Escenarios de aplicación de almacenamiento de energía industrial y comercial
(1) Almacenamiento de energía independiente:Puede ahorrar costos de electricidad a las empresas al reducir los picos de demanda o usarse como fuente de energía de respaldo. Se utiliza principalmente en fábricas, centros comerciales, etc.
(2) Almacenamiento y carga fotovoltaica integrada:Construir una central eléctrica integrada de almacenamiento y carga fotovoltaica en un terreno limitado, utilizar energía fotovoltaica en el techo y en el estacionamiento, y configurar el sistema de almacenamiento de energía para lograr “autogeneración y autoconsumo, almacenamiento de energía excedente”, aliviando efectivamente el impacto de la carga de la pila de carga en la red eléctrica.
(3) Microrred + almacenamiento de energía:La microrred se considera una unidad controlable en la red eléctrica. Responde en segundos para satisfacer las necesidades de la red de transmisión y distribución externa y puede satisfacer las necesidades energéticas de un área de concentración de carga eléctrica, como islas, áreas residenciales suburbanas remotas y parques industriales. Si se establece una microrred en un lugar donde se concentra la carga y se utiliza un sistema de almacenamiento de energía para almacenar electricidad, cuando se produce un corte de energía a corto plazo, el sistema de almacenamiento de energía puede suministrar energía a la carga de manera estable. En el caso de las microrredes fuera de la red, el almacenamiento de energía puede facilitar la generación de nueva energía y usarse como fuente de energía de respaldo; en el caso de las microrredes conectadas a la red, la función principal del almacenamiento de energía es lograr la optimización y conservación de la energía y la reducción de emisiones.
Estructura del mercado de almacenamiento de energía industrial y comercial
(1) Hay muchas empresas participantes, pero el panorama competitivo aún no se ha abierto por completo. En la actualidad, las empresas de almacenamiento de energía industrial y comercial a gran escala incluyen Age Xingyun Tech., AlphaESS, CubEnergy, JD Energy, etc., y las empresas industriales y comerciales emergentes incluyen Elecod, Opess, RCT Power, etc. Las barreras competitivas actuales de varias empresas no son obvias.
(2) La escala de envío es generalmente pequeña. A excepción de unas pocas empresas que promueven el mercado en un modelo de arrendamiento, la escala de envío anual de la mayoría de las empresas no supera las 200 unidades; la escala de envío del primer grupo de empresas que ingresan al mercado es en su mayoría de entre 100 y 200 unidades; la mayoría de las nuevas empresas de almacenamiento de energía industrial y comercial en 2022 aún se encuentran en la etapa de diseño de productos, formación de equipos y promoción de marca, y ningún producto ha ingresado realmente al mercado.
(3) La capacidad de los productos convencionales es de aproximadamente 200 kWh. La capacidad de los productos de almacenamiento de energía industriales y comerciales domésticos convencionales es de 170-220 kWh, y está equipado con una configuración de potencia de 70-110 kW, lo que forma un tiempo de almacenamiento de energía de carga y descarga completa de 2 horas. El diseño de capacidad es similar al producto Powerwall de SmartPropel Energy. Algunas empresas promocionan principalmente productos de 1000 kWh, dirigidos a parques industriales y otros clientes. Sin embargo, la mayoría de los productos de almacenamiento de energía industriales y comerciales exportados al extranjero son productos de más de 300 kWh.
Tamaño del mercado de almacenamiento de energía industrial y comercial
(1) Los proyectos de almacenamiento de energía del lado del usuario representan el 10% de los proyectos conectados a la red en 2022. Del campo de aplicación de los proyectos conectados a la red en 2022, los proyectos de almacenamiento de energía renovable y los proyectos de almacenamiento de energía independiente representan el 45% y el 44% respectivamente; la escala de capacidad de los proyectos de almacenamiento de energía del lado del usuario (hogar + industrial y comercial) ha aumentado significativamente al 10%, incluidos 3 proyectos de almacenamiento de energía de plomo-carbono de 10 horas.
(2) La escala del almacenamiento de energía del lado del usuario ha alcanzado el nivel de GW. Según los datos de la Alianza Tecnológica de la Industria de Almacenamiento de Energía de Zhongguancun, la escala total de los nuevos proyectos de almacenamiento de energía conectados a la red de China en 2021 es de 2.4 GW/4.9 GWh; según las estadísticas del mercado de almacenamiento de energía y electricidad, la escala alcanzará los 7.762 GW/16.428 GWh en 2022, con una escala de capacidad de +235% interanual. Entre ellos, la capacidad de los proyectos de almacenamiento de energía del lado del usuario conectados a la red representa el 10%, con una escala de 1.64 GWh.
Almacenamiento de energía industrial y comercial frente a almacenamiento de energía a gran escala
(1) El almacenamiento de energía industrial y comercial se construye principalmente en un gabinete integrado. Con el aumento de los grandes usuarios industriales, la capacidad de almacenamiento de energía industrial y comercial puede alcanzar niveles superiores a los MW, y la configuración del sistema es básicamente la misma que la de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía.
(2) El almacenamiento de energía industrial y comercial tiene una capacidad relativamente pequeña y funciones de sistema relativamente simples. El almacenamiento de energía industrial y comercial tiene menores requisitos para el control del sistema que las centrales eléctricas de almacenamiento de energía, y algunos productos PCS también tienen funciones BMS. En términos de EMS, el almacenamiento de energía industrial y comercial solo necesita establecer el tiempo de carga y descarga para completar la gestión de energía, y los requisitos funcionales también son menores que los de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía.
