ذخیره انرژی پایدار چیست؟ چقدر مقرون به صرفه است؟

فضای ذخیره‌سازی انرژی پایدار معمولاً فناوری ذخیره‌سازی انرژی بیش از 4 ساعت را توصیف می‌کند. سیستم ذخیره‌سازی انرژی طولانی‌مدت یک سیستم فضای ذخیره‌سازی انرژی است که می‌تواند شارژ و همچنین آزادسازی چرخه‌ها را در طول روزها، ماه‌ها و همچنین دوره‌هایی برای تامین امنیت طولانی‌مدت سیستم قدرت درک کند. هر چه قیمت نفوذ تولید برق از منابع تجدیدپذیر بیشتر باشد، زمان فضای ذخیره سازی انرژی مورد نیاز بیشتر خواهد بود.

تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر دارای ویژگی های تکرارشونده است، زمان تولید برق اصلی و همچنین زمان پیک مصرف برق ناهمسو هستند و همچنین بین عرضه و همچنین نیاز فاصله وجود دارد. با افزایش نفوذ، تن نیاز به تثبیت سیستم قدرت افزایش می یابد. در مقایسه با فضای ذخیره‌سازی انرژی کوتاه‌مدت، سیستم فضای ذخیره‌سازی انرژی طولانی‌مدت می‌تواند انتقال نیرو را بهتر تشخیص دهد، قدرت سیستم تولید منابع تجدیدپذیر را به دوره اوج تقاضای برق منتقل کند و همچنین نقش تثبیت سیستم قدرت و همچنین حفظ توان را در مقیاس بزرگ ایفا کند.

ویژگی‌های اوج تراشیدن و پرکردن دره پروژه ابزارهای ذخیره‌سازی نیرو، و همچنین توسعه تجهیزات فضای ذخیره‌سازی انرژی طولانی‌مدت که با ۴ ساعت نشان داده می‌شود، مورد نیاز است. طبق داده‌های CAISO، منحنی شارژ و همچنین رهاسازی دستگاه‌های ذخیره انرژی باتری را در یک روز در تابستان سال ۲۰۲۱ در کالیفرنیا ترسیم کنید.

دستگاه ذخیره انرژی، انرژی الکتریکی را با توان بالا در طول روز و همچنین تخلیه با توان بالا در زمان پیک مصرف برق در شب را ذخیره می کند و همچنین تخلیه ارتفاع بیش از 4 ساعت طول می کشد.

با توجه به سوابق مطالعاتی Strategen، تا سال 2045، انرژی خورشیدی به حیاتی ترین منبع تجدیدپذیر در کالیفرنیا تبدیل خواهد شد که 75٪ را تشکیل می دهد. برای ایجاد تعادل در تولید انرژی خورشیدی، برق باید بین 8 تا 12 ساعت در طول روز نگه داشته شود و همچنین میزان ذخیره سازی و همچنین ارسال در عصر نیز مطمئناً افزایش می یابد. حداکثر نیاز به انتشار مداوم به مدت 12 ساعت دارد. رشد فضای ذخیره انرژی پایدار ضروری است.

به دلیل نسبت بالای تولید انرژی تجدیدپذیر در ایالات متحده، ایالت طلایی یکی از مناطق اولیه برای آزادسازی بسیاری از سیستم های ذخیره انرژی با زمان تخلیه مداوم 4 ساعت است.

از سال 2019، منطقه کالیفرنیا در واقع شروع به استقرار سیستم های فضای ذخیره انرژی 4 ساعته کرده است. طبق پیش‌بینی Strategen، حالت طلایی تا سال 2030 2 تا 11 گیگاوات تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی پایدار منتشر خواهد کرد و تا سال 2045، 45 تا 55 گیگاوات از پیکربندی‌های فضای ذخیره‌سازی انرژی بلندمدت قابل درک خواهد بود.

سه مرحله ذخیره انرژی طولانی مدت

برای فضای ذخیره انرژی طولانی مدت، مهمترین نکته کمک به تنظیم همه کاره سیستم قدرت است. اساساً در سیستم قدرت، سمت تقاضای منابع انعطاف پذیر عمدتاً نیروی باد و همچنین مراکز تولید برق فتوولتائیک است. تطبیق پذیری سیستم قدرت به طور کلی از 2 جنبه ناشی می شود، یکی تولید برق انعطاف پذیر مجموعه ژنراتور اصلی و دیگری سیستم ذخیره سازی است. پیکربندی مراکز انرژی

هنگامی که سرعت نوآوری را ارزیابی می کنیم، شرکت های سازگاری را به 3 بخش ساده می کنیم: سیستم های سهام. رویکردهای فضای ذخیره سازی توان بالغ - ذخیره سازی پمپ شده. نوآوری های جدید ذخیره انرژی به این ترتیب، می توان به طور تقریبی پیشرفت ذخیره سازی نیرو را ترسیم کرد زیرا نسبت تولید انرژی باد و خورشیدی به تدریج افزایش می یابد.

