթը, առանձնահատկությունները և կիրառությունները:
| Էներգիայի կուտակման տեսակը | Գնահատված հզորություն | Գնահատված էներգիա | Բնութագրերը | Դիմումի առիթներ | |
| Մեխանիկական Էներգիայի կուտակում | 抽水 储能 | 100-2,000 ՄՎտ | 4-10 ժամ | Մեծածավալ, հասուն տեխնոլոգիա; դանդաղ արձագանք, պահանջում է աշխարհագրական ռեսուրսներ | Բեռի կարգավորում, հաճախականության կառավարում և համակարգի պահուստավորում, ցանցի կայունության կառավարում։ |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 ժամ | Մեծածավալ, հասուն տեխնոլոգիա; դանդաղ արձագանք, աշխարհագրական ռեսուրսների կարիք։ | Պիկային սահում, համակարգի պահուստավորում, ցանցի կայունության կառավարում | |
| 飞轮 储能 | կՎտ-30 ՄՎտ | 15-30 վայրկյան րոպե | Բարձր տեսակարար հզորություն, բարձր գին, բարձր աղմուկի մակարդակ | Անցումային/դինամիկ կառավարում, հաճախականության կառավարում, լարման կառավարում, UPS և մարտկոցային էներգիայի կուտակում։ | |
| Էլեկտրամագնիսական Էներգիայի կուտակում | 超导 储能 | կՎտ-1 ՄՎտ | 2վ-5րոպե | Արագ արձագանք, բարձր տեսակարար հզորություն; բարձր գին, դժվար սպասարկում | Անցումային/դինամիկ կառավարում, հաճախականության կառավարում, էներգիայի որակի կառավարում, UPS և մարտկոցային էներգիայի կուտակիչ |
| 超级 电容 | կՎտ-1 ՄՎտ | 1-30 վայրկյան | Արագ արձագանք, բարձր տեսակարար հզորություն; բարձր գին | Էլեկտրաէներգիայի որակի վերահսկում, UPS և մարտկոցային էներգիայի կուտակում | |
| Էլեկտրաքիմիական Էներգիայի կուտակում | 铅酸 电池 | կՎտ-50 ՄՎտ | 1 րոպե - 3 h | Հասուն տեխնոլոգիա, ցածր գին, կարճ ծառայության ժամկետ, շրջակա միջավայրի պաշտպանության հետ կապված մտահոգություններ | Էլեկտրակայանի պահուստային ռեժիմ, սև մեկնարկ, UPS, էներգիայի հաշվեկշիռ |
| 液流 电池 | կՎտ-100 ՄՎտ | 1-20 ժամ | Մարտկոցի շատ ցիկլեր ներառում են խորը լիցքավորում և լիցքաթափում: Դրանք հեշտ է համատեղել, բայց ունեն ցածր էներգիայի խտություն: | Այն ներառում է էլեկտրաէներգիայի որակը։ Այն նաև ներառում է պահուստային էլեկտրաէներգիան։ Այն նաև ներառում է գագաթնակետային սղումը և հովտի լցումը։ Այն նաև ներառում է էներգիայի կառավարումը և վերականգնվող էներգիայի կուտակումը։ | |
| 钠硫 电池 | 1 կՎտ-100 ՄՎտ | Ժամեր | Բարձր տեսակարար էներգիան, բարձր արժեքը, շահագործման անվտանգության հետ կապված խնդիրները պահանջում են բարելավում։ | Էլեկտրաէներգիայի որակը մեկ գաղափար է։ Պահեստային էլեկտրամատակարարումը մեկ այլ գաղափար է։ Այնուհետև կա գագաթնակետային էներգիայի կրճատում և հովտի լիցքավորում։ Էներգիայի կառավարումը մեկ այլ գաղափար է։ Վերջապես, կա վերականգնվող էներգիայի կուտակում։ | |
| 锂离子 电池 | կՎտ-100 ՄՎտ | Ժամեր | Բարձր տեսակարար էներգիա, արժեքը նվազում է լիթիում-իոնային մարտկոցների արժեքի նվազման հետ մեկտեղ | Անցումային/դինամիկ կառավարում, հաճախականության կառավարում, լարման կառավարում, UPS և մարտկոցային էներգիայի կուտակում։ | |
