Проекты

Хранение электроэнергии — это технология балансировки спроса и предложения в энергосистеме. Форма хранения электрической энергии обычно заключается не в непосредственном хранении «электрической энергии», а в первом преобразовании электрической энергии в кинетическую энергию, потенциальную энергию (воды), химическую энергию и другие формы хранения, а затем при необходимости преобразовании ее обратно в электрическую энергию.

Хранение электроэнергии само по себе не является новой технологией, но с промышленной точки зрения оно только что появилось и находится на ранних стадиях своего развития. Мгновенный динамический баланс источников энергии и нагрузок традиционной «жесткой» энергосистемы поддерживать становится все труднее. В будущем энергосистема должна обладать достаточной «гибкостью», чтобы адаптироваться к новым нормам высокой доли возобновляемых источников энергии. В этом процессе трансформации хранение энергии стало одной из ключевых технологий, поддерживающих будущие энергосистемы с высокой долей возобновляемых источников энергии, благодаря своей способности отделять производство и потребление электроэнергии от времени и пространства.

1, Популярное объяснение

Технология хранения электрической энергии, технология хранения электрической энергии. В энергосистеме производство и использование электроэнергии осуществляются одновременно, а ее количество сбалансировано. Но потребление электроэнергии всегда колеблется, и необходимо также учитывать возможность выхода из строя энергетического оборудования. Поэтому мощность введенного в систему электрогенерирующего оборудования зачастую превышает потребление электроэнергии, поэтому избыточную электроэнергию можно хранить для корректировки и использования при увеличении резервной электроэнергии. Методы хранения энергии включают в себя насосное хранение, аккумуляторное хранение, сверхпроводящее хранение, механическое хранение в виде маховика, хранение сжатого воздуха и т. д. Насосное хранение является наиболее распространенным среди них.

Накопленная энергия может использоваться в качестве аварийной энергии, а также для хранения энергии при низких нагрузках сети и выдачи энергии при высоких нагрузках сети для сглаживания пиков и заполнения впадин, уменьшая колебания сети.

Хранение энергии является важным компонентом будущих энергетических систем и незаменимо. Накопление энергии может обеспечить применение энергии со сдвигом во времени, сгладить прерывистость ветра и света и немедленно вырабатывать электроэнергию. За счет сбривания и заполнения впадин можно получить доход. Связь в реальном времени между подачей и потреблением энергии можно изменить на связь во времени, обогащая средства баланса мощности, достигая высокой плотности и контролируемого применения низкой плотности и нестабильной энергии, достигая эффекта традиционных источников энергии и становясь высокоэффективным конкурентоспособный источник энергии.

2. Техническое введение.

Хранение электрической энергии относится к процессу хранения энергии через среду или устройство и высвобождения ее при необходимости.

3. Маленькое хранилище энергии и большое хранилище энергии.

Малый накопитель энергии: Накопление энергии в конце процесса энергопотребления, с небольшим объемом, высокими требованиями безопасности и низкой экономической эффективностью, ориентировано на миниатюризацию и развитие безопасности и популярно в таких областях, как аккумуляторы мобильных телефонов, аккумуляторы электромобилей и аварийное оборудование. Источники питания.

Большой запас энергии: Хранение энергии ориентировано на поставку, с большим объемом и высокими требованиями к производительности, с упором на развитие в направлении экономической эффективности.

4. Методы хранения энергии

4.1 Аккумуляторная батарея для хранения энергии

Свинцово-кислотные аккумуляторы обычно используются в устройствах большой мощности, в основном для хранения избыточной энергии в аварийных источниках питания, электромобилях и электростанциях. В приложениях с низким энергопотреблением также можно использовать сухие перезаряжаемые батареи, такие как никель-водородные батареи, литий-ионные батареи и т. д.

Полностью ванадиевая проточная батарея представляет собой крупногабаритную аккумуляторную батарею, которая преобразует химическую энергию в электрическую энергию посредством изменения валентного состояния ионов ванадия, тем самым сохраняя и высвобождая силы, генерируемые ветровой или солнечной энергией. В отрасли его обычно называют «банком питания». Производство ванадиевых аккумуляторов, используемых для снижения пиковых нагрузок электростанций и хранения энергии ветра в развитых странах, таких как США и Япония, быстро развивается, и технология в основном зрелая. По сравнению с литиевыми батареями, самым большим преимуществом всех ванадиевых проточных батарей является то, что они не горят и не взрываются.

