Scenariusze zastosowań magazynowania energii w przemyśle i handlu
(1) Oddzielne magazynowanie energii:Może zaoszczędzić koszty energii elektrycznej dla przedsiębiorstw poprzez zmniejszenie szczytowych obciążeń lub może być używany jako zapasowe źródło zasilania. Jest głównie używany w fabrykach, centrach handlowych itp.
(2) Zintegrowane magazynowanie i ładowanie fotowoltaiczne:Zbudować zintegrowaną elektrownię fotowoltaiczną do magazynowania i ładowania na ograniczonym terenie, wykorzystać energię fotowoltaiczną na dachu i zadaszeniu parkingowym oraz skonfigurować system magazynowania energii w celu osiągnięcia „samodzielnej generacji i własnego wykorzystania, magazynowania nadwyżek energii”, skutecznie łagodząc wpływ obciążenia stosu ładowania na sieć energetyczną.
(3) Mikrosieć + magazynowanie energii: Mikrosieć jest uważana za kontrolowaną jednostkę w sieci energetycznej. Reaguje w ciągu kilku sekund, aby zaspokoić potrzeby zewnętrznej sieci przesyłowej i dystrybucyjnej i może zaspokoić potrzeby energetyczne obszaru koncentracji obciążenia energetycznego, takiego jak wyspy, odległe podmiejskie obszary mieszkalne i parki przemysłowe. Jeśli mikrosieć zostanie utworzona w miejscu, w którym obciążenie jest skoncentrowane, a system magazynowania energii zostanie użyty do magazynowania energii elektrycznej, w przypadku krótkotrwałej przerwy w dostawie prądu system magazynowania energii może stabilnie dostarczać energię do obciążenia. W przypadku mikrosieci poza siecią magazynowanie energii może wygładzać generowanie nowej energii i być wykorzystywane jako zapasowe źródło zasilania; w przypadku mikrosieci podłączonych do sieci główną funkcją magazynowania energii jest osiągnięcie optymalizacji energii i oszczędzanie energii oraz redukcja emisji.
Struktura rynku magazynowania energii przemysłowej i komercyjnej
(1) Istnieje wiele uczestniczących firm, ale krajobraz konkurencji nie został jeszcze w pełni otwarty. Obecnie do dużych przemysłowych i komercyjnych firm zajmujących się magazynowaniem energii należą Age Xingyun Tech., AlphaESS, CubEnergy, JD Energy itp., a do powstających firm przemysłowych i komercyjnych należą Elecod, Opess, RCT Power itp. Obecne bariery konkurencyjne różnych firm nie są oczywiste.
(2) Skala dostaw jest na ogół niewielka. Poza kilkoma firmami, które promują rynek w modelu leasingu, roczna skala dostaw większości firm nie przekracza 200 jednostek; skala dostaw pierwszej partii firm wchodzących na rynek wynosi głównie od 100 do 200 jednostek; większość nowych przemysłowych i komercyjnych firm zajmujących się magazynowaniem energii w 2022 r. nadal znajduje się na etapie projektowania produktu, budowania zespołu i promocji marki, a żadne produkty nie weszły jeszcze na rynek.
(3) Pojemność głównych produktów wynosi około 200 kWh. Pojemność głównych krajowych przemysłowych i komercyjnych produktów magazynowania energii wynosi 170-220 kWh i jest wyposażona w konfigurację mocy 70-110 kW, tworząc pełny czas ładowania i rozładowania energii magazynowania wynoszący 2 godziny. Projekt pojemności jest podobny do produktu Powerwall firmy SmartPropel Energy. Niektóre firmy promują głównie produkty 1000 kWh, kierując je do parków przemysłowych i innych klientów. Jednak większość przemysłowych i komercyjnych magazynów energii eksportowanych za granicę to produkty 300+ kWh.
