Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Рішення відновлювальної енергетики - Перевищуючи ваші очікування
enuaru

Системы накопления энергии - часть 1

Головна » Блог про ВДЕ » Системи накопичення енергії - частина 1

Системи накопичення енергії: побутові та промислові зразки, існуючі і перспективні розробки

Через мінливість виробництва електроенергії вітрогенераторами або сонячними батареями системи зберігання енергії стали важливим атрибутом систем енергозабезпечення. Накопичена за день електроенергія подається в мережу ввечері або в пікові моменти споживання, коли енергії, що генерується сонячною електростанцією виявляється недостатньо для потреб споживача. При цьому слід розуміти, що система накопичення і зберігання енергії — це не просто акумулятор, провідні світові компанії вкладають в це поняття дещо інший сенс. Вони пропонують споживачеві комплексне рішення, яке включає в себе як власне акумулятори (накопичувачі), так і програмні рішення, які забезпечують контроль за станом накопичувачів і оптимальним розподілом навантаження.

Нижче ми пропонуємо огляд світового ринку систем накопичення електроенергії, ми відібрали найбільш передові компанії і технології, щоб представити варіативність можливих рішень і різноманітність наявної технічної бази. При цьому, під час оцінки не враховувались, можливо, прекрасні і навіть революційні ідеї, які зараз або просто неможливо реалізувати з технічних причин, або їх використання не приносить позитивного економічного ефекту. Тут представлені компанії, які вже зараз мають великі можливості і можуть представити готові інноваційні рішення, а їх надійність і перспективність підтверджена «послужним» списками — вже реалізованими проектами.

 

Компанія Redflow, технологія ZCell

Коли австралійська компанія Redflow заявила про початок продажів домашніх потужних акумуляторних батарей з рідким електролітом, багато фахівців не сприйняли цю інформацію серйозно. Втім, перші зразки, що надійшли в продаж в березні 2016 року отримали позитивні відгуки. Поки компанія Redflow орієнтується на внутрішній австралійський ринок користувачів сонячної енергії.

Постійне зниження «зеленого» тарифу на тлі зростаючих цін на енергоносії роблять батареї з рідким електролітом ZCell все більш привабливими для домашнього господарства. Розроблена австралійськими інженерами система збереження енергії заснована на цинк-бромній акумуляторній батареї ємністю 10 кВт. Накопичуючи енергію від сонячних батарей, вона віддає її в моменти пікового навантаження, а так само у вечірньо-нічний час. Серед переваг можна відзначити:

  • максимально допустима глибина розряду становить 100%, при цьому розробники стверджують, що повний розряд ніяк не позначається на ємності батареї і її експлуатаційних характеристиках
  • батарея може перебувати розрядженою дуже тривалий час, це ніяк не позначиться на її характеристиках
  • ємність батареї практично не змінюється з часом — гарантія на акумулятор 10 років
  • в батарею вбудована власна система електрозахисту, крім того, існуючий інтерфейс дозволяє контролювати і управляти роботою системи дистанційно, використовуючи Інтернет
  • простота встановлення — система поставляється у вигляді моноблока, який просто необхідно поставити всередині або зовні будинку і підключити до мережі
  • екологічна безпека — все елементи акумулятора підлягають вторинній переробці
  • за своїми габаритами — це найменша масово випускається батарея з рідким електролітом.

Основні проблеми, на думку фахівців, пов’язані саме з цинк-бромним акумулятором, який дуже ефективний при тривалих циклах накопичення і зберігання енергії, але при цьому не дуже виправданий при коротких циклах заряд-розряд. Крім того, більшість користувачів звикли орієнтуватися на літій-іонні акумулятори, що робить подальшу комерціалізацію ZCell досить проблематичною, особливо за межами Австралії.

 

Компанія Tesla, технологія Powerwall and Powerpack

Tesla поступово стає одним зі світових лідерів в області створення систем зберігання енергії. На сьогоднішній день Tesla просуває на ринку два різновиди таких систем: Powerwall та Powerpack. Перша може використовуватися в житлових і невеликих офісних приміщеннях, друга — для роботи на підприємствах, вона здатна працювати з великими потужностями і для великої кількості споживачів.

«Домашня» Powerwall має кілька різновидів — 7 кВт (вартість 3 тис. доларів), 10 кВт (вартість 3,5 тис. доларів) і 14 кВт (вартість 5,5 тис. доларів, ємності такого акумулятора вистачить на добу для енергозабезпечення будинку з двома спальнями). Окремо доведеться сплатити близько 1500 — 1600 доларів за установку, інвертори та інші витратні матеріали. Габаритні розміри становлять близько метра в ширину і довжину, товщина — близько 18 см, вага — 100 кг. Підзарядка акумулятора можлива як від вітрогенератора або сонячної батареї, так і від побутової мережі. Powerwall може бути встановлена всередині або зовні будинку, допустима температура експлуатації — від −20 до +43 градусів. Гарантія від виробника — 10 років.

Потужність промислової Powerpack становить 100 кВт, але її конструкція дозволяє легко об’єднувати окремі елементи в великі системи потужністю до 100 МВт, що вистачить для енергозабезпечення великого промислового об’єкта. Приблизна вартість складе 250 доларів за 1 кВт.

