Уряди та відповідні установи в різних країнах, в особі Китаю та США, активно сприяють цьомузберігання енергіїгалузеві політики, що охоплюють такі аспекти, як стратегічне планування, ринкові механізми, технологічні дослідження та розробки, а також фіскальні та податкові субсидії.
Основна політика Китаю щодо зберігання енергії
| Дата публікації | Назва політики | Ключові моменти |
|---|---|---|
| 2019.1 | China Southern Power Grid "Керівні думки щодо сприяння розвитку електрохімічного зберігання енергії" | Документ вимагає використання великих можливостей у розвитку зберігання енергії, активного просування багатогранних-застосувань зберігання енергії; стандартизація управління підключенням до мережі зберігання енергії та глибоке вивчення механізмів повернення інвестицій у накопичення енергії тощо. |
| 2019.2 | Національна енергетика «Повідомлення про видання ключових положень управління відновлюваною енергетикою та роботи з нагляду за якістю у 2019 році» | Удосконалити систему технічної підтримки контролю за якістю об'єктів енергобудівництва; проводити дослідження якості нагляду за новими проектами будівництва електроенергії, такими як електростанції, що накопичують енергію. |
| 2019.2 | Державна мережева корпорація «Керівні висновки щодо сприяння здоровому та впорядкованому розвитку електрохімічного накопичення енергії» | Планування додатків зберігання енергії на стороні джерела живлення, мережі та користувача, наголошуючи на заохоченні урядових відомств включити-накопичувачі енергії на стороні мережі, інвестовані енергетичними компаніями в ефективні активи, що передаються через ціни на передачу та розподіл. |
| 2019.6 | Міністерство освіти та ін. «План дій щодо розвитку дисципліни «Технології зберігання енергії (2020-2024)» | Вимагають прискорення розвитку талантів високого-рівня в галузі накопичення енергії, покращення основних галузевих технологічних досліджень і незалежних інноваційних можливостей, а також сприяння високоякісному-розвитку галузі зберігання енергії. |
| 2019.7 | Національне енергетичне управління та ін. «Керівні думки щодо сприяння технології зберігання енергії та розвитку промисловості (план дій на 2019-2020 рр.)» | Вимагають посилення досліджень технології зберігання енергії, підвищення рівня технології зберігання енергії; спланувати всебічне просування від досліджень і розробок технології зберігання енергії до демонстраційних застосувань у багатьох аспектах, спочатку пропонуючи стандартизувати розробку електрохімічного накопичення енергії та вивчити механізми повернення інвестицій у проект. |
| 2020.1 | Національна енергетична адміністрація «План реалізації посилення роботи зі стандартизації зберігання енергії» | Вимагати активного просування формулювання стандартів накопичення енергії, заохочуючи стандартні дослідження нових технологій зберігання енергії та застосувань. |
| 2020.2 | Державна мережева корпорація "Повідомлення про основні робочі завдання на 2020 рік" | Вимагайте сприяння координованій взаємодії джерел-мереж-навантаження-сховищ, покращення можливостей контролю навантаження, поглиблення професійних застосувань у диспетчеризації електроенергії нового-покоління та використання технологічних інновацій із завершених демонстраційних проектів, як-от вітрова-сонячна-акумуляція-передача. |
| 2020.3 | Національний комітет зі стандартизації «Ключові моменти роботи з національної стандартизації у 2020 році» | У документі зазначено: сприятиме розробці важливих стандартів для нових енергетичних транспортних засобів-до-генерації електроенергії в мережу, накопичення електроенергії, управління-попитом на електроенергію тощо. |
| 2020.4 | Національне енергетичне управління «Повідомлення про питання, пов’язані з підготовкою «14-го п’ятирічного-плану» розвитку відновлюваної енергетики» | Відзначено: повністю розвивати розподілені відновлювані джерела енергії, активно сприяти використанню розподіленої відновлюваної енергії на стороні користувача, поєднувати з новими технологіями, такими як накопичення енергії та воднева енергія, для покращення споживання відновлюваної енергії та комплексної ефективності використання енергії. |
| 2020.5 | Державна рада "Керівні думки щодо сприяння формуванню нової моделі розвитку Заходу в нову еру" | Пов’язані заходи включають зміцнення розвитку та використання відновлюваних джерел енергії, проведення досліджень-великомасштабного планування енергетичних проектів для каскадних гідроелектростанцій Жовтої річки та створення низки чистих джерел енергії. |
| 2020.5 | Національна енергетична адміністрація «Керівні думки щодо встановлення та вдосконалення довгострокових-механізмів споживання чистої енергії (проект для коментарів)» | Вимагають прискорення формування механізмів ринку електроенергії, які сприяють споживанню чистої енергії, комплексного підвищення можливостей і гнучкості регулювання енергосистеми, впровадження інноваційних моделей споживання чистої енергії, заохочення участі зеленої енергії в ринкових транзакціях, щоб сприяти високо-якісному розвитку чистої енергії. |
Крім того, провінції Сіньцзян, Чжецзян, Шаньдун, Хенань і Хубей також послідовно запроваджували політику та заходи, пов’язані зі зберіганням енергії.
