في موجة تخفيض الكربون العالمية المتزايدة الانتشار، والكهرباء الادخار والطاقة الأحفورية استخدام زال الوعي الطاقة المتجددة في الارتفاع والمستوردة والموزعة تطوير الطاقة الضوئية الشمسية وطاقة الرياح وتتكشف تدريجيا. وقد ساهم هذا الاتجاه إلى الطاقة العالمية نحو اللامركزية اتجاه تطوير المجمع، ولكن أيضا بسبب النمو السريع لإمدادات الطاقة المتغيرة والاستقرار في بيئة الطاقة تواجه تحديات.
لجعل هذا النظام السلطة التي تزداد تعقيدا للحفاظ على امدادات مستقرة من الماضي، في حين تحقيق تأثير الطاقة النظيفة، والإدارة الفعالة باعتبارها وسيلة هامة، واستخدام نظام تخزين الطاقة واحد لتنظيم التقنيات المتاحة حاليا حل المشكلة سريعا. تباعا من الدول طرح السياسات ذات الصلة كقوة تخزين، ويستمر المصنعين لتخطيط السوق، يمكننا أن نرى جميع مناحي الحياة في حالة الطاقة اللامركزية، نهج إدارة ذكية لحلها.
معدات تخزين الكهرباء تلعب دورا هاما في نظام الطاقة
وبما أنه لا يمكن تخزين الكهرباء، إن الطاقة المتولدة عن الكهرباء المتجددة لديها تفاوت كبير، وبالتالي فإن استخدام الطاقة الكهربائية جهاز تخزين جدولة الطاقة المناسبة، شركات الطاقة هي ممارسة شائعة في السنوات الأخيرة. وبالإضافة إلى نطاق واسع الحالي تخزين ضخ الطاقة المائية مرافق التخزين في الخزانات وبالإضافة إلى ذلك، فإن النوع الأكثر شيوعا من تخزين الطاقة البطارية أو المعالجة الكيميائية.
كهربائي جهاز تخزين الطاقة المستخدمة في وظيفة نظام الطاقة، وتصل إلى عشرين في تعريف عدة زارة الطاقة الأميركية في (الجدول 1)، وتبين أن التكنولوجيا والمنتجات قد خضعت لالطاقة أو قطاع الكهرباء اهتماما كبيرا، حتى بالنسبة للولايات المتحدة في وقت مبكر وغيرها من شبكة المستوردة البلدان المتقدمة، بل هو وسيلة هامة لتحديث شبكة الكهرباء.
ويمكن تلخيص وظيفة تطبيقات التخزين المشتركة في الفئات التالية:
الفئة الأولى: السلطة قد تكون مخزنة مؤقتا، والإفراج عن قوة عند الحاجة، والحد من الطلب على الكهرباء من شركة الكهرباء والذي هو حاليا النهج الأكثر المعرفي على نطاق واسع، وتستخدم عادة في المنازل وشبكة الكهرباء التي تربط المباني التجارية والصناعية واستخدام الطاقة المتجددة. بالإضافة إلى تخفيض فواتير الكهرباء، ولكن أيضا لتحقيق التأثير من الحمل تحول الطلب على الكهرباء. وهذا هو من أجل شراء معدل تجديد الطاقة الجملة أقل من المنطقة العامة للكهرباء، أو أن هناك مجالات واضحة من حيث التعرفة الوقت، وهناك إمكانات السوق كبيرة .
النوع الثاني: استخدام جهاز تخزين الطاقة الكهربائية، وتكوين القائم على المنطقة (مثل المباني الكبيرة، الخلية، وهي منطقة جغرافية محدودة، وما إلى ذلك) microgrid ودعم بعضها البعض لتحقيق الطاقة الكهربائية في المنطقة، وظيفة جدولة يمكن مواصلة تطويرها لتصبح محطة للطاقة الظاهري (الظاهري لتوليد الطاقة) هذا المفهوم.
الفئة الثالثة: مناطق خارج الشبكة، قد بواسطة الطاقة المتجددة وتوليد الطاقة وقود الديزل وأجهزة تخزين الطاقة تتكون من أنظمة صغيرة مستقلة شبكة الكهرباء أو إمدادات الطاقة في المناطق الريفية الجزر النائية أو ممارسة شائعة جزئية.
الفئة الرابعة: في محيط توليد الطاقة من الرياح، وعلى نطاق واسع محطات الطاقة الشمسية، وإنشاء أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع، وهذه التغيرات يمكن أن تكون مستقرة امدادات الكهرباء هذا النوع من الممارسات مثل نظام الطاقة غير المنقطعة الكبيرة التي تسمح عرضة لمواجهة تأثير الكهرباء لتحقيق الاستقرار فيها. أوروبا والولايات المتحدة لديها المزيد من الحالات، ولكن أيضا تجاريا تدريجيا.
