تقرير بحثي عميق حول صناعة تخزين الطاقة: مراجعة وتوقعات

1.1 التحول: أنظمة الطاقة الجديدة تواجه التحديات

في عملية "الكربون المزدوج" ، تتزايد كمية توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية بسرعة.سيتطور هيكل إمداد الطاقة تدريجياً مع عملية "الكربون المزدوج" ، وستزداد حصة إمدادات الكهرباء غير الأحفورية بسرعة.في الوقت الحاضر ، لا تزال الصين تعتمد بشكل كبير على الطاقة الحرارية.في عام 2020 ، بلغ توليد الطاقة الحرارية في الصين 5.33 تريليون كيلوواط ساعة ، وهو ما يمثل 71.2٪ ؛نسبة توليد الكهرباء 7.51٪.

يشكل تسريع طاقة الرياح واتصال الشبكة الكهروضوئية تحديات لأنظمة الطاقة الجديدة.تتمتع وحدات الطاقة الحرارية التقليدية بالقدرة على قمع الطاقة غير المتوازنة الناتجة عن التغيرات في وضع التشغيل أو الحمل أثناء تشغيل الشبكة ، ولديها ثبات قوي ومضاد للتداخل.مع تقدم عملية "الكربون المزدوج" ، تزداد نسبة طاقة الرياح والطاقة الشمسية تدريجياً ، ويواجه بناء أنظمة طاقة جديدة العديد من التحديات.

1) تتمتع طاقة الرياح بعشوائية قوية ويظهر ناتجها خصائص تحميل عكسي.يمكن أن يصل الحد الأقصى للتذبذب اليومي لطاقة الرياح إلى 80٪ من السعة المركبة ، كما أن التقلب العشوائي يجعل طاقة الرياح غير قادرة على الاستجابة لاختلالات الطاقة في النظام.تكون ذروة إنتاج طاقة الرياح في الغالب في الصباح الباكر ، ويكون الإنتاج منخفضًا نسبيًا من الصباح إلى المساء ، مع خصائص حمل عكسي كبيرة.
2) يمكن أن تصل قيمة تذبذب الإنتاج اليومي من الخلايا الكهروضوئية إلى 100٪ من السعة المركبة.إذا أخذنا منطقة كاليفورنيا بالولايات المتحدة كمثال ، فقد أدى التوسع المستمر في السعة المركبة الكهروضوئية إلى زيادة الطلب على الحلاقة السريعة لمصادر الطاقة الأخرى في نظام الطاقة ، ويمكن أن تصل قيمة تذبذب الإنتاج اليومي للخلايا الكهروضوئية إلى 100٪.
أربع خصائص أساسية لنظام الطاقة الجديد: نظام الطاقة الجديد له أربع خصائص أساسية:

1) مترابطة على نطاق واسع: تشكيل منصة شبكة ربط قوية ، والتي يمكن أن تحقق التكامل الموسمي ، وتعديل الرياح والمياه والنار ، والتعويض والتنظيم عبر المناطق وعبر المجالات ، وتحقيق المشاركة والنسخ الاحتياطي لمختلف موارد توليد الطاقة ؛
2) التفاعل الذكي: دمج تكنولوجيا الاتصالات الحديثة مع التقارب التكنولوجي للطاقة الكهربائية لبناء شبكة الطاقة في نظام تفاعلي وفعال ذو اتجاهين عالي الإدراك ؛
3) مرنة ومرنة: يجب أن تتمتع شبكة الطاقة الكهربائية بالقدرة الكاملة على تنظيم الذروة والتردد ، وتحقيق خصائص مرنة ومرنة ، وتعزيز القدرة على مقاومة التداخل ؛
4) آمن ويمكن التحكم فيه: تحقيق توسع منسق لمستويات جهد التيار المتردد والتيار المستمر ، ومنع فشل النظام والمخاطر واسعة النطاق.

1.2 محرك الأقراص: يضمن الطلب الجانبي ثلاثي التطور السريع لتخزين الطاقة
في النوع الجديد من نظام الطاقة ، يكون تخزين الطاقة مطلوبًا لعقد متعددة الحلقات ، لتشكيل بنية جديدة من "تخزين الطاقة +".هناك طلب عاجل على معدات تخزين الطاقة في جانب إمداد الطاقة وجانب الشبكة وجانب المستخدم.
1) جانب الطاقة: يمكن تطبيق تخزين الطاقة على الخدمات المساعدة لتنظيم تردد الطاقة ، ومصادر الطاقة الاحتياطية ، وتقلبات الإخراج السلسة ، والسيناريوهات الأخرى لحل مشاكل عدم استقرار الشبكة وإهمال الطاقة بسبب توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
2) جانب الشبكة: يمكن أن يشارك تخزين الطاقة في ذروة الحلاقة وتنظيم التردد لشبكة الطاقة ، وتخفيف الازدحام في معدات النقل ، وتحسين توزيع تدفق الطاقة ، وتحسين جودة الطاقة ، وما إلى ذلك ، يتمثل دورها الأساسي في ضمان التشغيل المستقر لشبكة الطاقة .
3) جانب المستخدم: يمكن للمستخدمين تجهيز أجهزة تخزين الطاقة لتوفير التكاليف من خلال ذروة الحلاقة وتعبئة الوادي ، وإنشاء مصادر طاقة احتياطية لضمان استمرارية الطاقة ، وتطوير مصادر الطاقة المتنقلة والطوارئ.

جانب الطاقة: يحتوي تخزين الطاقة على أكبر مقياس تطبيق على جانب الطاقة.يتضمن تطبيق تخزين الطاقة على جانب الطاقة بشكل أساسي تحسين خصائص شبكة الطاقة ، والمشاركة في الخدمات المساعدة ، وتحسين توزيع تدفق الطاقة وتخفيف الازدحام ، وتوفير الدعم.ينصب تركيز إمدادات الطاقة بشكل أساسي على الحفاظ على توازن الطلب على شبكة الطاقة ، مما يضمن التكامل السلس لطاقة الرياح والطاقة الشمسية.

جانب الشبكة: يمكن أن يعزز تخزين الطاقة مرونة وحركية تخطيط النظام ، مما يتيح التخصيص الزماني والمكاني لتكاليف النقل والتوزيع.يتضمن تطبيق تخزين الطاقة على جانب الشبكة أربعة جوانب: الحفاظ على الطاقة وتعزيز الكفاءة ، والاستثمار المتأخر ، والنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ ، وتحسين جودة الطاقة.

جانب المستخدم: يستهدف بشكل أساسي المستخدمين.تشمل تطبيقات تخزين الطاقة من جانب المستخدم بشكل أساسي حلاقة الذروة وتعبئة الوادي ، وإمدادات الطاقة الاحتياطية ، والنقل الذكي ، وتخزين طاقة المجتمع ، وموثوقية إمدادات الطاقة ، وغيرها من المجالات.المستخدم sid