תרחישי יישומי אחסון אנרגיה: צד ייצור חשמל, הפצה והולכה, צד המשתמש
עם המעבר המהיר של אנרגיה עולמית לאנרגיה נקייה ומתחדשת, שוק אגירת האנרגיה עומד בפני הזדמנויות פיתוח חסרות תקדים. בשנים הקרובות, טכנולוגיית אגירת האנרגיה תהפוך למפתח לקידום אינטגרציה בקנה מידה גדול של אנרגיה מתחדשת, שיפור חוסן הרשת והשגת ניהול אנרגיה מבוזר. מערכת אגירת האנרגיה תמלא תפקיד חשוב ביישומים המגוונים של ויסות תדר ייצור חשמל, גילוח שיא, קיבולת מילואים וצד המשתמש וצד ההולכה וההפצה. התקדמות טכנולוגית והפחתת עלויות יקדמו את היישום הנרחב של מערכות אחסון אנרגיה, בעוד שפיתוח טכנולוגיות חכמות ודיגיטליות ישפר את יעילותן, בטיחותן וחיסכון שלהן. בסך הכל, שוק אגירת האנרגיה יתפתח לקראת קנה מידה, מסחור וגיוון, ויהפוך לכוח מפתח במעבר האנרגיה העולמי.
על פי נתוני BNEF, גודל שוק אגירת האנרגיה העולמי כמעט הוכפל בשנת 2023, מה שקבע את הצמיחה השנתית הגדולה ביותר בהיסטוריה. עד 2030, הקיבולת המותקנת העולמית של אגירת אנרגיה צפויה להגיע ל-411GW (1194GWh), שהם פי 15 מהקנה מידה של 2021. עם ביקוש השוק מארגונים ומתקנים תעשייתיים להפחתת עלויות האנרגיה, שיפור יעילות האנרגיה ושיפור אמינות האנרגיה. , ניתן לראות שהביקוש העולמי לאחסון אנרגיה תעשייתי ומסחרי ימשיך לגדול.
(קיבולת מותקנת גלובלית מצטברת של התקני אחסון אנרגיה מ-2015 עד 2030)
תרחישי יישום
צד ייצור חשמל (מקור)
היישום של מערכות אגירת אנרגיה בצד ייצור החשמל כולל בעיקר תפוקה חלקה, ויסות תדר מערכת, קיבולת גיבוי וכו'
פלט חלק:בשל האופי לסירוגין והלא יציב של ייצור אנרגיה מתחדשת (כגון רוח וכוח פוטו), מערכות אחסון אנרגיה יכולות להחליק את תפוקת החשמל, להפחית את ההשפעה של תנודות החשמל על הרשת ולהבטיח יציבות של אספקת החשמל.
ויסות תדר מערכת:שינויים בתדירות הרשת יכולים להשפיע על הפעולה הבטוחה, היעילה ועל חיי השירות של ציוד ייצור וצריכת חשמל. מערכות אחסון אנרגיה יכולות להגיב במהירות לדרישות של רשת החשמל, לספק ויסות מתח ותדר, ובכך לשפר את איכות החשמל ויציבות המערכת.
קיבולת גיבוי:מערכות אחסון אנרגיה יכולות לשמש כקיבולת גיבוי, לספק עתודות כוח אקטיביות הכרחיות לרשת החשמל במהלך עומסי הספק שיא, להבטיח את הפעולה היציבה של ציוד החשמל, ולהגביר את האמינות והסתגלות של רשת החשמל.
העברת כוחרשת יון וחלוקה
יישום מערכות אגירת אנרגיה בצד ההולכה והחלוקה כולל בעיקר הקלה על צוואר סוללות ההולכה והחלוקה ושיפור יעילות ההולכה והחלוקה.
הקלה על צוואר סוללת ההולכה וההפצה:כאשר קווי תמסורת או תחנות מתמודדות עם עומס גבוה, מערכות אחסון אנרגיה יכולות לספק תמיכה נוספת בכוח, להקל על גודש ההולכה וההפצה, למנוע עומס יתר בקו ולשפר את האמינות והיציבות של רשת החשמל.
שיפור יעילות ההולכה וההפצה:על ידי טעינה ופריקה של מערכת אגירת האנרגיה, ניתן לייעל את ההספק התגובתי בקווי ההולכה והחלוקה, לתקן את גורם ההספק ולשפר את היעילות והיציבות הכוללת של מערכת ההולכה והחלוקה.
צד משתמש (הולנדית)
היישום של מערכות אחסון אנרגיה בצד המשתמש מתחלק בעיקר לשתי קטגוריות: פוטו וולטאי ולא פוטו. עם הצמיחה המתמשכת של הביקוש בשוק, היישום של מוצרי אחסון אנרגיה התרחב בהדרגה מרזרבות הכוח הראשוניות והחירום לתרחישים מגוונים יותר.