به طور خاص، می توان آن را مستقیماً به سه مرحله تقسیم کرد:

فاز 1: حدود 10 درصد از تولید برق بادی (که نشان دهنده مرحله ای است که چین مطمئناً در حدود سال 2021 باقی خواهد ماند):

دوره پنجره تاکتیکی برای پیشرفت فناوری مدرن ذخیره‌سازی انرژی با ماندگاری جدید در این مرحله است، واحدهای تولیدی موجود (نیروی زغال‌سنگ، نیروی گاز) می‌توانند برای ارائه کمک‌های منبع همه‌کاره‌تر تغییر شکل دهند. روش معمولی فضای ذخیره‌سازی انرژی، ذخیره‌سازی پمپ شده به دلیل مدت زمان ساخت و ساز طولانی‌تر (6-8 سال)، باید فوراً در نظر گرفته شود و راه‌اندازی شود. هزینه وظایف فضای ذخیره‌سازی انرژی کاملاً جدید هنوز بسیار گران است، اما اگر هنوز شکافی در انعطاف‌پذیری وجود دارد، مشاغل جدید فضای ذخیره‌سازی انرژی باید در اسرع وقت پر شوند.

مرحله 2: سطحی حدود 20 درصد از تولید برق بادی (مطابق با مرحله ای که چین قطعاً در سال 2025 خواهد بود):.

در این مرحله، نبرد تعیین کننده برای اتوماسیون فناوری ذخیره سازی انرژی پایدار با نام تجاری جدید برای کاهش هزینه ها به این مرحله می رود. بازسازی واحدهای تولیدی موجود اساساً به پایان رسیده است و همچنین نمی تواند تطبیق پذیری گام به گام بیشتری را ارائه دهد. نیروی اولیه؛ در حال حاضر، نیاز به ذخیره سازی برق با نام تجاری جدید حتی بیشتر شده است.

فاز 3: با توجه به 30 درصد از تولید برق بادی (نماینده مرحله چین در حدود 2030، نشان دهنده مرحله دولت طلایی در سال 2020):.

فناوری فضای ذخیره سازی انرژی پایدار با هزینه بهینه شده در دوره توسعه سریع ظرفیت راه اندازی است. در این مرحله، دستگاه های موجود فضایی برای بهبود ندارند و به تدریج از بین می روند. ذخیره سازی پمپ شده توسط منابع جغرافیایی محدود شده است و همچنین نمی تواند به افزایش ادامه دهد. فقط روی فناوری‌های جدید ذخیره‌سازی انرژی پایدار حساب کنید. منابع سازگاری افزایشی را تامین کنید.

دسته بندی فضای ذخیره انرژی طولانی مدت.

کیفیت و کاهش هزینه فن آوری های ذخیره سازی انرژی متفاوت است. با توجه به شرایط کاربردی مختلف، فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی بلندمدت یک الگوی چند خطی ارائه می‌دهند.

به طور خلاصه، نوآوری‌های بلندمدت فضای ذخیره‌سازی انرژی را می‌توان به سه خط اصلی تقسیم کرد: ذخیره‌سازی انرژی مکانیکی، ذخیره‌سازی انرژی حرارتی و فضای ذخیره‌سازی انرژی شیمیایی. در میان آنها، ذخیره انرژی مکانیکی شامل ذخیره سازی آب پمپ شده و ذخیره انرژی هوای فشرده است. ذخیره سازی گرم عمدتاً فضای ذخیره سازی گرمای نمک مذاب است. ذخیره انرژی شیمیایی شامل فضای ذخیره انرژی باتری لیتیوم یون، ذخیره انرژی باتری یون سدیم و همچنین ذخیره انرژی باتری جریان مایع است.

هزینه سرمایه گذاری مالی اولیه، اثربخشی ذخیره انرژی و همچنین عمر چرخه سه جنبه اصلی هستند.

1. ارزان ترین فضای ذخیره سازی انرژی درازمدت: فضای ذخیره سازی هیدرولیک پمپ شده، هوای فشرده، ذخیره انرژی باتری لیتیوم یون.

با در نظر گرفتن هزینه‌های شارژ، فضای ذخیره‌سازی هیدرولیک پمپ شده و همچنین نوآوری‌های ذخیره‌سازی نیروی هوای فشرده یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین فضاها هستند، در حالی که فضای ذخیره‌سازی انرژی باتری‌های لیتیوم یونی، فضای ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی با فناوری مدرن با مقرون‌به‌صرفه‌ترین هزینه در هر کیلووات ساعت در فاز فعلی است و باتری‌های یون سدیم و باتری‌های گردشی هزینه هر ساعت را کاهش داده‌اند.