Wielkość rynku magazynowania energii przemysłowej i komercyjnej
(1) Projekty magazynowania energii po stronie użytkownika stanowią 10% projektów podłączonych do sieci w 2022 r. Spośród projektów podłączonych do sieci w 2022 r. projekty magazynowania energii odnawialnej i niezależne projekty magazynowania energii stanowią odpowiednio 45% i 44%; skala pojemności projektów magazynowania energii po stronie użytkownika (gospodarstwa domowe + przemysł i handel) znacznie wzrosła do 10%, w tym 3 projekty magazynowania energii ołowiowo-węglowej na 10 godzin.
(2) Skala magazynowania energii po stronie użytkownika osiągnęła poziom GW. Według danych Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance, całkowita skala nowych projektów magazynowania energii podłączonych do sieci w Chinach w 2021 r. wynosi 2.4 GW/4.9 GWh; według statystyk z rynku magazynowania energii i mocy skala osiągnie 7.762 GW/16.428 GWh w 2022 r., przy skali pojemności +235% rok do roku. Spośród nich pojemność projektów magazynowania energii po stronie użytkownika podłączonych do sieci stanowi 10%, przy skali 1.64 GWh.
Magazynowanie energii przemysłowej i komercyjnej kontra magazynowanie energii na dużą skalę
(1) Przemysłowe i komercyjne magazyny energii są w większości budowane w zintegrowanej szafie. Wraz ze wzrostem liczby dużych użytkowników przemysłowych, pojemność przemysłowych i komercyjnych magazynów energii może osiągnąć poziom powyżej MW, a konfiguracja systemu jest zasadniczo taka sama jak w elektrowniach magazynujących energię.
(2) Przemysłowe i komercyjne magazyny energii mają stosunkowo małą pojemność i stosunkowo proste funkcje systemowe. Przemysłowe i komercyjne magazyny energii mają niższe wymagania dotyczące kontroli systemu niż elektrownie magazynujące energię, a niektóre produkty PCS mają również funkcje BMS. Jeśli chodzi o EMS, przemysłowe i komercyjne magazyny energii muszą jedynie ustawić czas ładowania i rozładowywania, aby ukończyć zarządzanie energią, a wymagania funkcjonalne są również niższe niż w przypadku elektrowni magazynujących energię.
Komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii kontra magazynowanie energii na dużą skalę: akumulator
(1) Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii wykorzystuje baterie typu energetycznego. Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii ma stosunkowo niskie wymagania dotyczące czasu reakcji. Biorąc pod uwagę takie czynniki, jak koszt, cykl życia i czas reakcji, stosuje się baterie typu energetycznego.
(2) Elektrownie magazynujące energię wykorzystują baterie typu power do modulacji częstotliwości. Podobnie jak przemysłowe i komercyjne magazyny energii, elektrownie magazynujące energię wykorzystują głównie baterie typu energy. Jednak ponieważ muszą one zapewniać usługi pomocnicze, system baterii magazynujących energię elektrowni z modulacją częstotliwości ma wyższe wymagania dotyczące żywotności cyklu i czasu reakcji. Baterie wykorzystywane do modulacji częstotliwości i awaryjnego tworzenia kopii zapasowych muszą być typu power. Systemy baterii elektrowni wprowadzone na rynek przez CATL, SmartPropel Energy itp. mają liczbę cykli około 8,000 razy, co jest wartością wyższą niż w przypadku zwykłych baterii typu energy.
Komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii kontra magazynowanie energii na dużą skalę: BMS
(1) Przemysłowe i komercyjne systemy akumulatorów magazynujących energię mogą zapewniać funkcje ochrony przed przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem, nadmiernym prądem, nadmierną temperaturą, niedostateczną temperaturą, zwarciem i ograniczeniem prądu dla grup akumulatorów. Przemysłowe i komercyjne systemy akumulatorów magazynujących energię mogą również zapewniać równoważenie napięcia podczas procesu ładowania, a także mogą wykonywać konfigurację parametrów i monitorowanie danych za pomocą oprogramowania działającego w tle, komunikować się z różnymi typami PCS i wspólnie inteligentnie zarządzać systemem magazynowania energii.
