Aperçu du développement et des applications de l’industrie du stockage d’énergie.
1. Introduction à la technologie de stockage d'énergie.
Le stockage d'énergie est le stockage de l'énergie. Il fait référence aux technologies qui convertissent une forme d’énergie en une forme plus stable et la stockent. Ils le publient ensuite sous une forme spécifique en cas de besoin. Différents principes de stockage d'énergie la divisent en 3 types : mécanique, électromagnétique et électrochimique. Chaque type de stockage d'énergie a sa propre plage de puissance, ses caractéristiques et ses utilisations.
Type de stockage d'énergie | Puissance nominale | Énergie nominale | Caractéristiques | Occasions de candidature | |
Mécanique Stockage d'énergie | 抽水 储能 | 100-2 000 MW | 4-10h | Technologie mature et à grande échelle ; réponse lente, nécessite des ressources géographiques | Régulation de charge, contrôle de fréquence et sauvegarde du système, contrôle de stabilité du réseau. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20h | Technologie mature et à grande échelle ; réponse lente, besoin de ressources géographiques. | Écrasement des pointes, sauvegarde du système, contrôle de la stabilité du réseau | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15s-30 min | Puissance spécifique élevée, coût élevé, niveau sonore élevé | Contrôle transitoire/dynamique, contrôle de fréquence, contrôle de tension, UPS et stockage d'énergie par batterie. | |
Électromagnétique Stockage d'énergie | 超导 储能 | kW-1MW | 2s-5min | Réponse rapide, puissance spécifique élevée ; coût élevé, entretien difficile | Contrôle transitoire/dynamique, contrôle de fréquence, contrôle de la qualité de l'alimentation, UPS et stockage d'énergie par batterie |
超级 电容 | kW-1MW | 1-30s | Réponse rapide, puissance spécifique élevée ; coût élevé | Contrôle de la qualité de l'alimentation électrique, UPS et stockage d'énergie par batterie | |
Électrochimique Stockage d'énergie | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1min-3 h | Technologie mature, faible coût ; durée de vie courte, problèmes de protection de l'environnement | Sauvegarde de centrale électrique, démarrage noir, UPS, bilan énergétique |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20h | De nombreux cycles de batterie impliquent une charge et une décharge profondes. Ils sont faciles à combiner, mais ont une faible densité énergétique | Il couvre la qualité de l’énergie. Il couvre également l'alimentation de secours. Il couvre également l’écrêtage des pics et le remplissage des vallées. Il couvre également la gestion de l’énergie et le stockage des énergies renouvelables. | |
钠硫 电池 | 1kW-100MW | Heures | Les problèmes d'énergie spécifique élevée, de coût élevé et de sécurité opérationnelle doivent être améliorés. | La qualité de l’énergie est une idée. Une alimentation de secours en est une autre. Ensuite, il y a l’écrêtage des pics et le remplissage des vallées. La gestion de l’énergie en est une autre. Enfin, il y a le stockage des énergies renouvelables. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | Heures | Énergie spécifique élevée, le coût diminue à mesure que le coût des batteries lithium-ion diminue | Contrôle transitoire/dynamique, contrôle de fréquence, contrôle de tension, UPS et stockage d'énergie par batterie. |
Cela présente des avantages. Ceux-ci incluent moins d’impact de la géographie. Ils ont également un temps de construction court et une densité énergétique élevée. Le stockage électrochimique de l’énergie peut ainsi être utilisé de manière flexible. Cela fonctionne dans de nombreuses situations de stockage d’énergie. C'est la technologie permettant de stocker l'énergie. C’est celui qui offre le plus large éventail d’utilisations et le plus grand potentiel de développement. Les principales sont les batteries lithium-ion. Ils sont utilisés dans des scénarios allant de quelques minutes à quelques heures.
