Gambaran umum pengembangan dan penerapan industri penyimpanan energi.
1. Pengenalan teknologi penyimpanan energi.
Penyimpanan energi adalah penyimpanan energi. Ini mengacu pada teknologi yang mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk yang lebih stabil dan menyimpannya. Kemudian, energi tersebut dilepaskan dalam bentuk tertentu saat dibutuhkan. Prinsip penyimpanan energi yang berbeda membaginya menjadi 3 jenis: mekanik, elektromagnetik, dan elektrokimia. Setiap jenis penyimpanan energi memiliki rentang daya, karakteristik, dan kegunaannya sendiri.
| Jenis penyimpanan energi | Daya terukur | Energi terukur | 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, kontrol frekuensi dan sistem cadangan, kontrol stabilitas jaringan. |
| 压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 jam | Teknologi berskala besar dan matang; respons lambat, membutuhkan 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 | 2 detik-5 menit | 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 pendek, dan masalah perlindungan lingkungan | Cadangan pembangkit listrik, start hitam, UPS, keseimbangan energi |
| itu 电池 | kW-100MW | 1-20 jam | Banyak siklus baterai melibatkan pengisian dan pengosongan daya yang mendalam. Siklus-siklus ini mudah digabungkan, tetapi kepadatan energinya rendah. | Ini mencakup kualitas daya, daya cadangan, pemangkasan puncak dan pengisian lembah, serta manajemen 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 idenya. Catu 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. | |
Ini memiliki keunggulan, termasuk dampak geografis yang lebih rendah. Waktu konstruksinya juga singkat dan kepadatan energinya tinggi. Akibatnya, penyimpanan energi elektrokimia dapat digunakan secara fleksibel. Penyimpanan energi elektrokimia dapat digunakan dalam berbagai situasi penyimpanan daya. Ini adalah teknologi penyimpanan daya. Penggunaannya sangat luas dan memiliki potensi pengembangan paling besar. Baterai litium-ion adalah yang utama. Baterai ini dapat digunakan dalam berbagai skenario, mulai dari hitungan menit hingga jam.
2. Skenario aplikasi penyimpanan energi
Penyimpanan energi memiliki beragam skenario aplikasi dalam sistem kelistrikan. Penyimpanan energi memiliki 3 kegunaan utama: pembangkit listrik, jaringan listrik, dan pengguna. Ketiganya adalah:
Pembangkit listrik energi baru berbeda dari pembangkit listrik tradisional. Pembangkit listrik ini dipengaruhi oleh kondisi alam, termasuk cahaya dan suhu. Output daya bervariasi tergantung musim dan hari. Menyesuaikan daya dengan kebutuhan tidaklah mungkin. Pembangkit listrik ini merupakan sumber daya yang tidak stabil. Ketika kapasitas terpasang atau proporsi pembangkit listrik mencapai tingkat tertentu, hal ini akan memengaruhi stabilitas jaringan listrik. Untuk menjaga sistem tenaga listrik tetap aman dan stabil, sistem energi baru akan menggunakan produk penyimpanan energi. Produk-produk ini akan terhubung kembali ke jaringan untuk memperlancar output daya. Hal ini akan mengurangi dampak dari pembangkit listrik energi baru. Ini termasuk tenaga fotovoltaik dan tenaga angin. Keduanya bersifat intermiten dan fluktuatif. Hal ini juga akan mengatasi masalah konsumsi daya, seperti kurangnya pasokan energi angin dan tenaga cahaya.
Desain dan konstruksi jaringan listrik tradisional mengikuti metode beban maksimum. Hal ini dilakukan di sisi jaringan. Hal ini berlaku saat membangun jaringan baru atau menambah kapasitas. Peralatan harus mempertimbangkan beban maksimum. Hal ini akan menyebabkan biaya tinggi dan penggunaan aset yang rendah. Meningkatnya penggunaan penyimpanan energi di sisi jaringan dapat mematahkan metode beban maksimum yang ada. Saat membangun jaringan baru atau memperluas jaringan lama, hal ini dapat mengurangi kepadatan jaringan. Hal ini juga mendorong perluasan dan peningkatan peralatan. Hal ini menghemat biaya investasi jaringan dan meningkatkan penggunaan aset. Penyimpanan energi menggunakan kontainer sebagai pembawa utama. Kontainer digunakan di sisi pembangkit listrik dan jaringan. Kontainer terutama digunakan untuk aplikasi dengan daya lebih dari 30 kW. 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. Di saat yang sama, pengguna juga dapat menggunakan sistem penyimpanan energi untuk menyimpan listrik saat harga sedang rendah. Hal ini memungkinkan mereka mengurangi penggunaan listrik dari jaringan listrik saat harga sedang tinggi. Mereka juga dapat menjual listrik dari sistem penyimpanan untuk mendapatkan keuntungan dari harga puncak dan harga lembah. Penyimpanan energi di sisi pengguna menggunakan kabinet sebagai pembawa utama. Sistem ini cocok digunakan di kawasan industri dan komersial serta pembangkit listrik tenaga surya terdistribusi. Kapasitasnya berada dalam kisaran 1 kW hingga 10 kW. Kapasitas produknya relatif rendah.