 

Компанія Sonnen, технологія SonnenCommunity

Компанія Sonnen — безсумнівний лідер німецького ринку побутових систем зберігання енергії, на сьогоднішній день компанія реалізувала більше 10 тисяч домашніх систем. Sonnen представляє акумуляторні батареї ємністю від 2 до 16 кВт / год, термін служби — не менше 10 тисяч циклів зарядки / розрядки при максимально допустимій глибині розряду близько 80%. Останнім часом компанія виступає не тільки як виробник обладнання, але й позиціонує себе як постачальник послуг на ринку електроенергетики.

У листопаді 2015 року компанія запустила в Німеччині амбітний проект. Платформа SonnenCommunity — це можливість створити віртуальний пул з власників сонячних систем і електричних батарей. Надлишки електроенергії, отриманої сонячними батареями і не використані в побуті, можуть бути розподілені серед учасників віртуальної мережі, наприклад, можуть бути спрямовані на підзарядку акумуляторної системи в іншого власника, а пізніше — реалізовані на оптовому ринку. З огляду на різке падіння цін на «зелену» електроенергію, це дозволить її виробникам продавати її в реальному часі в момент, коли ціни будуть найбільш сприятливими. До платформи може підключитися будь-який користувач, який придбав обладнання компанії. Sonnen також використовує нове програмне забезпечення, яке може візуалізувати агреговане зберігання в режимі реального часу.

Фахівці розглядають Sonnen як найбільш реального конкурента Tesla — компанія вже продала близько тисячі систем для домашніх сонячних електростанцій. Правда, вартість зберігання енергії в системах Tesla нижче, але в Sonnen наполягають на своїй перевазі по терміну служби і кількості циклів заряд / розряд.

 

Компанія Panasonic, технологія Smart Towns

В Японії, де щорічно зводиться близько 1 мільйона нових будинків, з 2020 року обов’язковим стане стандарт Zero Energy Homes (ZEH). Panasonic і інші японські фірми, прямі конкуренти «Гігафабрікі» Tesla, вже багато років продають місцевим клієнтам готові рішення для домашніх сонячних електростанцій, в яких система зберігання електроенергія поки пропонується як додаткова опція.

Компанія Panasonic реалізує власну програму «розумного» міста, розташованого біля Йокогами. Передбачається, що в межах цього міста всі домашні сонячні електростанції і системи накопичення енергії будуть об’єднані в єдину мережу. Це дозволить не тільки забезпечити енергонезалежність міста, а й в перспективі — вийти на японський оптовий ринок продажу електроенергії.

Panasonic — один з найбільших в світі виробників потужних накопичувальних батарей, великі обсяги виробництва дозволяють компанії реалізовувати продукцію за дуже конкурентною ціною. Smart Towns — молодий, але амбітний проект, в якому Panasonic постарається реалізувати нові підходи в накопиченні і розподілі електричної енергії. При цьому компанія буде спиратися на досвід, набутий недавно в Канаді, де Panasonic реалізувала великий проект «сонячні батареї + акумулятор». Крім того, компанія реалізує кілька проектів по створенню систем зберігання електрики для житлових будинків в Австралії, хоча і зіткнулася там з сильною конкуренцією.

 

Компанія NGK Insulators, технологія сірчано-натрієвих батарей

Японська компанія NGK Insulators однією з перших вийшла на світовий ринок систем накопичення та зберігання електрики з технологією сірчано-натрієвих батарей з рідким електролітом. На сьогоднішній день сумарна потужність акумуляторів, встановлених по всій земній кулі NGK Insulators, становить близько 3 ГВт, в тому числі на основі акумуляторів саме цього типу в Японії створена найбільша в світі мережа накопичувальних батарей. У період з 2007 по 2010 рік на компанію припадало 66% ринку акумуляторів для довготривалого зберігання електрики. Завдяки особливості технології, сірчано-натрієві батареї мають великий термін експлуатації, але при цьому пожежонебезпечні через високу робочу температуру.

Незважаючи на те, що літій-іонні батареї більше підходять для створення масштабних систем зберігання електрики, ніж акумулятори з рідким електролітом, останні ще досить довго будуть зберігати свої позиції в якості альтернативної технології для довготривалого накопичення електроенергії. Наприклад, зовсім недавно компанія виграла тендер на будівництво великої системи акумулювання енергії (35 МВт — 280 МВт) в Італії.

 

Компанія Saft, технологія Intensium li-ion battery

Французька компанія Saft стала одним з головних ньюсмейкерів після того, як вона була придбана нафтовим гігантом Total за 1 мільярд доларів — це сама велика угода для виробників акумуляторів. До зміни власника, компанія брала активну участь в проектах по всьому світу, створюючи системи зберігання та управління електроенергією на основі літій-іонних батарей власного виробництва. Основну увагу компанія зосередила на проектах у віддалених районах, де з самого початку високі ціни на електроенергію. Як приклад можна привести установку системи потужністю 1,2 МВт для віддаленого селища на Алясці, велика сонячна електростанція в анахола (Гаваї), а так само недавно отриманий контракт на створення системи накопичення енергії на 10 МВт в Пуерто-Ріко.

Фахівці поки обережно коментують зміну власника, відзначаючи, що на перших порах компанія, перш за все, за обсягами продукції, що випускається, не зможе конкурувати з такими визнаними лідерами галузі як LG Chem, Samsung SDI, Tesla і Panasonic.


Друкувать

Залишилися питання по призначенню наших послуг?
Залиште нам заявку. Наші фахівці проконсультують Вас

Тема вашого запиту
Замовити дзвінок

^