Gambaran umum pengembangan dan penerapan industri penyimpanan energi.
1. Pengenalan teknologi penyimpanan energi.
Penyimpanan energi adalah penyimpanan energi. Ini merujuk pada teknologi yang mengubah satu bentuk energi menjadi bentuk yang lebih stabil dan menyimpannya. Mereka kemudian melepaskannya dalam bentuk tertentu saat dibutuhkan. Prinsip penyimpanan energi yang berbeda membaginya menjadi 3 jenis: mekanis, elektromagnetik, dan elektrokimia. Setiap jenis penyimpanan energi memiliki rentang daya, sifat, dan kegunaannya sendiri.
| Jenis penyimpanan energi | Daya terukur | Energi yang dinilai | Karakteristik | Kesempatan aplikasi | |
| Mekanis Penyimpanan Energi | itu 储能 | 100-2.000MW | 4-10 jam | Teknologi berskala besar dan matang; respons lambat, membutuhkan sumber daya geografis | Pengaturan beban, kendali frekuensi dan sistem cadangan, kendali stabilitas jaringan. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 jam | Teknologi matang dan berskala besar; respons lambat, perlu sumber daya geografis. | Pemangkasan puncak, pencadangan sistem, kontrol stabilitas jaringan | |
| 飞轮 储能 | kW-30MW | 15 detik-30 detik menit | Daya spesifik tinggi, biaya tinggi, tingkat kebisingan tinggi | Kontrol sementara/dinamis, kontrol frekuensi, kontrol tegangan, UPS dan penyimpanan energi baterai. | |
| Elektromagnetik Penyimpanan Energi | 超导 储能 | kW-1MW | 2dtk-5mnt | Respon cepat, daya spesifik tinggi; biaya tinggi, perawatan sulit | Kontrol transien/dinamis, kontrol frekuensi, kontrol kualitas daya, UPS dan penyimpanan energi baterai |
| 超级 电容 | kW-1MW | 1-30 detik | Respon cepat, daya spesifik tinggi; biaya tinggi | Kontrol kualitas daya, UPS dan penyimpanan energi baterai | |
| Elektrokimia Penyimpanan Energi | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1 menit-3 h | Teknologi yang matang, biaya rendah, umur pakai pendek, dan masalah perlindungan lingkungan | Cadangan pembangkit listrik, start hitam, UPS, keseimbangan energi |
| itu 电池 | kW-100MW | 1-20 jam | Banyak siklus baterai yang melibatkan pengisian dan pengosongan daya secara mendalam. Siklus-siklus ini mudah digabungkan, tetapi memiliki kepadatan energi yang rendah. | Meliputi kualitas daya, daya cadangan, pencukuran puncak dan pengisian lembah, pengelolaan energi dan penyimpanan energi terbarukan. | |
| 钠硫 电池 | 1 kW-100 MW | Jam | Energi spesifik tinggi, biaya tinggi, masalah keselamatan operasional memerlukan perbaikan. | Kualitas daya adalah salah satu ide. Pasokan daya cadangan adalah ide lainnya. Lalu, ada pemangkasan puncak dan pengisian lembah. Manajemen energi adalah ide lainnya. Terakhir, ada penyimpanan energi terbarukan. | |
| 锂离子 电池 | kW-100MW | Jam | Energi spesifik tinggi, biaya menurun seiring dengan penurunan biaya baterai lithium-ion | Kontrol sementara/dinamis, kontrol frekuensi, kontrol tegangan, UPS dan penyimpanan energi baterai. | |
Teknologi ini memiliki beberapa kelebihan. Di antaranya, dampak geografis yang lebih kecil. Teknologi ini juga memiliki waktu konstruksi yang singkat dan kepadatan energi yang tinggi. Hasilnya, penyimpanan energi elektrokimia dapat digunakan secara fleksibel. Teknologi ini berfungsi dalam banyak situasi penyimpanan daya. Teknologi ini merupakan teknologi penyimpanan daya. Teknologi ini memiliki jangkauan penggunaan terluas dan potensi pengembangan paling besar. Baterai lithium-ion adalah yang utama. Baterai ini digunakan dalam berbagai skenario, mulai dari menit hingga jam.