У 2011 році Сполучені Штати випустили «План зберігання енергії на 2011-2015», і наразі більше половини штатів США розгортають системи накопичення енергії масштабу мегават-, причому вісім штатів мають загальною потужністю понад 50 МВт-систем накопичення енергії загального масштабу. Багато із завершених проектів акумуляторних накопичувачів мегаватної потужності досягли комерційної експлуатації.
Опис продукції
| Регіон | рік | Політика та заходи |
|---|---|---|
| Массачусетс | 2014 | Підтримано структуру ринку накопичувачів енергії в акумуляторах, встановлено стратегічні партнерства та підтримано демонстраційні проекти накопичення енергії різних масштабів на стороні мережі, розподіленої сторони та користувача. |
| Массачусетс | 2013 | Встановив план обов’язкових квот на зберігання енергії на 1325 МВт для незалежних комунальних компаній (IOU). |
| Каліфорнія | 2016 | Збільшено обов’язкову квоту зберігання енергії з 1,3 ГВт до 1,8 ГВт, додавши 500 МВт. |
| Каліфорнія | 2017 | Змінено метод субсидування, комплексно враховуючи такі фактори, як ціноутворення під час планування, зниження витрат на зберігання енергії, економічні розрахунки проекту та субсидування на основі встановленої потужності проектів зберігання енергії. |
| Орегон | 2015 | Встановіть ціль закупівлі накопичувачів енергії на 5 МВт-год для комунальних компаній на 2020 рік. |
| Вашингтон | 2019 | У квітні 2019 року законодавчий орган штату прийняв законопроект, який вимагає від комунальних служб дотримуватися певних вказівок у довгостроковому-плануванні для підготовки до розподілених енергетичних ресурсів. |
| Вашингтон | 2019 | Законодавчі збори штату прийняли законопроект, який дозволяє комунальним підприємствам підписувати контракти на закупівлю накопичувачів енергії з третіми сторонами, при цьому кожна комунальна компанія повинна розгорнути щонайменше 9,0 МВт встановленої потужності зберігання енергії. |
| Міннесота | 2019 | Ухвалений законопроект про зберігання енергії вимагає, щоб BESS розглядався як енергетичний ресурс, і зобов’язує Міністерство торгівлі штату проводити аналіз витрат на мережеві системи накопичення енергії, щоб допомогти комунальним підприємствам відшкодувати витрати на відповідні проекти. |
| Колорадо | 2019 | Губернатор підписав законопроект про комунальні послуги, який вимагає від Комісії з комунальних послуг Колорадо проаналізувати цінність додавання розподілених енергетичних ресурсів, включаючи BESS, до мережі. |
| Меріленд | 2019 | Уряд штату схвалив пілотну програму накопичення енергії та зобов’язав комунальні підприємства провести тендер на два проекти накопичення енергії в акумуляторах. |
| Арканзас | 2019 | Державна комісія з питань державної служби була уповноважена надавати висновки щодо часу--використання ділянок енергетичних ресурсів для комунальних підприємств. |
| Нью-Йорк | 2016 | Запропонував план субсидій із 200 дол. США/кВт для BESS і 800 дол. США/кВт для реагування на попит. |
| Нью-Йорк | 2019 | Управління енергетичних досліджень і розвитку штату виділило 280 мільйонів доларів на проекти накопичення енергії в рамках програми субсидування прискорення ринку. |
Серед них Каліфорнія та Нью-Йорк є двома найбільшими та найактивнішими штатами на ринку зберігання енергії США. Обидва штати оприлюднили -плани енергетичної реформи, пов’язані з часом, і плани накопичення енергії, щоб досягти 100% чистої енергії або електроенергії без-вуглецю. Згідно з цими планами реформ, Каліфорнія, за прогнозами, потребуватиме розгортання щонайменше 10 ГВт систем зберігання енергії в найближчі 10 років, тоді як Нью-Йорк повинен досягти 1,5 ГВт потужності зберігання енергії до 2025 року та 3 ГВт до 2030 року. З цією метою обидва штати запровадили програми субсидій спеціально для зберігання енергії.