3. Sistem “sumber-jaringan-beban-penyimpanan” merupakan skenario penerapan penyimpanan energi yang diperluas
Sistem "sumber-jaringan-beban-penyimpanan" adalah sebuah mode operasi. Sistem ini mencakup solusi "sumber daya, jaringan listrik, beban, dan penyimpanan energi". Sistem ini dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi dan keamanan jaringan. Sistem ini juga dapat mengatasi masalah seperti volatilitas jaringan dalam penggunaan energi bersih. Dalam sistem ini, sumbernya adalah penyedia energi. Sistem ini mencakup energi terbarukan, seperti tenaga surya, angin, dan tenaga air. Sistem ini juga mencakup energi konvensional, seperti batu bara, minyak, dan gas alam. Jaringan listrik adalah jaringan transmisi energi. Jaringan listrik mencakup saluran transmisi dan peralatan sistem tenaga listrik. Beban adalah pengguna akhir energi. Jaringan listrik mencakup penduduk, perusahaan, dan fasilitas publik. Penyimpanan adalah teknologi penyimpanan energi. Jaringan listrik mencakup peralatan dan teknologi penyimpanan.
Dalam sistem kelistrikan lama, pembangkit listrik termal adalah sumber dayanya. Rumah dan industri adalah bebannya. 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 "neue Leistungssystem", sistem ini menambahkan permintaan pengisian daya kendaraan energi baru sebagai "beban" bagi pengguna. Hal ini telah meningkatkan tekanan secara signifikan pada jaringan listrik. Metode energi baru, seperti fotovoltaik, telah memungkinkan pengguna menjadi "sumber daya". Selain itu, kendaraan energi baru membutuhkan pengisian daya yang cepat. Pembangkitan daya energi baru juga tidak stabil. Oleh karena itu, pengguna membutuhkan "penyimpanan energi" untuk memperlancar dampak pembangkitan dan penggunaan daya mereka terhadap 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 mikro ini menggunakan teknologi kontrol dan komunikasi untuk mengelola berbagai sumber energi. Jaringan mikro ini memungkinkan pengguna menghasilkan dan menggunakan energi baru secara lokal. Jaringan mikro 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". Sistem ini terintegrasi. Ini merupakan aplikasi penting dari "penyimpanan beban jaringan sumber".
Prospek aplikasi dan kapasitas pasar industri penyimpanan energi
Laporan CNESA menyebutkan bahwa pada akhir tahun 2023, total kapasitas proyek penyimpanan energi yang beroperasi mencapai 289,20 GW. Angka ini naik 21,92% dari 237,20 GW pada akhir tahun 2022. Total kapasitas terpasang penyimpanan energi baru mencapai 91,33 GW. Angka ini meningkat 99,62% dari tahun sebelumnya.
Pada akhir tahun 2023, total kapasitas proyek penyimpanan energi di Tiongkok mencapai 86,50 GW. Angka ini meningkat 44,65% dari 59,80 GW pada akhir tahun 2022. Proyek-proyek ini kini menyumbang 29,91% dari kapasitas global, naik 4,70% dari akhir tahun 2022. Di antara proyek-proyek tersebut, penyimpanan terpompa memiliki kapasitas terbesar, yaitu 59,40%. Pertumbuhan pasar terutama berasal dari penyimpanan energi baru. Ini mencakup baterai litium-ion, baterai timbal-asam, dan udara bertekanan. Total kapasitas proyek-proyek ini mencapai 34,51 GW. Ini merupakan peningkatan 163,93% dari tahun lalu. Pada tahun 2023, penyimpanan energi baru Tiongkok akan meningkat sebesar 21,44 GW, meningkat 191,77% dibandingkan tahun sebelumnya. Penyimpanan energi baru mencakup baterai litium-ion dan udara bertekanan. Keduanya memiliki ratusan proyek yang terhubung ke jaringan listrik, setara dengan megawatt.
Dilihat dari perencanaan dan pembangunan proyek penyimpanan energi baru, penyimpanan energi baru Tiongkok telah mencapai skala besar. Pada tahun 2022, terdapat 1.799 proyek, baik yang sedang direncanakan, sedang dibangun, maupun yang sedang beroperasi. Total kapasitasnya sekitar 104,50 GW. Sebagian besar proyek penyimpanan energi baru yang telah beroperasi adalah skala kecil dan menengah. Skalanya kurang dari 10 MW, yang mencakup sekitar 61,98% dari total proyek. Proyek penyimpanan energi yang sedang direncanakan dan sedang dibangun sebagian besar berukuran besar, yaitu 10 MW ke atas, yang mencakup 75,73% dari total proyek. Lebih dari 402 proyek 100 megawatt sedang dalam proses pengerjaan. Proyek-proyek ini memiliki dasar dan kondisi yang memadai untuk menyimpan energi bagi jaringan listrik.
Waktu posting: 22-Jul-2024