2. Scénarios d'application du stockage d'énergie
Le stockage d’énergie présente une multitude de scénarios d’application dans le système électrique. Le stockage d’énergie a 3 utilisations principales : la production d’électricité, le réseau et les utilisateurs. Ils sont:
La nouvelle production d’énergie est différente des types traditionnels. Il est affecté par les conditions naturelles. Ceux-ci incluent la lumière et la température. La puissance délivrée varie selon la saison et le jour. Ajuster la puissance à la demande est impossible. C'est une source d'énergie instable. Lorsque la capacité installée ou la proportion de production d’électricité atteint un certain niveau. Cela affectera la stabilité du réseau électrique. Pour maintenir la sécurité et la stabilité du système électrique, le nouveau système énergétique utilisera des produits de stockage d'énergie. Ils se reconnecteront au réseau pour lisser la production d’électricité. Cela réduira l’impact de la nouvelle énergie. Cela inclut l’énergie photovoltaïque et éolienne. Ils sont intermittents et volatiles. Cela résoudra également les problèmes de consommation d’énergie, comme l’abandon du vent et de la lumière.
La conception et la construction traditionnelles du réseau suivent la méthode de charge maximale. Ils le font du côté du réseau. C'est le cas lors de la construction d'un nouveau réseau ou de l'ajout de capacité. L'équipement doit tenir compte de la charge maximale. Cela entraînera des coûts élevés et une faible utilisation des actifs. L’essor du stockage d’énergie côté réseau peut rompre avec la méthode originale de charge maximale. Lors de la création d’un nouveau réseau ou de l’extension d’un ancien, cela peut réduire la congestion du réseau. Il favorise également l'expansion et la modernisation des équipements. Cela permet d'économiser sur les coûts d'investissement dans le réseau et d'améliorer l'utilisation des actifs. Le stockage d’énergie utilise des conteneurs comme support principal. Il est utilisé du côté de la production d’électricité et du réseau. C'est principalement pour les applications d'une puissance supérieure à 30 kW. Ils ont besoin d’une capacité de production plus élevée.
Du côté des utilisateurs, les nouveaux systèmes énergétiques sont principalement utilisés pour produire et stocker de l’énergie. Cela réduit les coûts d’électricité et utilise le stockage d’énergie pour stabiliser l’énergie. Dans le même temps, les utilisateurs peuvent également utiliser des systèmes de stockage d’énergie pour stocker l’électricité lorsque les prix sont bas. Cela leur permet de réduire leur consommation d’électricité du réseau lorsque les prix sont élevés. Ils peuvent également vendre l’électricité du système de stockage pour gagner de l’argent grâce aux prix de pointe et de vallée. Le stockage d’énergie côté utilisateur utilise les armoires comme support principal. Il convient aux applications dans les parcs industriels et commerciaux et dans les centrales photovoltaïques distribuées. Ceux-ci sont dans la plage de puissance de 1 kW à 10 kW. La capacité de produit est relativement faible.
3. Le système « source-réseau-charge-stockage » est un scénario d’application étendu du stockage d’énergie
Le système « source-grille-charge-stockage » est un mode de fonctionnement. Il comprend une solution de « source d’énergie, réseau électrique, charge et stockage d’énergie ». Cela peut améliorer l’efficacité énergétique et la sécurité du réseau. Cela peut résoudre des problèmes tels que la volatilité du réseau dans l’utilisation d’énergie propre. Dans ce système, la source est le fournisseur d'énergie. Cela inclut les énergies renouvelables, telles que l’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique. Cela comprend également les énergies traditionnelles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Le réseau est le réseau de transport d’énergie. Il comprend les lignes de transmission et les équipements du système électrique. La charge est l’utilisateur final de l’énergie. Il comprend les résidents, les entreprises et les équipements publics. Le stockage est la technologie de stockage d’énergie. Il comprend l’équipement et la technologie de stockage.