(2) Elektrownie magazynujące energię zarządzają bateriami w sposób hierarchiczny i ujednolicony, a struktura jest bardziej złożona. Elektrownia magazynująca energię oblicza i analizuje różne parametry i warunki pracy baterii zgodnie z charakterystyką każdej warstwy i poziomu oraz realizuje skuteczne zarządzanie, takie jak równoważenie, alarm i ochrona, tak aby każda grupa baterii mogła osiągnąć równą moc wyjściową, zapewniając, że system osiąga najlepszy stan operacyjny i najdłuższy czas działania; dostarczanie dokładnych i skutecznych informacji o zarządzaniu bateriami, poprzez zarządzanie równoważeniem baterii, może znacznie poprawić efektywność wykorzystania energii baterii i zoptymalizować charakterystykę obciążenia. Jednocześnie może zmaksymalizować żywotność baterii i zapewnić stabilność, bezpieczeństwo i niezawodność systemu magazynowania energii.
Komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii kontra magazynowanie energii na dużą skalę: PCS
(1) Funkcje przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii PCS są stosunkowo proste i bardziej adaptowalne. Przemysłowe i komercyjne falowniki magazynujące energię opierają się na konwersji dwukierunkowej, są kompaktowe, można je elastycznie rozbudowywać zgodnie z własnymi potrzebami i są łatwiejsze do zintegrowania z systemami akumulatorów; mają bardzo szeroki zakres napięcia 150–750 V, który może spełniać wymagania szeregowe i równoległe różnych akumulatorów, takich jak akumulatory kwasowo-ołowiowe, litowe i LEP; są ładowane i rozładowywane jednokierunkowo i są kompatybilne z różnymi typami falowników fotowoltaicznych.
(2) Elektrownia magazynująca energię PCS ma funkcję wsparcia sieci. Napięcie DC konwertera elektrowni magazynującej energię jest szersze i może pracować przy pełnym obciążeniu przy 1500 V. Oprócz podstawowych funkcji konwertera ma on również funkcję wsparcia sieci, taką jak modulacja częstotliwości pierwotnej, szybkie wysyłanie źródło-sieć-obciążenie itp. Ma silną adaptowalność sieciową i może osiągnąć szybką odpowiedź mocy (<30 ms).
Komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii kontra magazynowanie energii na dużą skalę: EMS
(1) Funkcje przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii EMS są stosunkowo podstawowe. Większość przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii EMS nie musi akceptować dyspozycji sieciowej, ale musi jedynie zarządzać lokalną energią: muszą obsługiwać zarządzanie bilansowaniem baterii systemu magazynowania energii, zapewniać bezpieczeństwo operacyjne, obsługiwać szybką reakcję na poziomie milisekundy i realizować zintegrowane zarządzanie sprzętem podsystemu magazynowania energii i scentralizowaną kontrolę.
(2) Wymagania dotyczące systemu EMS elektrowni magazynujących energię są wyższe. Elektrownie magazynujące energię muszą akceptować dyspozycję sieciową i mieć wyższe wymagania dotyczące systemów EMS. Oprócz podstawowych funkcji zarządzania energią muszą również zapewniać interfejsy dyspozytorskie sieciowe i funkcje zarządzania energią dla systemów mikrosieci. Muszą obsługiwać wiele protokołów komunikacyjnych, mieć standardowe interfejsy dyspozytorskie, być w stanie zarządzać energią i monitorować ją w aplikacjach takich jak przesył energii, mikrosieci i modulacja częstotliwości mocy oraz obsługiwać monitorowanie wielu uzupełniających się systemów energetycznych, takich jak źródła, sieci, obciążenia i magazynowanie.