Այն ունի առավելություններ։ Դրանց թվում են աշխարհագրական դիրքի ավելի քիչ ազդեցությունը։ Դրանք նաև ունեն կարճ կառուցման ժամանակ և բարձր էներգիայի խտություն։ Արդյունքում, էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակիչը կարող է ճկուն կերպով օգտագործվել։ Այն աշխատում է էներգիայի կուտակման բազմաթիվ իրավիճակներում։ Սա էներգիա կուտակելու տեխնոլոգիա է։ Այն ունի օգտագործման ամենալայն շրջանակը և զարգացման ամենամեծ ներուժը։ Հիմնականները լիթիում-իոնային մարտկոցներն են։ Դրանք օգտագործվում են րոպեներից մինչև ժամեր տևողությամբ տարբեր իրավիճակներում։
2. Էներգիայի կուտակման կիրառման սցենարներ
Էներգախնայողությունը էներգետիկ համակարգում ունի կիրառման բազմաթիվ սցենարներ: Էներգախնայողությունը ունի 3 հիմնական կիրառություն՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրություն, ցանց և օգտագործողներ: Դրանք են՝
Նոր էներգիայի արտադրությունը տարբերվում է ավանդական տեսակներից։ Այն կախված է բնական պայմաններից։ Դրանք ներառում են լույսը և ջերմաստիճանը։ Էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը տատանվում է ըստ եղանակի և օրվա։ Էլեկտրաէներգիան պահանջարկին հարմարեցնելը անհնար է։ Այն անկայուն էներգիայի աղբյուր է։ Երբ տեղադրված հզորությունը կամ էլեկտրաէներգիայի արտադրության համամասնությունը հասնում է որոշակի մակարդակի, դա կազդի էլեկտրացանցի կայունության վրա։ Էներգահամակարգի անվտանգությունն ու կայունությունը պահպանելու համար նոր էներգետիկ համակարգը կօգտագործի էներգիայի կուտակման արտադրանք։ Դրանք կրկին կմիանան ցանցին՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը հարթեցնելու համար։ Սա կնվազեցնի նոր էներգիայի ազդեցությունը։ Սա ներառում է ֆոտովոլտային և քամու էներգիան։ Դրանք ընդհատվող և անկայուն են։ Այն նաև կլուծի էներգիայի սպառման խնդիրները, ինչպիսիք են քամու և լույսի էներգիայի լքումը։
Ավանդական ցանցի նախագծումն ու կառուցումը հետևում են առավելագույն բեռի մեթոդին։ Նրանք դա անում են ցանցի կողմից։ Այդպես է լինում նոր ցանց կառուցելիս կամ հզորություն ավելացնելիս։ Սարքավորումները պետք է հաշվի առնեն առավելագույն բեռը։ Սա կհանգեցնի բարձր ծախսերի և ակտիվների ցածր օգտագործման։ Ցանցի կողմից էներգիայի կուտակման աճը կարող է խախտել սկզբնական առավելագույն բեռի մեթոդը։ Նոր ցանց կառուցելիս կամ հինը ընդլայնելիս դա կարող է նվազեցնել ցանցի գերբեռնվածությունը։ Այն նաև նպաստում է սարքավորումների ընդլայնմանը և արդիականացմանը։ Սա խնայում է ցանցում ներդրումային ծախսերը և բարելավում ակտիվների օգտագործումը։ Էներգիայի կուտակման համար տարաները օգտագործվում են որպես հիմնական կրիչ։ Այն օգտագործվում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության և ցանցի կողմից։ Այն հիմնականում նախատեսված է 30 կՎտ-ից ավելի հզորությամբ կիրառությունների համար։ Դրանք պահանջում են ավելի բարձր արտադրանքի հզորություն։
