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

Системы хранения энергии

Головна » Блог про ВДЕ » Системи зберігання енергії

Ефективне використання світових енергетичних ресурсів залежить не тільки від способів їх використання, а й від методів зберігання виробленої енергії. За прогнозами аналітиків GMT Research обсяг ринку зберігання енергії активно розвивається і вже в 2020 році в 26 разів перевищить показник 2014 року. У 2015 році приблизно 16% від загального обсягу ринку довелося на домашні системи зберігання енергії. Це обумовлено тим, що при розміщенні сонячної або вітряної електростанції бажано встановлювати також і систему зберігання енергії, оскільки електроенергія з відновлюваних джерел енергії виробляється нерівномірно протягом дня. Наприклад, сонячна енергія виробляється тільки вдень, але використовуватися вона повинна протягом усього дня. Або видався похмурий день і генерація склала істотно менше, ніж щоденне споживання вашого домогосподарства. Саме для таких випадків і призначені системи зберігання енергії.

Технології зберігання енергії

Сьогодні на ринку систем зберігання енергії найбільш поширена літій-іонна технологія. Наприклад, в 2015 році в 95% випадків застосовувалися літій-іонні акумулятори. Вони також широко використовуються на споживчому ринку і на ринку автомобілів, де встановлюються в гібридних або повністю електричних транспортних засобах. Ціни на літій-іонні батареї знижуються, їх безпека підвищується, вони добре себе показують як у системах, де потрібна велика кількість енергії протягом короткого періоду (силові установки), так і в системах, які вимагають меншу кількість енергії протягом більш тривалого періоду. Таким чином літій-іонні акумулятори підходять для зберігання енергії будь-яким споживачам — від великих комунальних підприємств, що займаються передачею і розподілом енергії, до індивідуальних комерційних і житлових об’єктів.

Однак корисність літій-іонної технології необхідно додатково обумовлювати. По-перше, дуже важливо, щоб експлуатаційні характеристики різних типів літій-іонних батарей відповідали поставленим завданням. Наприклад, для великих електростанцій одна модель акумулятора може бути на 80% ефективніше, ніж інша через здатність АКБ швидко заряджатися і розряджатися. По-друге, в деяких окремих випадках інші технології можуть працювати краще. Зокрема, для управління системою заряду і зберігання енергії в житлових системах свинцево-кислотні батареї можуть виявитися більш ефективними. А для великомасштабних електростанцій лужні батареї є більш економічними, але тільки для коротких періодів заряджання та розряджання (швидше однієї години).

Основні характеристики систем зберігання енергії

Однією з головних характеристик для будь-яких систем зберігання енергії є корисна ємність. Цей параметр системи накопичення енергії залежить від номінальної потужності, допустимої глибини розряду і зменшення ємності акумулятора з плином часу. Наприклад, Adara Power пропонує систему зберігання енергії для домогосподарств номінальною потужністю акумулятора 8,6 кВт⋅ч. При цьому, заявлена максимально допустима глибина розряду для цієї системи складає 75%. Отже, корисна ємність акумуляторів Adara становить 6,45 кВт⋅ч. У той же час прямий конкурент — Tesla — випускає системи зберігання енергії Powerwall, які мають допустиму глибину розряду в 100%. Для них корисна ємність буде дорівнює номінальній (7 або 10 кВт⋅ч).

Проте, номінальна ємність акумулятора заявлена тільки на перший день їх роботи. З плином часу корисна ємність буде повільно зменшуватися через зношування. Кількість циклів, на яку розрахована система, це характеристика довговічності акумулятора. Термін служби батареї сильно залежить від характеру використання. Наприклад, виробник може оцінити термін життя однієї і тієї ж батареї в 4000 циклів при глибині розряду в 70% або в 3000 циклів при глибині розряду 85%. Клієнти повинні мати доступ до таких даних, однак на практиці ці дані практично неможливо знайти.

Знати кількість циклів при різних умовах використання важливо з точки зору максимізації віддачі акумулятора для клієнта. Наприклад, Sonnen дає гарантію на всі свої системи зберігання енергії SonnenBatterie у вигляді «10 000 циклів або 10 років». При використанні такої системи в звичайному режимі ви отримуєте лише близько 3650 циклів за 10 років. Таким чином, щоб наблизитися до 10 000 циклів протягом гарантійного терміну ви повинні здійснювати близько 3 циклів в день, для чого будуть потрібні спеціальні умови. Прикладом може послужити використання системи, не тільки для власного споживання, а і для продажу електроенергії в мережу.