4.2 Конденсаторный накопитель энергии

Конденсаторы также являются компонентами хранения энергии, и запасенная ими электрическая энергия пропорциональна квадрату их собственной емкости и напряжения на клеммах: E=C * U * U/2. Емкостные накопители энергии просты в обслуживании и не требуют сверхпроводников. Еще одним важным аспектом емкостного накопителя энергии является его способность мгновенно обеспечивать высокую мощность, что делает его очень подходящим для таких приложений, как лазеры и фонарики.

Суперконденсаторы, также известные как электрохимические конденсаторы, представляют собой новый тип накопителя энергии, который находится между традиционными конденсаторами и перезаряжаемыми батареями. Ихструктура аналогична аккумуляторной батарее, в основном включает двойные электроды, электролиты, токосъемники и изоляторы. Они имеют такие преимущества, как высокая удельная мощность, длительный срок службы, хорошие характеристики при низких температурах, безопасность, надежность и экологичность. Однако из-за низкого диэлектрического выдерживаемого напряжения возникает ток утечки, который ограничивает время накопления и удержания энергии. В настоящее время суперконденсаторы в основном основаны на двухслойных конденсаторах с границами раздела пористые углеродные электроды/электролит или квазиконденсаторы, созданные из оксидов металлов или проводящих полимеров для накопления энергии.

5. Сценарии применения

5.1 Сторона питания

Плавный вывод: Поглощение колебаний в производстве возобновляемой энергии или сглаживание выходной мощности производства возобновляемой энергии.

Отслеживание плана выработки электроэнергии: Следите за ростом производства возобновляемой энергии, чтобы помочь производству ветровой и солнечной энергии, сделав их частично регулируемым источником энергии и улучшив их управляемость.

В зоне производства возобновляемой энергии с высоким уровнем проникновения хранится избыточная ветровая и солнечная энергия для сокращения энергетических отходов и увеличения проникновения и экономии возобновляемой энергии.

Накопленная энергия может быть использована в качестве резервного резерва для планирования энергосистемы в любое время, тем самым уменьшая объем резервной энергии для обычного производства электроэнергии и повышая его эффективность.

5.2 Сторона передачи

Уменьшите нагрузку на блоки пикового сглаживания и регулирования частоты, предоставьте вспомогательные услуги пикового сглаживания и регулирования частоты для электросети и платите в соответствии с эффектом регулирования.

Устройства накопления энергии, построенные в разных местах и в нескольких местах, могут служить в качестве вспомогательных услуг, оптимизировать поток электроэнергии, уменьшать или устранять перегрузку и перегрузку линий, а также уменьшать потери в линиях и сети.

Задержка строительства и эксплуатации новых линий.

В случае сбоя или аварии в электросети накопители энергии можно использовать в качестве регулирующего источника питания, чтобы повысить безопасность и стабильность работы электросети, а также увеличить запас безопасной работы электросети. Его также можно использовать в качестве аварийного резервного источника питания или источника питания с нулевым пуском для электросети.

5.3 Сторона распределения

Для независимых или подключенных к сети микросетей устройства хранения энергии становятся незаменимым оборудованием для поддержания нормальной и стабильной работы микросети. Их можно использовать для регулировки частоты микросети, поддержания стабильности частоты во время переходного процесса и использования для долгосрочного управления энергопотреблением.

Одним из необходимых методов настройки активных распределительных сетей является улучшение способности распределительной сети поглощать распределенные источники энергии и обеспечение качества электроэнергии, чтобы гарантировать, что распределительная сеть работает в безопасном диапазоне.

Мобильные накопители энергии позволяют быстро доставлять накопители энергии в район отключения электроэнергии и подключать их к сети в случае региональных отключений электроэнергии, чтобы сократить время простоя и повысить надежность электроснабжения.

5.4 Пользовательская сторона

Пользователи могут использовать устройства хранения энергии и цены на электроэнергию по времени использования, чтобы изменить время и методы использования электроэнергии, чтобы уменьшить пиковую и минимальную нагрузку, а также снизить затраты на электроэнергию.

Для некоторых пользователей, которым требуется высокая надежность, последствия прерывания электроснабжения крайне серьезны, требуя установки определенного количества накопителей энергии в качестве резервных источников питания (или источников бесперебойного питания).

Когда электромобиль подключен к электросети, он может служить устройством хранения энергии, используя функцию V2G для реагирования на спрос и возврата энергии, накопленной внутри электромобиля, в сеть, когда это необходимо.

Системы хранения энергии также могут использоваться для систем управления энергопотреблением в домах и зданиях.