Օգտատիրոջ կողմից նոր էներգետիկ համակարգերը հիմնականում օգտագործվում են էլեկտրաէներգիա արտադրելու և կուտակելու համար: Սա կրճատում է էլեկտրաէներգիայի ծախսերը և օգտագործում է էներգիայի կուտակումը՝ էլեկտրաէներգիան կայունացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, օգտատերերը կարող են նաև օգտագործել էներգիայի կուտակման համակարգեր՝ էլեկտրաէներգիա կուտակելու համար, երբ գները ցածր են: Սա նրանց թույլ է տալիս կրճատել ցանցային էլեկտրաէներգիայի օգտագործումը, երբ գները բարձր են: Նրանք կարող են նաև վաճառել էլեկտրաէներգիա կուտակման համակարգից՝ գումար վաստակելու գագաթնակետային և ցածր գներից: Օգտատիրոջ կողմից էներգիայի կուտակումը որպես հիմնական կրիչ օգտագործում է պահարաններ: Այն հարմար է արդյունաբերական և առևտրային այգիներում և բաշխված ֆոտովոլտային էլեկտրակայաններում կիրառման համար: Սրանք 1 կՎտ-ից մինչև 10 կՎտ հզորության սահմաններում են: Արտադրանքի հզորությունը համեմատաբար ցածր է:
3. «Աղբյուր-ցանց-բեռնվածություն-կուտակում» համակարգը էներգիայի կուտակման ընդլայնված կիրառման սցենար է։
«Աղբյուր-ցանց-բեռնվածություն-կուտակում» համակարգը աշխատանքային ռեժիմ է: Այն ներառում է «էլեկտրաէներգիայի աղբյուր, էլեկտրական ցանց, բեռ և էներգիայի կուտակում» լուծում: Այն կարող է բարձրացնել էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը և ցանցի անվտանգությունը: Այն կարող է լուծել մաքուր էներգիայի օգտագործման ցանցի անկայունության նման խնդիրներ: Այս համակարգում աղբյուրը էներգիայի մատակարարն է: Այն ներառում է վերականգնվող էներգիան, ինչպիսիք են արևային, քամու և հիդրոէներգիան: Այն նաև ներառում է ավանդական էներգիան, ինչպիսիք են ածուխը, նավթը և բնական գազը: Ցանցը էներգիայի փոխանցման ցանցն է: Այն ներառում է փոխանցման գծերը և էներգետիկ համակարգի սարքավորումները: Բեռը էներգիայի վերջնական օգտագործողն է: Այն ներառում է բնակիչներին, ձեռնարկություններին և հանրային հաստատություններին: Կուտակումը էներգիայի կուտակման տեխնոլոգիան է: Այն ներառում է կուտակման սարքավորումներ և տեխնոլոգիա:
Հին էներգահամակարգում ջերմաէլեկտրակայանները էներգիայի աղբյուրն էին։ Տները և արդյունաբերությունները՝ բեռը։ Երկուսն էլ գտնվում են միմյանցից հեռու։ Էլեկտրաէներգիայի ցանցը միացնում է դրանք։ Այն օգտագործում է մեծ, ինտեգրված կառավարման ռեժիմ։ Սա իրական ժամանակի հավասարակշռման ռեժիմ է, որտեղ էներգիայի աղբյուրը հետևում է բեռին։
«Նոր Լեյստունգսիստեմի» շրջանակներում համակարգը նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների լիցքավորման պահանջարկը ավելացրել է որպես օգտատերերի համար «բեռ»։ Սա զգալիորեն մեծացրել է էլեկտրացանցի վրա ճնշումը։ Նոր էներգետիկ մեթոդները, ինչպիսիք են ֆոտովոլտայինները, թույլ են տվել օգտատերերին դառնալ «էլեկտրաէներգիայի աղբյուր»։ Բացի այդ, նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցները կարիք ունեն արագ լիցքավորման։ Եվ նոր էներգիայի արտադրությունը անկայուն է։ Այսպիսով, օգտատերերին անհրաժեշտ է «էներգիայի կուտակում»՝ իրենց էլեկտրաէներգիայի արտադրության և օգտագործման ազդեցությունը ցանցի վրա մեղմելու համար։ Սա հնարավորություն կտա օգտագործել առավելագույն էներգիա և կուտակել էներգիա։