2. هوای فشرده: زمانی که راندمان به 65% افزایش می یابد، انتظار می رود شرایط اقتصادی از ذخیره سازی پمپ شده فراتر رود.

با افزایش عملکرد ذخیره‌سازی نیرو، هزینه هر واحد الکتریسیته برای نوآوری ذخیره‌سازی انرژی هوای تحت فشار مطمئناً کاهش می‌یابد و پیش‌بینی می‌شود که از ذخیره‌سازی آبی پمپ شده فراتر رود و همچنین مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوآوری ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ باشد. ارزیابی حساسیت نشان می‌دهد که وقتی اولین قیمت سرمایه‌گذاری 1.4 یوان/وات ساعت است، با فرض اینکه راندمان فضای ذخیره‌سازی انرژی به 70%/75%/80% افزایش می‌یابد، هزینه هر یک از برق با فکر کردن به قیمت شارژ می‌تواند به 0.834/0.806/0.782 ساعت کاهش یابد.

در حال حاضر، راندمان طرح‌بندی سیستم ذخیره‌سازی انرژی هوای پیشرفته 100 مگاوات/400 مگاوات ساعت Zhangjiakou به 70.4٪ رسیده است و همچنین عملکرد آن مطمئناً در آینده به طور مداوم مشاهده خواهد شد.

3. باتری لیتیوم یونی: پس از کاهش نرخ لیتیوم، همچنان یک داروی نسبتاً مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی ماندگار است. با سرعت صنعتی شدن و همچنین پاییز هزینه های منابع، اولین هزینه سرمایه گذاری مالی ذخیره انرژی لیتیوم-یون به تدریج کاهش می یابد که فضای اقتصادی فضای ذخیره انرژی آن را تقویت می کند. تجزیه و تحلیل حساسیت انجام می شود. با فرض اینکه اولین هزینه سرمایه گذاری سیستم ذخیره انرژی باتری لیتیوم یونی 10 مگاوات/50 مگاوات ساعت به 1.5/1.2/1.0 (یوآن/وات ساعت) کاهش یابد، هزینه هر واحد انرژی الکتریکی با در نظر گرفتن قیمت صورتحساب 1.081/0.966/0.966/0 آن است.

4. باتری جریان مایع: هزینه سرمایه گذاری اولیه و همچنین بهره وری فضای ذخیره سازی انرژی 2 محدودیت اصلی هستند. با سرعت عمل اتوماسیون، انتظار می‌رود هزینه سرمایه‌گذاری اولیه فضای ذخیره انرژی باتری گردش سیال کاهش یابد و اثربخشی فضای ذخیره‌سازی انرژی آن به تدریج افزایش یابد، که مطمئناً کارایی باتری گردشی را بیشتر افزایش می‌دهد. هزینه KWH

با انجام سطح تجزیه و تحلیل حساسیت، زمانی که اثربخشی ذخیره انرژی 75٪ است، با فرض اینکه قیمت اولیه سرمایه گذاری مالی سیستم فضای ذخیره سازی انرژی باتری گردش مایع 10MW/50MWh به 2.5/2.0/1.5 (یوآن/Wh) کاهش می یابد، هزینه هر برق با در نظر گرفتن هزینه انرژی الکتریکی صورتحساب. یوان/کیلووات ساعت

5. باتری یون سدیم: پس از کاهش شدید قیمت، می توان از آن به عنوان یک سرویس فضای ذخیره سازی انرژی طولانی مدت با قیمت مناسب استفاده کرد. با افزایش فرآیند صنعتی‌سازی، پیش‌بینی می‌شود که هزینه سرمایه‌گذاری مالی اولیه ذخیره‌سازی انرژی باتری سدیم یون به تدریج کاهش یابد و وضعیت اقتصادی فضای ذخیره‌سازی انرژی آن را به طور قابل‌توجهی بهبود بخشد.

ارزیابی حساسیت را انجام دهید، زمانی که اثربخشی ذخیره انرژی 80٪ است، با این فرض که اولین هزینه سرمایه گذاری سیستم ذخیره انرژی باتری یون سدیم 10MW/50MWh به 1.6/1.3/1.0 (یوآن/Wh) کاهش می یابد، قیمت هر واحد برق با در نظر گرفتن نرخ صورتحساب 1.2153/1.263/1 است. یوان/کیلووات ساعت زمانی که هزینه سرمایه گذاری اولیه به 1.3 (یوآن/وات ساعت) کاهش یابد، قیمت هر یک از برق کمتر از باتری لیتیوم یون موجود خواهد بود.