2. Skenario aplikasi penyimpanan energi
Penyimpanan energi memiliki banyak sekali skenario aplikasi dalam sistem tenaga listrik. Penyimpanan energi memiliki 3 kegunaan utama: pembangkitan daya, jaringan listrik, dan pengguna. Ketiganya adalah:
Pembangkitan daya energi baru berbeda dari jenis tradisional. Pembangkitan daya dipengaruhi oleh kondisi alam. Kondisi ini meliputi cahaya dan suhu. Output daya bervariasi menurut musim dan hari. Menyesuaikan daya dengan permintaan tidak mungkin dilakukan. Pembangkitan daya merupakan sumber daya yang tidak stabil. Ketika kapasitas terpasang atau proporsi pembangkitan daya mencapai tingkat tertentu, hal ini akan memengaruhi stabilitas jaringan listrik. Untuk menjaga sistem daya tetap aman dan stabil, sistem energi baru akan menggunakan produk penyimpanan energi. Produk-produk tersebut akan terhubung kembali ke jaringan untuk memperlancar output daya. Hal ini akan mengurangi dampak daya energi baru. Hal ini meliputi daya fotovoltaik dan angin. Daya tersebut bersifat terputus-putus dan tidak stabil. Pembangkitan daya juga akan mengatasi masalah konsumsi daya, seperti penghentian penggunaan tenaga angin dan cahaya.
Desain dan konstruksi jaringan tradisional mengikuti metode beban maksimum. Mereka melakukannya di sisi jaringan. Itulah yang terjadi saat membangun jaringan baru atau menambah kapasitas. Peralatan harus mempertimbangkan beban maksimum. Ini akan menyebabkan biaya tinggi dan penggunaan aset rendah. Meningkatnya penyimpanan energi sisi jaringan dapat merusak metode beban maksimum yang asli. Saat membuat jaringan baru atau memperluas jaringan lama, ini dapat mengurangi kemacetan jaringan. Ini juga mendorong perluasan dan peningkatan peralatan. Ini menghemat biaya investasi jaringan dan meningkatkan penggunaan aset. Penyimpanan energi menggunakan kontainer sebagai pembawa utama. Ini digunakan di sisi pembangkit listrik dan jaringan. Ini terutama untuk aplikasi dengan daya lebih dari 30kW. Mereka membutuhkan kapasitas produk yang lebih tinggi.
Sistem energi baru di sisi pengguna terutama digunakan untuk menghasilkan dan menyimpan daya. Hal ini memangkas biaya listrik dan menggunakan penyimpanan energi untuk menstabilkan daya. Pada saat yang sama, pengguna juga dapat menggunakan sistem penyimpanan energi untuk menyimpan listrik saat harga sedang rendah. Hal ini memungkinkan mereka memangkas penggunaan listrik jaringan saat harga sedang tinggi. Mereka juga dapat menjual listrik dari sistem penyimpanan untuk mendapatkan keuntungan dari harga puncak dan harga terendah. Penyimpanan energi di sisi pengguna menggunakan kabinet sebagai pembawa utama. Hal ini sesuai untuk aplikasi di kawasan industri dan komersial serta pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi. Daya yang tersedia berada pada kisaran 1 kW hingga 10 kW. Kapasitas produk relatif rendah.
3. Sistem “sumber-jaringan-beban-penyimpanan” merupakan skenario aplikasi penyimpanan energi yang diperluas
Sistem “sumber-jaringan-beban-penyimpanan” adalah mode operasi. Sistem ini mencakup solusi “sumber daya, jaringan daya, beban, dan penyimpanan energi”. Sistem ini dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi dan keamanan jaringan. Sistem ini dapat memperbaiki masalah seperti volatilitas jaringan dalam penggunaan energi bersih. Dalam sistem ini, sumbernya adalah pemasok energi. Sistem ini mencakup energi terbarukan, seperti tenaga surya, angin, dan tenaga air. Sistem ini juga mencakup energi tradisional, seperti batu bara, minyak, dan gas alam. Jaringan adalah jaringan transmisi energi. Sistem ini mencakup saluran transmisi dan peralatan sistem tenaga. Beban adalah pengguna akhir energi. Sistem ini mencakup penduduk, perusahaan, dan fasilitas umum. Penyimpanan adalah teknologi penyimpanan energi. Sistem ini mencakup peralatan dan teknologi penyimpanan.
Dalam sistem tenaga lama, pembangkit listrik termal adalah sumber daya. Rumah dan industri adalah beban. Keduanya berjauhan. Jaringan listrik menghubungkan keduanya. Sistem ini menggunakan mode kontrol terintegrasi yang besar. Ini adalah mode penyeimbangan waktu nyata di mana sumber daya mengikuti beban.