Նոր էներգիայի օգտագործումը դիվերսիֆիկացվում է։ Օգտատերերն այժմ ցանկանում են կառուցել տեղական միկրոցանցեր։ Սրանք միացնում են «էլեկտրաէներգիայի աղբյուրները» (լույս), «էներգիայի կուտակումը» (պահեստավորում) և «բեռնվածությունը» (լիցքավորում)։ Դրանք օգտագործում են կառավարման և հաղորդակցման տեխնոլոգիաներ՝ բազմաթիվ էներգիայի աղբյուրներ կառավարելու համար։ Դրանք թույլ են տալիս օգտատերերին տեղական մակարդակով արտադրել և օգտագործել նոր էներգիա։ Նրանք նաև երկու եղանակով միանում են մեծ էլեկտրական ցանցին։ Սա նվազեցնում է դրանց ազդեցությունը ցանցի վրա և օգնում է հավասարակշռել այն։ Փոքր միկրոցանցը և էներգիայի կուտակումը «ֆոտովոլտային կուտակման և լիցքավորման համակարգ» են։ Այն ինտեգրված է։ Սա «աղբյուրի ցանցի բեռի կուտակման» կարևոր կիրառություն է։
Էներգիայի կուտակման արդյունաբերության կիրառման հեռանկարները և շուկայական կարողությունները
CNESA-ի զեկույցում նշվում է, որ 2023 թվականի վերջին գործող էներգախնայող նախագծերի ընդհանուր հզորությունը կազմել է 289.20 ԳՎտ: Սա 21.92%-ով ավելի է 2022 թվականի վերջի 237.20 ԳՎտ-ի համեմատ: Նոր էներգախնայող կայանների ընդհանուր տեղադրված հզորությունը հասել է 91.33 ԳՎտ-ի: Սա նախորդ տարվա համեմատ 99.62%-ով ավելի է:
2023 թվականի վերջին Չինաստանում էներգախնայողության նախագծերի ընդհանուր հզորությունը հասել է 86.50 ԳՎտ-ի։ Այն աճել է 44.65%-ով՝ համեմատած 2022 թվականի վերջի 59.80 ԳՎտ-ի հետ։ Այժմ դրանք կազմում են համաշխարհային հզորության 29.91%-ը՝ 4.70%-ով ավելի, քան 2022 թվականի վերջը։ Դրանց թվում պոմպային կուտակիչն ունի ամենամեծ հզորությունը։ Այն կազմում է 59.40%։ Շուկայի աճը հիմնականում պայմանավորված է նոր էներգախնայողությամբ։ Սա ներառում է լիթիում-իոնային մարտկոցներ, կապար-թթվային մարտկոցներ և սեղմված օդ։ Դրանց ընդհանուր հզորությունը կազմում է 34.51 ԳՎտ։ Սա 163.93%-ով ավելի է նախորդ տարվա համեմատ։ 2023 թվականին Չինաստանի նոր էներգախնայողությունը կաճի 21.44 ԳՎտ-ով, ինչը տարեկան 191.77% աճ է։ Նոր էներգախնայողությունը ներառում է լիթիում-իոնային մարտկոցներ և սեղմված օդ։ Երկուսն էլ ունեն ցանցին միացված հարյուրավոր մեգավատտ հզորությամբ նախագծեր։
Դատելով նոր էներգակուտակիչների նախագծերի պլանավորումից և կառուցումից՝ Չինաստանի նոր էներգակուտակիչները դարձել են մեծածավալ։ 2022 թվականին կա 1799 նախագիծ։ Դրանք պլանավորված են, կառուցման փուլում են կամ շահագործման մեջ են։ Դրանց ընդհանուր հզորությունը կազմում է մոտ 104.50 ԳՎտ։ Շահագործման մեջ դրված նոր էներգակուտակիչների նախագծերի մեծ մասը փոքր և միջին չափի են։ Դրանց մասշտաբը 10 ՄՎտ-ից պակաս է։ Դրանք կազմում են ընդհանուրի մոտ 61.98%-ը։ Պլանավորման և կառուցման փուլում գտնվող էներգակուտակիչների նախագծերը հիմնականում մեծ են։ Դրանք 10 ՄՎտ և ավելի են։ Դրանք կազմում են ընդհանուրի 75.73%-ը։ 100 մեգավատտ հզորությամբ ավելի քան 402 նախագիծ մշակման փուլում է։ Դրանք ունեն հիմքեր և պայմաններ էլեկտրաէներգիայի ցանցի համար էներգիա կուտակելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-22-2024