Guidare la carica: come l'accumulo di energia sta rimodellando il panorama per i clienti B2B

Panoramica sullo sviluppo e l'applicazione del settore dell'accumulo di energia.

1. Introduzione alla tecnologia di accumulo dell'energia.

L'accumulo di energia è l'immagazzinamento di energia. Si riferisce a tecnologie che convertono una forma di energia in una forma più stabile e la immagazzinano. La rilasciano poi in una forma specifica quando necessario. I diversi principi di accumulo di energia lo dividono in tre tipologie: meccanico, elettromagnetico ed elettrochimico. Ogni tipo di accumulo di energia ha il suo intervallo di potenza, le sue caratteristiche e i suoi utilizzi.

Presenta vantaggi. Tra questi, un minore impatto geografico. Presenta inoltre tempi di costruzione ridotti e un'elevata densità energetica. Di conseguenza, l'accumulo elettrochimico di energia può essere utilizzato in modo flessibile. Funziona in molte situazioni di accumulo di energia. È la tecnologia per l'accumulo di energia. Ha la più ampia gamma di utilizzi e il maggiore potenziale di sviluppo. Le principali sono le batterie agli ioni di litio. Vengono utilizzate in scenari che vanno da pochi minuti a diverse ore.

2. Scenari applicativi di accumulo di energia

L'accumulo di energia ha una vasta gamma di scenari applicativi nel sistema elettrico. L'accumulo di energia ha tre utilizzi principali: produzione di energia, rete e utenza. Questi sono:

La nuova generazione di energia è diversa da quelle tradizionali. È influenzata da condizioni naturali, tra cui luce e temperatura. La produzione di energia varia a seconda della stagione e del giorno. Adattare l'energia alla domanda è impossibile. È una fonte di energia instabile. Quando la capacità installata o la percentuale di produzione di energia raggiunge un certo livello, ciò influirà sulla stabilità della rete elettrica. Per mantenere il sistema elettrico sicuro e stabile, il nuovo sistema energetico utilizzerà prodotti di accumulo di energia. Questi si ricollegheranno alla rete per stabilizzare l'erogazione di energia. Ciò ridurrà l'impatto della nuova energia. Tra queste, l'energia fotovoltaica e l'eolica sono intermittenti e volatili. Risolverà anche problemi di consumo energetico, come l'abbandono del vento e della luce.

La progettazione e la costruzione di reti tradizionali seguono il metodo del carico massimo. Lo fanno lato rete. Questo vale per la costruzione di una nuova rete o per l'aggiunta di capacità. Le apparecchiature devono tenere conto del carico massimo. Ciò comporterà costi elevati e un basso utilizzo delle risorse. L'aumento dell'accumulo di energia lato rete può infrangere il metodo originale del carico massimo. Quando si realizza una nuova rete o si espande una vecchia, può ridurre la congestione della rete. Promuove inoltre l'espansione e l'aggiornamento delle apparecchiature. Ciò consente di risparmiare sui costi di investimento della rete e di migliorare l'utilizzo delle risorse. L'accumulo di energia utilizza i container come vettore principale. Viene utilizzato sia lato generazione che lato rete. È principalmente per applicazioni con una potenza superiore a 30 kW. Richiedono una maggiore capacità di produzione.

I nuovi sistemi energetici lato utente vengono utilizzati principalmente per generare e immagazzinare energia. Questo riduce i costi dell'elettricità e utilizza l'accumulo di energia per stabilizzare l'energia. Allo stesso tempo, gli utenti possono anche utilizzare sistemi di accumulo per immagazzinare elettricità quando i prezzi sono bassi. Questo consente loro di ridurre il consumo di energia elettrica dalla rete quando i prezzi sono alti. Possono anche vendere l'elettricità dal sistema di accumulo per trarre profitto dai prezzi di picco e di valle. L'accumulo di energia lato utente utilizza gli armadi come vettore principale. È adatto per applicazioni in parchi industriali e commerciali e centrali fotovoltaiche distribuite. Queste hanno una potenza compresa tra 1 kW e 10 kW. La capacità del prodotto è relativamente bassa.

3. Il sistema “sorgente-rete-carico-accumulo” è uno scenario applicativo esteso dell’accumulo di energia

Il sistema "sorgente-rete-carico-accumulo" è una modalità operativa. Include una soluzione di "fonte di energia, rete elettrica, carico e accumulo di energia". Può aumentare l'efficienza energetica e la sicurezza della rete. Può risolvere problemi come la volatilità della rete nell'uso di energia pulita. In questo sistema, la fonte è il fornitore di energia. Include energie rinnovabili, come l'energia solare, eolica e idroelettrica. Include anche energie tradizionali, come carbone, petrolio e gas naturale. La rete è la rete di trasmissione dell'energia. Include linee di trasmissione e apparecchiature del sistema elettrico. Il carico è l'utente finale dell'energia. Include residenti, imprese e strutture pubbliche. L'accumulo è la tecnologia di accumulo di energia. Include apparecchiature e tecnologie di accumulo.