الطبقة 5: كما في انتاج الكهرباء المتجددة لديهم الوقت، وبالتالي يمكن أن يتم محطات الطاقة تحميل شبكة الكهرباء بها صقل، ولكن في وقت قصير السفير تعديل محطات توليد الطاقة الحرارية لا يمكن أن يكون الاستجابة السريعة، ونظم تخزين الطاقة يمكن استخدامها مع المنظمات الإقليمية وقد تم تعديل قوة اليابان عدة حالات لهذا التحقق تطبيق مثالي.
لمجموعة من نوع الحقل تطبيق نظام تخزين الكهرباء اليوم لمراقبة (الشكل 1)، ويركز على التطبيق الأكثر أهمية على تخزين الطاقة في القطاع السكني وتكييف السلطة؛ تظهر نموا مطردا مع النمو المستمر في المنزل السابق للاستخدام اختراق الطاقة المتجددة، وهذا الأخير بسبب شركات الكهرباء حريصة على الحفاظ على نوعية الطاقة، وبطريقة مشاريع البنية التحتية، وذلك على الرغم من أن الطلب سريع النمو، ولكن يتطلب الوطنية والسياسات الإقليمية لديها دعم استدامة السوق.
الشكل 1 الإنترنت العالمية للأشياء مقياس مبيعات أشباه الموصلات ومعدل النمو
وتتطلب شبكات الطاقة الوطنية تخزين تخزين حكومي مختلف وفقا للظروف المحلية
مع تعقيد التوسع في نظام الطاقة، وتشغيل شبكة الكهرباء لديها أيضا مستوى نسبيا خلال الجيل الماضي، نقل، توزيع، مركزية وضع الطاقة الكهربائية، تدريجيا نحو فرقت أكثر، ارتفاع معدل التذبذب وضرورة التحكم الذكي من نوع إمدادات الطاقة تطوير الدولة منتجات معدات التخزين في هذا التحول، ولكن أيضا تحتل مكانة هامة.
ومع ذلك، فإن جميع البلدان لديها متطلبات مختلفة على معدات تخزين الطاقة أثناء إنشاء نظام الطاقة، وحالة الاستعداد، وحتى تسلل الطاقة المتجددة، وعلى الرغم من أن هناك فهم مختلف البلدان لاستخدام معدات تخزين الطاقة، وتوجيه السياسات ويتم تكييف هذا الاتجاه أيضا مع الظروف المحلية (الجدول 2).
اليابان، على سبيل المثال، فإن الحكومة لاستخدام أنظمة تخزين الكهرباء "افتراضية محطة توليد الكهرباء" حالة مظاهرة من الإعانات، العديد من التحالفات الصناعة المختلفة وجذب التمويل لهذا المشروع لبناء خلق، وبناء، والجمع الأمثل لتوفير الطاقة (الجدول 3). مفهوم مصنع الظاهري، حيث منطقة معينة (على سبيل المثال، الخلية) مجموعة واسعة من الطاقة المتجددة ومنشأة لتخزين الطاقة الكهربائية، ثم الاستشعار، ونظم الحوسبة مع، بالإضافة إلى تحقيق استخدام الطاقة الأكثر كفاءة في المنطقة، ولكن أيضا يمكن أن تكون بشكل مناسب واحد مع وخارج شبكة الكهرباء معدات الطاقة الافتراضية لتجارة الكهرباء، ومن المتوقع الحكومة اليابانية لإنشاء أكثر من 50MW من محطات توليد الطاقة الافتراضية على مدى السنوات الخمس المقبلة.
الشكل 2 اليابان كانساي شركة الطاقة الكهربائية لتطوير مفهوم محطة توليد الكهرباء الافتراضية
مستودع تأخذ زمام المبادرة في دمج الشمسية / السيارات الكهربائية / التخزين
كما ينبغي، في السنوات الأخيرة، العديد من المجالات المختلفة لصناعة قطع نتيجة للحكومات الجديدة تدريجيا إلى مجموعة من نوع السوق تخزين الطاقة، ومستودع هي واحدة من أكثر تمثيلا.
في أبريل 2015، قدم تسلا نظام تخزين الكهرباء المنزلية بويروال، والتي يمكن استخدامها جنبا إلى جنب مع السيارة الكهربائية الخاصة بها، ولكن أكثر جاذبية من تنظيم الطاقة المنزلية للسيطرة على فواتير الكهرباء تسلا يستخدم مزايا سوق السيارات الكهربائية ، جنبا إلى جنب مع مظهر جميل وأنظمة الطاقة الشمسية، ولكن يؤدي أيضا إلى مستودعات أخرى، ومشغلي نظام التخزين في موجة جديدة من تطوير المنتجات.