Бізнес-моделі для систем зберігання енергії

Існує кілька економічних сценаріїв для власників систем зберігання енергії, розглянемо їх нижче.

Автономна домашня електростанція

В цьому випадку ви використовуєте вашу систему зберігання енергії, щоб зберігати вироблену енергію для своїх потреб і зробити ваш будинок енергонезалежним. Надлишок енергії, що генерується протягом дня, зберігається в системі акумуляторів для споживання в нічний час. Однак для таких систем необхідний додатковий контроль кількості виробленої енергії, також бажано мати резервне джерело живлення. По суті, така система зберігання енергії повинна розраховувати споживання енергії домогосподарством в режимі реального часу для оптимізації виробництва електроенергії. Крім того, система повинна скорочувати генерацію, коли кількість виробленої енергії перевищує обсяг системи зберігання. Такий варіант розміщення є вигідним при бажанні клієнта стати повністю незалежним або в регіонах з високою вартістю електроенергії.

Резервна домашня електростанція

Цей варіант енергосистеми буде цікавий для домогосподарств, розташованих в регіонах, що мають проблеми з поставками енергії. Електростанція виробляє електрику тільки до повного заповнення системи зберігання, після чого вимикається. В результаті на момент відключення живлення ви маєте завжди повністю заряджену систему акумуляторів, а також можете при необхідності виробляти електроенергію самостійно. В такому випадку вам необхідно розрахувати кількість енергії, необхідну для забезпечення будинку в періоди відключення електрики і встановити відповідних розмірів систему зберігання енергії.

Мережева домашня електростанція

В такому випадку ви переслідуєте мету продавати вироблювану енергію вище ціни, по якій ви купуєте її у держави. В умовах України таке рішення є досить вигідним, оскільки держава зобов’язана викупляти у вас електроенергію за «зеленим» тарифом, який прив’язаний до вартості євро. Щоб продавати енергіє напряму вам не знадобиться встановлювати систему зберігання енергії, що дозволяє значно заощадити.

Феномен від’ємних цін на електроенергію

Від’ємні ціни на електроенергію є відносно новим явищем на оптових ринках електроенергії. Вперше вони були помічені на німецькому денному ринку в 2007 році і в даний час досить рідкісні, але в 2012 році при формуванні цін на наступний день були 56 годин в 15 різних днів, коли ціни опускалися до негативних значень. Це означає, що постачальники електроенергії повинні були платити споживачам, щоб останні використовували поставляєму їм енергію. Таке явище виникає, коли подачі електроенергії відповідає виключно низький попит і постачальник вирішує, що витрати, пов’язані із завершенням роботи і перезапуском всієї системи живлення, більше, ніж витрати, пов’язані з оплатою зовнішній стороні для використання виробленої електроенергії. Від’ємні ціни на електроенергію вказують на негнучкість існуючого режиму і їх поява відображає необхідність в системах зберігання енергії. Їх присутність повинна стимулювати ринок зберігання енергії: замість того, щоб купувати енергію і потім продавати її, володар системи зберігання енергії може «купити» енергію (за яку йому заплатить постачальник) і потім продати її пізніше, отримуючи, таким чином, подвійну вигоду. При цьому факт установки систем зберігання енергії буде штовхати ціни вгору і досить великий ринок зберігання енергії сам по собі призведе до зникнення від’ємних цін на електроенергію.

Наведений в даній статті матеріал дозволяє зробити кілька важливих висновків:

По-перше, системи зберігання енергії вже мають економічний потенціал при виконанні деяких умов. Про це часто забувають, не враховуючи державні дотації для проектів зі зберігання енергії і економічні втрати від перебоїв в подачі електроенергії.

По-друге, при проектуванні системи зберігання енергії необхідно вирішити яка технологія (літій-іонна, свинцево-кислотна, лужна або інша) більше підійде для досягнення ваших цілей. Стратегія з використанням декількох технологій буде коштувати дорожче, але і дозволить вашій системі бути більш гнучкою.

Нарешті, найбільш важливий висновок полягає в наступному: розвиток ринку систем зберігання енергії може перевернути існуючу модель енергетичного забезпечення миру. Сьогодні нетрадиційна енергетика використовується в основному для задоволення миттєвої потреби в енергії. Системи ж зберігання енергії допомагають згладжувати різницю між періодами генерації енергії і навантаження на мережу. Згодом, поновлювані джерела енергії будуть все більше і більше замінювати звичні вугілля і газ.


Друкувать

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

Тема вашого запиту
Замовити дзвінок

^