Almacenamiento de energía comercial e industrial frente a almacenamiento de energía a gran escala: batería
(1) El almacenamiento de energía industrial y comercial utiliza baterías de tipo energético. El almacenamiento de energía industrial y comercial tiene requisitos relativamente bajos en cuanto a tiempo de respuesta. Teniendo en cuenta factores como el costo, la vida útil y el tiempo de respuesta, se utilizan baterías de tipo energético.
(2) Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía utilizan baterías de tipo eléctrico para la modulación de frecuencia. De manera similar al almacenamiento de energía industrial y comercial, las centrales eléctricas de almacenamiento de energía utilizan principalmente baterías de tipo eléctrico. Sin embargo, debido a que necesitan proporcionar servicios auxiliares de energía, el sistema de batería de almacenamiento de energía de la central eléctrica de modulación de frecuencia tiene requisitos más altos en cuanto a vida útil y tiempo de respuesta. Las baterías utilizadas para la modulación de frecuencia y el respaldo de emergencia deben ser de tipo eléctrico. Los sistemas de baterías de la central eléctrica lanzados por CATL, SmartPropel Energy, etc. tienen un número de ciclos de aproximadamente 8,000 veces, que es mayor que las baterías de tipo eléctrico comunes.
Almacenamiento de energía comercial e industrial frente a almacenamiento de energía a gran escala: BMS
(1) Los sistemas de baterías de almacenamiento de energía industriales y comerciales pueden proporcionar funciones de protección contra sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, sobretemperatura, subtemperatura, cortocircuito y limitación de corriente para grupos de baterías. Los sistemas de baterías de almacenamiento de energía industriales y comerciales también pueden proporcionar equilibrio de voltaje durante el proceso de carga y pueden realizar la configuración de parámetros y el monitoreo de datos a través de software en segundo plano, comunicarse con varios tipos de PCS y administrar conjuntamente el sistema de almacenamiento de energía de manera inteligente.
(2) Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía gestionan las baterías de forma jerárquica y unificada, y la estructura es más compleja. La central eléctrica de almacenamiento de energía calcula y analiza varios parámetros y condiciones de funcionamiento de la batería según las características de cada capa y nivel, y realiza una gestión eficaz como el equilibrado, la alarma y la protección, de modo que cada grupo de baterías pueda lograr la misma salida, asegurando que el sistema logre el mejor estado de funcionamiento y el mayor tiempo de funcionamiento; proporcionando información precisa y eficaz sobre la gestión de la batería, a través de la gestión del equilibrado de la batería se puede mejorar en gran medida la eficiencia de utilización de la energía de la batería y optimizar las características de carga. Al mismo tiempo, puede maximizar la vida útil de la batería y garantizar la estabilidad, la seguridad y la fiabilidad del sistema de almacenamiento de energía.
Almacenamiento de energía comercial e industrial frente a almacenamiento de energía a gran escala: PCS
(1) Las funciones de los PCS de almacenamiento de energía industrial y comercial son relativamente simples y más adaptables. Los inversores de almacenamiento de energía industrial y comercial se basan en la conversión bidireccional, son compactos, se pueden expandir de manera flexible según sus propias necesidades y son más fáciles de integrar con los sistemas de baterías; tienen un rango de voltaje ultra amplio de 150-750 V, que puede cumplir con los requisitos en serie y en paralelo de varias baterías, como baterías de plomo-ácido, baterías de litio y LEP; se cargan y descargan unidireccionalmente y son compatibles con varios tipos de inversores fotovoltaicos.
(2) El PCS de la central eléctrica de almacenamiento de energía tiene la función de soporte de red. El voltaje del lado de CC del convertidor de la central eléctrica de almacenamiento de energía es más amplio y puede funcionar a plena carga a 1500 V. Además de las funciones básicas del convertidor, también tiene la función de soporte de red, como modulación de frecuencia primaria, despacho rápido de fuente-red-carga, etc. Tiene una fuerte adaptabilidad a la red y puede lograr una respuesta de potencia rápida (<30 ms).
Almacenamiento de energía comercial e industrial frente a almacenamiento de energía a gran escala: EMS
(1) Las funciones de los sistemas EMS de almacenamiento de energía industrial y comercial son relativamente básicas. La mayoría de los sistemas EMS de almacenamiento de energía industrial y comercial no necesitan aceptar el despacho de la red, sino que solo necesitan realizar la gestión local de la energía: deben respaldar la gestión del equilibrio de la batería del sistema de almacenamiento de energía, garantizar la seguridad operativa, respaldar la respuesta rápida a nivel de milisegundos y realizar la gestión integrada y el control centralizado de los equipos del subsistema de almacenamiento de energía.
(2) Los requisitos del sistema EMS de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía son más altos. Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía deben aceptar el despacho de la red y tienen requisitos más altos para los sistemas EMS. Además de las funciones básicas de gestión de la energía, también deben proporcionar interfaces de despacho de la red y funciones de gestión de la energía para los sistemas de microrredes. Deben admitir múltiples protocolos de comunicación, tener interfaces de despacho de energía estándar, poder administrar y monitorear la energía en aplicaciones como transferencia de energía, microrredes y modulación de frecuencia de energía, y admitir el monitoreo de múltiples sistemas complementarios de energía como fuentes, redes, cargas y almacenamiento.