עבור מערכות אחסון אנרגיה לא פוטו-וולטאיות, כגון משקי בית, מבנים מסחריים, בתי ספר ותרחישים אחרים שאינם מתאימים להתקנה פוטו-וולטאית בקנה מידה גדול, מערכות אלו יכולות לאגור אנרגיה באמצעות תצורה עצמאית, לאחסן חשמל בתקופות ביקוש נמוך ולשחרר אותה במהלך תקופות שיא, הפחתת עומסי שיא ביעילות. הודות למדיניות תמחור החשמל הביתית וההרחבה המתמשכת של פערי מחירי שיא העמק, המשתמשים יכולים להשתמש בהפרש המחירים כדי להפחית את עלויות החשמל. בנוסף, בתרחישים כמו תחנות בסיס ומרכזי נתונים, מערכות אחסון אנרגיה יכולות לשמש מקורות כוח גיבוי למתקנים קריטיים להתמודדות עם אסונות טבע והפסקות חשמל אחרות, ולשפר את היציבות והחוסן של אספקת החשמל.
מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאיות מנצלות את המאפיין של צריכת חשמל שיא חופפת וייצור חשמל פוטו-וולטאי, ומשלבות ייצור חשמל פוטו-וולטאי, אחסון אנרגיה ופונקציות טעינה באמצעות מצב "אחסון פוטו-וולטאי (טעינה) משולב". אנרגיה סולארית מומרת לאנרגיה חשמלית על ידי מודולים פוטו-וולטאיים, וניתן לאחסן עודפי חשמל במערכות אחסון אנרגיה לטעינת רכבים חשמליים וציוד אחר, להשגת ניהול אנרגיה לשימוש עצמי.
בנוסף, באזורים עם חדירה גבוהה של אנרגיה מתחדשת, כגון איים, פארקי תעשייה ואזורים מרוחקים, משולבות מערכות אגירת אנרגיה עם מתקנים לייצור אנרגיה מתחדשת כדי לספק פתרונות אספקת חשמל עצמאיים לאזורים ללא כיסוי רשת. הקמת מערכת מיקרוגריד בלתי תלויה ברשת החשמל בתרחישים כאלה ושילובה עם אגירת אנרגיה תעשייתית ומסחרית יכולה לשפר משמעותית את האמינות והגמישות של אספקת החשמל.
צד אספקת החשמל
גילוח שיא של חשמל:אגירת אנרגיה משמשת להשגת גילוח שיא ומילוי עמק של עומס החשמל, כלומר, תחנות כוח מטעינות סוללות בתקופות של עומס חשמל נמוך ומשחררות חשמל מאוחסן בתקופות של עומס חשמל גבוה.
לספק קיבולת:על ידי אגירת אנרגיה, ספק יכולת ייצור חשמל כדי להתמודד עם עומסי שיא ולשפר את היעילות התפעולית של ערכות גנרטורים מסורתיות.
ויסות תדרים:לאחסון אנרגיה יש מהירות ויסות תדר מהירה והוא יכול לעבור בצורה גמישה בין מצבי טעינה ופריקה, להבטיח מתח ותדר יציבים בצד אספקת החשמל ולשפר את איכות אספקת החשמל.
צד רשת
הקל על עומסי רשת החשמל:התקנת מערכות אחסון אנרגיה במעלה הזרם של קו ההולכה. כאשר מתרחשת חסימת קו, ניתן לאחסן את האנרגיה שלא ניתן להעביר בהתקני אחסון אנרגיה. כאשר עומס הקו קטן מקיבולת הקו, מערכת אגירת האנרגיה תפרוק חזרה לקו.
עיכוב הרחבה ושדרוג של ציוד ההולכה והחלוקה:במערכות הולכה והפצה עם עומסים קרובים לקיבולת ציוד, ניתן להשתמש במערכות אגירת אנרגיה כדי לשפר ביעילות את יכולת ההולכה והחלוקה של רשת החשמל באמצעות קיבולת מותקנת קטנה יותר, ובכך לעכב את הבנייה של מתקני הולכה והפצה חדשים ולהפחית עלויות.
צד המשתמש
ארביטראז' מחירי שיא עמק:בשוק החשמל בו מיושמים מחירי שיא העמק, מערכות אגירת אנרגיה נגבות במחירים נמוכים ומוזרקות במחירים גבוהים כדי להשיג ארביטראז' מחירי שיא העמק ולהפחית את עלויות החשמל.
שיפור אמינות אספקת החשמל:במקרה של הפסקת חשמל, מערכת אחסון האנרגיה יכולה לספק את האנרגיה המאוחסנת למשתמשי הקצה, תוך הימנעות מהפסקת חשמל במהלך תהליך תיקון התקלות כדי להבטיח אמינות אספקת החשמל.
שימוש עצמי בחשמל:משתמשים תעשייתיים ומסחריים המתקינים פוטו-וולטאים יכולים לנצל טוב יותר את הכוח הפוטו-וולטאי על ידי הגדרת תחנות אחסון אנרגיה, לשפר את רמת השימוש העצמי שלהם ולהפחית את עלויות החשמל.