Dans l’ancien système électrique, les centrales thermiques constituent la source d’énergie. Les habitations et les industries en sont la charge. Les deux sont très éloignés. Le réseau électrique les relie. Il utilise un grand mode de contrôle intégré. Il s'agit d'un mode d'équilibrage en temps réel dans lequel la source d'alimentation suit la charge.
Dans le cadre du « neue Leistungssystem », le système a ajouté la demande de recharge des véhicules à énergie nouvelle comme « charge » pour les utilisateurs. Cela a considérablement accru la pression sur le réseau électrique. Les nouvelles méthodes énergétiques, comme le photovoltaïque, ont permis aux utilisateurs de devenir une « source d’énergie ». De plus, les véhicules à énergie nouvelle nécessitent une recharge rapide. Et la nouvelle production d’énergie est instable. Les utilisateurs ont donc besoin d’un « stockage d’énergie » pour atténuer l’impact de leur production et de leur consommation d’électricité sur le réseau. Cela permettra une utilisation maximale de l’énergie et un stockage d’énergie creux.
Les nouvelles utilisations des énergies se diversifient. Les utilisateurs souhaitent désormais construire des microgrids locaux. Ceux-ci connectent les « sources d’énergie » (lumière), le « stockage d’énergie » (stockage) et les « charges » (charge). Ils utilisent les technologies de contrôle et de communication pour gérer de nombreuses sources d’énergie. Ils permettent aux utilisateurs de générer et d'utiliser de nouvelles énergies localement. Ils se connectent également au grand réseau électrique de deux manières. Cela réduit leur impact sur le réseau et contribue à son équilibre. Le petit micro-réseau et le stockage d’énergie sont un « système de stockage et de recharge photovoltaïque ». Il est intégré. Il s’agit d’une application importante du « stockage de charge sur le réseau source ».
C'est vrai. Perspectives d’application et capacité du marché de l’industrie du stockage d’énergie
Le rapport du CNESA indique qu'à la fin de 2023, la capacité totale d'exploitation des projets de stockage d'énergie était de 289,20 GW. Cela représente une augmentation de 21,92 % par rapport aux 237,20 GW fin 2022. La capacité totale installée de nouveau stockage d'énergie a atteint 91,33 GW. Il s'agit d'une augmentation de 99,62 % par rapport à l'année précédente.
Fin 2023, la capacité totale des projets de stockage d'énergie en Chine atteignait 86,50 GW. Elles représentent désormais 29,91 % de la capacité mondiale, en hausse de 4,70 % par rapport à fin 2022. Parmi elles, le stockage par pompage a la plus grande capacité. Il représente 59,40%. La croissance du marché provient principalement du nouveau stockage d’énergie. Cela inclut les batteries lithium-ion, les batteries au plomb et l’air comprimé. Ils ont une capacité totale de 34,51 GW. Il s'agit d'une augmentation de 163,93 % par rapport à l'année dernière. En 2023, le nouveau stockage d'énergie de la Chine augmentera de 21,44 GW, soit une augmentation d'une année sur l'autre de 191,77 %. Le nouveau stockage d’énergie comprend les batteries lithium-ion et l’air comprimé. Les deux ont des centaines de projets de niveau mégawatt connectés au réseau.
À en juger par la planification et la construction de nouveaux projets de stockage d'énergie, le nouveau stockage d'énergie en Chine est devenu à grande échelle. En 2022, il y a 1 799 projets. Ils sont en projet, en construction ou en exploitation. Ils ont une capacité totale d'environ 104,50 GW. La plupart des nouveaux projets de stockage d’énergie mis en service sont de petite et moyenne taille. Leur échelle est inférieure à 10 MW. Ils représentent environ 61,98 % du total. Les projets de stockage d’énergie en planification et en construction sont pour la plupart de grande envergure. Ils font 10 MW et plus. Ils représentent 75,73% du total. Plus de 402 projets de 100 mégawatts sont en préparation. Ils disposent des bases et des conditions nécessaires pour stocker l’énergie pour le réseau électrique.
Heure de publication : 22 juillet 2024