بعد تسلا، ألمانيا دايملر المجموعة أيضا بمساعدة نظام تخزين الطاقة المحلية، وإدخال مرسيدس بنز جهاز تخزين الكهربائية المنزلية، 2016 مصنع الياباني نيسان حلول الطاقة جنبا إلى جنب شركة إيتون تكشف استخدامهم للسيارات الكهربائية LEAF والقضاء على معركة من منتجات التخزين الكهربائية للبطارية xStorage ، بي ام دبليو هو استخدام وحدات البطارية بمو السيارات الكهربائية، وتستخدم في معدات التخزين على مستوى الشبكة الكهربائية، وهذه المستودعات بسبب الأعمال التجارية الكهربائية أكثر أو أقل في إنتاج البطارية الثانوية والتنمية، بالإضافة إلى قيادة سعة البطارية، ولكن أيضا قبض على المحلية وتحتاج سياسة الحكومة إلى مجموعة من الطاقات المتجددة، بدورها، إلى إظهار طاقة نظام الطاقة المنزلية.
لBMW على سبيل المثال، مجموعة مع شركة الكهرباء السويدية وقعت فاتينفول نظام بطارية ليثيوم عقد التوريد. وقد تم تجهيز نظام مع نظام السيارة الكهربائية إدارة البطارية جنرال موتورز BMW I3، وحدة البطارية من شراء مصنع دينغولفينغ BMW لفاتينفول وهولندا محطة طاقة الرياح بنيت في المملكة المتحدة (الشكل 3) ويمكن القول هذا النهج أن بي ام دبليو معترف بها في جميع مناحي الحياة على الطلب على معدات التخزين، وتخطيط القضاء في المستقبل من نموذج إعادة تدوير البطارية التجارية للاستيلاء على السوق المحتملة في المستقبل.
تم بناء الشكل 3 في مزرعة الرياح بريسيس اليكسيا هولندا باستخدام بمو-I3 نظام تخزين البطارية
وردا على تسلا للسيارات الكهربائية، تخزين الكهرباء وSolarCity أنظمة الطاقة الشمسية الضوئية، في الحل microgrid الولايات المتحدة التطور التدريجي، وجذب المتابعة، مزود آخر الأنظمة الكهروضوئية Vivint للطاقة الشمسية. SolarCity عن السطح تطوير الطاقة الشمسية الضوئية تيسلا الأعمال التجارية، وسوقها مجموع الولايات المتحدة لأول مرة، ولكن نموذج أعمالها لأن هناك تم إضافة الوافدين الجدد الأرباح تتآكل، مما يجعل من احتياجات الشركة والتنمية المشتركة تسلا لخلق - بناء وصلات أنظمة الطاقة، والفرق مع المنتجات الداخلين الجدد التكنولوجيا؛ Vivint الطاقة الشمسية في المرتبة الثانية بعد الولايات المتحدة SolarCity على السطح الشمسية الضوئية المطور، ومن المقرر أيضا على التعاون في مجال توريد نظام تخزين الطاقة الكهربائية مع بنز الطاقة الألمانية مرسيدس في عام 2017، مع مرسيدس بنز لتوسيع التنمية في مجال السيارات الكهربائية في إطار الاستراتيجية ، ولكن أيضا مع تسلا سولارسيتي تشكل وضعا مريرا.لذلك، فإن الولايات المتحدة للتغيير السريع في نوع استخدام الطاقة، ولكن أيضا يجعل تخطيط الشركات المصنعة أكثر تنوعا ومتكاملة (الجدول 3).
نموذج الأعمال المناسبة يمكن أن توسع بشكل فعال في السوق
سعر منتجات تخزين الكهرباء لا يزال مرتفعا، مما يجعل تكلفة المذكورة أعلاه من التطبيقات المتقدمة أكثر تكلفة، وبدون أساليب المبيعات المناسبة، فمن الصعب تعزيز هذه المنتجات في المدى القصير.
الشركات اليابانية تخزين الطاقة واحد، على سبيل المثال، الأم أوريكس شركة تأجير الشركة، جنبا إلى جنب مع شركة NEC منتجات نظام تخزين الكهرباء الإيجار من عشر سنوات لتعزيز استخدام إعادة تدويرها بعد عشر سنوات. ويتيح هذا النهج المستهلكين في الانخفاض بسبب العبء الاقتصادي زاد القبول، وبالتالي فإن منتجات الشركة بسرعة الاستيلاء على السوق، لتصبح أكبر العلامات التجارية نظام تخزين الطاقة في اليابان.