Нові джерела енергії в поєднанні з програмами зберігання енергії стають основними
З глобальним прагненням до чистої енергії частка відновлюваної енергії, представленої вітровою та сонячною енергією, швидко зростає. Однак властива мінливість вітрової та сонячної енергії створює проблеми для традиційних енергетичних систем, які в основному засновані на викопному паливі, з точки зору інтеграційної потужності, гнучкості та безпеки мережі. Маючи справу з випадковими коливаннями навантаження, енергетичним системам також доведеться збалансувати коливання природи відновлюваних джерел енергії, регулюючи вихід звичайних електростанцій і збільшуючи потужність звичайних резервних установок для забезпечення передачі та інтеграції виробництва відновлюваної енергії.
Поєднання відновлюваних джерел енергії та систем накопичення енергії може підвищити стабільність і надійність виробництва відновлюваної енергії та забезпечити стабільну підтримку електромережі. Використання передових технологій та інтеграція систем зберігання енергії дозволяє відновлюваним джерелам енергії забезпечувати стабільну підтримку електромережі, що робить їх необхідною допоміжною технологією для досягнення високої частки виробництва енергії з відновлюваних джерел в енергосистемі. Це відображається в таких аспектах:
①
Підтримка широкомасштабної-інтеграції централізованих відновлюваних джерел енергії в мережу, особливо наприкінці енергосистем, де мережева інфраструктура є відносно слабкою, оскільки мінливість виробництва відновлюваної енергії може поставити під загрозу стабільну роботу енергосистеми.
②
Покращення ефективного використання та бездоганної інтеграції розподілених відновлюваних джерел енергії. Використання систем зберігання енергії для перенесення виробництва енергії з відновлюваних джерел з часом, кращого відповідності вимогам навантаження та забезпечення місцевого споживання.
③
Підвищення здатності відновлюваних джерел енергії надавати допоміжні послуги електромережі та протистояти збоям мережі.
Вартість систем зберігання енергії літій-іонних акумуляторів ще більше знизилася, і їх домінуюче становище є очевидним
Наразі існує три основних типи акумуляторів для зберігання енергії: літій-іонні батареї, свинцево-кислотні батареї та проточні батареї. Показники продуктивності та технічна оцінка цих трьох основних типів акумуляторів енергії наведені в таблицях 1-3 і 1-4.