Nel vecchio sistema elettrico, le centrali termoelettriche erano la fonte di energia. Le abitazioni e le industrie erano il carico. I due sistemi erano molto distanti. La rete elettrica li collegava. Utilizzava un'ampia modalità di controllo integrata. Si trattava di una modalità di bilanciamento in tempo reale in cui la fonte di energia seguiva il carico.

Con il "nuovo sistema di potenza", il sistema ha aggiunto la domanda di ricarica dei veicoli a nuova energia come "carico" per gli utenti. Ciò ha aumentato notevolmente la pressione sulla rete elettrica. Nuovi metodi energetici, come il fotovoltaico, hanno permesso agli utenti di diventare una "fonte di energia". Inoltre, i veicoli a nuova energia necessitano di una ricarica rapida. E la produzione di energia da nuova energia è instabile. Pertanto, gli utenti necessitano di "accumulo di energia" per attenuare l'impatto della loro produzione e del loro utilizzo sulla rete. Ciò consentirà l'utilizzo di potenza di picco e l'accumulo di energia a valle.

I nuovi usi energetici si stanno diversificando. Gli utenti ora vogliono costruire microreti locali. Queste collegano "fonti di energia" (luce), "accumulo di energia" (stoccaggio) e "carichi" (ricarica). Utilizzano tecnologie di controllo e comunicazione per gestire numerose fonti energetiche. Permettono agli utenti di generare e utilizzare nuova energia localmente. Si collegano anche alla grande rete elettrica in due modi. Questo riduce il loro impatto sulla rete e contribuisce a bilanciarla. La piccola microrete e l'accumulo di energia costituiscono un "sistema di accumulo e ricarica fotovoltaico". È integrato. Questa è un'importante applicazione del "sistema di accumulo di energia da fonte a rete".

Prospettive applicative e capacità di mercato dell'industria dell'accumulo di energia

Il rapporto della CNESA afferma che, entro la fine del 2023, la capacità totale dei progetti di accumulo di energia operativi era di 289,20 GW, in aumento del 21,92% rispetto ai 237,20 GW di fine 2022. La capacità totale installata di nuovi sistemi di accumulo di energia ha raggiunto i 91,33 GW, con un aumento del 99,62% rispetto all'anno precedente.

Entro la fine del 2023, la capacità totale dei progetti di accumulo di energia in Cina ha raggiunto gli 86,50 GW, in aumento del 44,65% rispetto ai 59,80 GW di fine 2022. Ora rappresentano il 29,91% della capacità globale, in aumento del 4,70% rispetto alla fine del 2022. Tra questi, l'accumulo tramite pompaggio ha la capacità maggiore, con una quota del 59,40%. La crescita del mercato deriva principalmente dai nuovi sistemi di accumulo di energia. Questi includono batterie agli ioni di litio, batterie al piombo-acido e aria compressa. Hanno una capacità totale di 34,51 GW, con un aumento del 163,93% rispetto allo scorso anno. Nel 2023, i nuovi sistemi di accumulo di energia in Cina aumenteranno di 21,44 GW, con un aumento annuo del 191,77%. I nuovi sistemi di accumulo di energia includono batterie agli ioni di litio e aria compressa. Entrambi i sistemi dispongono di centinaia di progetti connessi alla rete, con capacità nell'ordine dei megawatt.

A giudicare dalla pianificazione e dalla costruzione di nuovi progetti di accumulo di energia, in Cina il settore è diventato di grandi dimensioni. Nel 2022, sono stati registrati 1.799 progetti. Sono pianificati, in costruzione o in funzione. Hanno una capacità totale di circa 104,50 GW. La maggior parte dei nuovi progetti di accumulo di energia avviati sono di piccole e medie dimensioni. La loro scala è inferiore a 10 MW e rappresentano circa il 61,98% del totale. I progetti di accumulo di energia in fase di pianificazione e costruzione sono per lo più di grandi dimensioni. Hanno una potenza di 10 MW e oltre e rappresentano il 75,73% del totale. Sono in fase di sviluppo oltre 402 progetti da 100 megawatt. Hanno le basi e le condizioni per immagazzinare energia per la rete elettrica.