واحد للطاقة وملزمة مزيد تكنولوجيا البيانات الكبيرة، يمكن تحليل سجلات استخدام الطاقة العميل، قد تتكون الاستخدام المستقبلي لهذه الموارد من نظام امدادات الطاقة مكتفية ذاتيا من نوع الخلية، وتعزيز قيمة نظام التخزين الكهربائية (FIG 4).
عنوان رئيسي
ولذلك، فإن الطلب على أنظمة تخزين الكهرباء بنسبة الطاقة المتجددة التوسع السريع الفجر التجاري المكشوفة، لا تزال بحاجة إلى دمج الموارد الأخرى لل(السيارات الكهربائية)، ونموذج العمل المناسب، مع سياسة السلطة المحلية، من أجل الحصول على مزيد من مجال للنمو. التنمية حلول للظروف المحلية، ستكون قضية هامة تتعلق بالصناعة.
تحديات تطوير معدات التخزين لا تزال كثيرة
استخدام جهاز تخزين الكهرباء في نظام الطاقة من مختلف تماما، سواء في مجال الطاقة أو الكفاءة في استخدام الطاقة المتجددة لغرض المعيشة المستدامة في المنزل، وبناء، والمجتمع، وحتى المناطق الصناعية، لدينا الفرصة لاستخدام.
في إطار دعم سياسي قوي، والطاقة المتجددة لتوسيع سريع جدا، حتى أن أمن الشبكات يواجه تحديات كبيرة، لذلك استخدام نظم الصغيرة والمتوسطة الحجم لتخزين الكهرباء تنظم استقرار نظام الطاقة لأكبر الطلب. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التطورات الأخيرة في اليابان والولايات المتحدة بحاجة ل كمية من أنظمة التفاعل والطاقة المجتمع، ونظام تخزين الكهرباء فيها مفهوم محطات الطاقة الافتراضية أصبحت أدوات الجدولة، ولكن أيضا يجعل نظام التخزين الكهربائية يمكن أن يقتطع من قلب السوق أكثر تنوعا.
ولكن جهاز تخزين الطاقة الكهربائية لا يزال أقل من التحدي الأول، والثمن هو لا يزال مرتفعا: لقد انخفض الضوئية الشمسية الحالية، من خلال أسعار معدات الطاقة المتجددة أدى بشكل حاد في المستقبل سوف توسع الطلب على تخزين الكهرباء، ولكن أيضا تسليط الضوء على سعره المرتفع نسبيا لكيفية التكنولوجيا على التطبيق العملي للحلول أكثر اقتصادا، وسوف تكون قضية هامة من نظام التخزين نفسه.
ثانيا، الشبكة أو الصراع سياسة الطاقة المتجددة: نظرا لدعم الطاقة المتجددة السابقة بسعر ثابت للشراء بالجملة السياسات في معظم، إن استيراد الكهرباء المخزنة في سياساتها على أساس التدابير سوف تتكرر مجموعة من التدابير مثل الإعانات لإنتاج، تستهلك أكثر من تكلفة السياسة الحالية على استخدام الكهرباء لإنقاذ أكثر من القضايا غير السياسات، ولكن استخدام الطاقة المتجددة، والحاجة إلى إيجاد سبل لحل الجوانب القانونية.
ثالثا، يجب أن يكون متوافقا مع الظروف الوطنية وتطوير نماذج الأعمال المناسبة والمسارات: البيئة وسوق الكهرباء الوطنية هي مختلفة والتنمية عبر الوطنية للطاقة المتجددة هو بالفعل تحديا كبيرا، واستخدام التخزين الكهرباء ستكون قضية أكثر تعقيدا، يجب أن يكون على بينة من السكان في جميع أنحاء استهلاك الكهرباء وعادات الاستهلاك، وآلية تشغيل سوق الكهرباء لخلق مناسبة نموذج الأعمال التجارية المحلية، ولكن أيضا قضية رئيسية من انتشار معدات تخزين الطاقة.
التخزين الكهربائية الاتجاه صناعة الحكومات والشركات المصنعة للتنقيب في السنوات الأخيرة، وقواعد التشغيل لصناعة يتشكل تدريجيا، وبعد ذلك سوف تواجه هذه التحديات، ما اذا كنا نستطيع اغتنام الفرصة للتغلب على وتوسعا سريعا من أجل جعل الفرص التجارية تخزين الكهرباء الناشئة في الحصول على صناعة مكان.