Таблиця 1-3: Показники продуктивності трьох основних типів акумуляторів для накопичення енергії
| Тип батареї | Продуктивність | Вартість виробництва електроенергії за весь життєвий цикл (дол. США/кВт-год) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Можливість глибокого розряду | Висока-швидкість заряду/розряду | Швидка відповідь | Цикл життя (цикли) | ||
| Літій{0}}іонний акумулятор | добре | Чудово | Чудово | 5000 ~ 8000 | 0.4 ~ 0.9 |
| Свинцево{0}}кислотний акумулятор | добре | добре | добре | 3000 ~ 5000 | 0.46 ~ 0.54 |
| Проточна батарея | Чудово | Середній | добре | 8000 ~ 15000 | 0.53 ~ 0.74 |
Таблиця 1-4: Технічна оцінка трьох основних типів акумуляторів для зберігання енергії
| Тип батареї | Безпека | Інженерна реалізація (пропорція) | Переробка | |
|---|---|---|---|---|
| Заповненість | вага | |||
| Літій{0}}іонний акумулятор | Ризик займання та вибуху | 1 | 1 | Переробляється |
| Свинцево{0}}кислотний акумулятор | В основному немає ризику для безпеки | 1.5 | 2.5 | Нелегко переробити |
| Проточна батарея | Немає ризику займання, можливий витік електроліту за наявності органічного розчинника | 4 | 3.5 ~ 5 | Електроліт підлягає прямій переробці |
Серед них літій{0}}іонні батареї завдяки своїй високій щільності потужності, тривалому терміну служби, високій швидкості заряджання та розряджання та високій ефективності стали однією з найбільш конкурентоспроможних технологій акумуляторів для зберігання енергії, їх широко вивчають і застосовують у системах зберігання енергії від кількох кВт-год до сотень МВт-год.
Швидкий розвиток систем накопичення енергії для літій-іонних акумуляторів пояснюється 完善розвитком ланцюга виробництва літій-іонних акумуляторів і вибуховим зростанням застосування акумуляторів живлення. Однак, порівняно з акумуляторами, які наголошують на показниках ефективності, акумулятори для накопичення енергії більше зосереджуються на вартості, терміні служби та енергоефективності. Згідно з прогнозами Wood Mackenzie, -компанії зі штаб-квартирою в США, вартість мереж-BESS (батарейних систем накопичення енергії) зменшуватиметься на 10% щорічно--у 2020 році та зберігатиме річний темп зниження щонайменше на 5% до 2025 року, як показано на малюнку 1-3.
Малюнок 1-3: Зменшення витрат на мережеву систему BESS (батарейна система зберігання енергії)
Загалом літій-іонні батареї демонструють чудову продуктивність у всіх аспектах, і значний вплив-великомасштабних досліджень, розробок і виробництва в поєднанні зі швидким зниженням виробничих витрат рік за роком ще більше зміцнить їхнє домінуюче становище в області зберігання енергії акумуляторів.
Зберігання енергії далі інтегрується з різними традиційними та інтелектуальними технологіями керування
Інтеграція BESS із традиційними технологіями та теоріями керування енергосистемою розширює сферу застосування традиційних теорій енергосистеми та забезпечує багатші методи керування. Його синергетичне застосування з традиційним обладнанням енергетичних систем покращує динамічні характеристики обертових генераторних установок і висуває нові технічні вимоги до пристроїв контролю якості електроенергії та пристроїв релейного захисту.
Інтегруючись із передовими цифровими та інтелектуальними технологіями, системи зберігання енергії стали ключовим компонентом у побудові розумних мереж. Передові технології, такі як великі дані, хмарні обчислення, нейронні мережі та цифрові близнюки, ще більше розширять комерційні робочі моделі систем накопичення енергії, створюючи нові сфери застосування, такі як «спільне зберігання енергії» та «віртуальні електростанції». Ці технології також забезпечують більш ефективні технічні засоби для прогнозування та діагностики несправностей, прогнозування терміну служби та керування внутрішнім обладнанням у системах зберігання енергії.
Інтегрована інтелектуальна енергетична система-на основі мікромережі з системами зберігання енергії як однією з основних технологій враховує вихідні характеристики різних типів розподілених джерел живлення та навантажень. Вона спрямована на створення системи енергопостачання, яка точно відповідає потребам споживачів і має ефективне та інтелектуальне управління енергією, що забезпечує чисте та економічне енергопостачання регіону. Це також забезпечує гнучке перемикання між режимами-підключення до мережі та вимкнення-режимів для регіональної енергомережі, підвищуючи надійність електропостачання та забезпечуючи безпеку електроенергії. Крім того, це покращує рівень контролю за потужністю та енергообміном між регіональною та основною мережами, досягаючи планового та диспетчеризованого використання енергії в регіоні.