Di bawah “sistem pengisian daya baru”, sistem tersebut menambahkan permintaan pengisian daya kendaraan energi baru sebagai “beban” bagi pengguna. Hal ini telah meningkatkan tekanan pada jaringan listrik secara signifikan. Metode energi baru, seperti fotovoltaik, telah memungkinkan pengguna menjadi “sumber daya.” Selain itu, kendaraan energi baru memerlukan pengisian daya yang cepat. Dan, pembangkitan daya energi baru tidak stabil. Jadi, pengguna memerlukan “penyimpanan energi” untuk memperlancar dampak pembangkitan dan penggunaan daya mereka pada jaringan listrik. Hal ini akan memungkinkan penggunaan daya puncak dan penyimpanan daya palung.
Penggunaan energi baru semakin beragam. Pengguna kini ingin membangun jaringan mikro lokal. Jaringan ini menghubungkan "sumber daya" (cahaya), "penyimpanan energi" (penyimpanan), dan "beban" (pengisian daya). Jaringan ini menggunakan teknologi kontrol dan komunikasi untuk mengelola banyak sumber energi. Jaringan ini memungkinkan pengguna untuk menghasilkan dan menggunakan energi baru secara lokal. Jaringan ini juga terhubung ke jaringan listrik besar dengan dua cara. Hal ini mengurangi dampaknya terhadap jaringan dan membantu menyeimbangkannya. Jaringan mikro kecil dan penyimpanan energi merupakan "sistem penyimpanan dan pengisian daya fotovoltaik". Jaringan ini terintegrasi. Ini merupakan aplikasi penting dari "penyimpanan beban jaringan sumber".
二. Prospek aplikasi dan kapasitas pasar industri penyimpanan energi
Laporan CNESA menyebutkan bahwa pada akhir tahun 2023, total kapasitas proyek penyimpanan energi yang beroperasi mencapai 289,20GW. Angka ini naik 21,92% dari 237,20GW pada akhir tahun 2022. Total kapasitas terpasang penyimpanan energi baru mencapai 91,33GW. Angka ini meningkat 99,62% dari tahun sebelumnya.
Pada akhir tahun 2023, total kapasitas proyek penyimpanan energi di Tiongkok mencapai 86,50GW. Jumlah tersebut naik 44,65% dari 59,80GW pada akhir tahun 2022. Kini, kapasitas tersebut mencapai 29,91% dari kapasitas global, naik 4,70% dari akhir tahun 2022. Di antara kapasitas tersebut, penyimpanan terpompa memiliki kapasitas terbesar. Kapasitasnya mencapai 59,40%. Pertumbuhan pasar utamanya berasal dari penyimpanan energi baru. Ini termasuk baterai lithium-ion, baterai timbal-asam, dan udara terkompresi. Kapasitas totalnya mencapai 34,51GW. Ini merupakan peningkatan 163,93% dari tahun lalu. Pada tahun 2023, penyimpanan energi baru Tiongkok akan meningkat sebesar 21,44GW, peningkatan tahun-ke-tahun sebesar 191,77%. Penyimpanan energi baru mencakup baterai lithium-ion dan udara terkompresi. Keduanya memiliki ratusan proyek yang terhubung ke jaringan listrik, setingkat megawatt.
Dilihat dari perencanaan dan pembangunan proyek penyimpanan energi baru, penyimpanan energi baru Tiongkok telah menjadi berskala besar. Pada tahun 2022, terdapat 1.799 proyek. Proyek-proyek tersebut direncanakan, sedang dibangun, atau beroperasi. Total kapasitasnya sekitar 104,50GW. Sebagian besar proyek penyimpanan energi baru yang dioperasikan adalah proyek skala kecil dan menengah. Skalanya kurang dari 10MW. Proyek-proyek tersebut mencakup sekitar 61,98% dari total. Proyek-proyek penyimpanan energi yang sedang direncanakan dan dibangun sebagian besar berukuran besar. Proyek-proyek tersebut berkapasitas 10MW ke atas. Proyek-proyek tersebut mencakup 75,73% dari total. Lebih dari 402 proyek 100 megawatt sedang dalam pengerjaan. Proyek-proyek tersebut memiliki dasar dan kondisi untuk menyimpan energi bagi jaringan listrik.
Waktu posting: 22-Jul-2024