Aplikace a výhody systémů pro skladování energie

Tento článek zkoumá hlavní aplikace Systém pro ukládání energiea výhody, které v každém scénáři nabízejí.

Rychlá expanze Obnovitelná energie zdroje energie (OZE) výrazně posunul tradiční model velkých, centralizovaných elektráren a distribuovaných elektrických zátěží.

Dnes se mnoho zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů nachází blíže průmyslovým, komerčním nebo obytným zónám – tento koncept se označuje jako „distribuovaná výroba“. Očekává se, že tento trend v nadcházejících letech výrazně poroste.

Obnovitelné zdroje energie, jako je solární a větrná energie, jsou však ze své podstaty nepředvídatelné a náchylné k náhlým změnám. Jejich integrace s konvenčními termoelektrárnami představuje značné výzvy. Vzhledem k tomu, že podíl obnovitelných zdrojů energie neustále roste, mohou být velké termoelektrárny nuceny pracovat se sníženým výkonem.

Pro řešení těchto změn jsou nezbytné nové metody řízení elektrických systémů a systémy pro ukládání energie mohou hrát zásadní roli při usnadňování integrace obnovitelných zdrojů energie.

Klíčové aplikace systémů pro skladování energie

Energetický časový posun

Jednou z nejběžnějších aplikací skladování energie je „posun energie v čase“, který se již praktikuje v tradičních přečerpávacích vodních elektrárnách. To zahrnuje „nákup“ energie, když jsou ceny nízké (nabíjení baterií nebo čerpání vody do nádrže ve vodních systémech), a její „prodej“, když jsou ceny vysoké.

Tato aplikace nejen poskytuje ekonomické výhody využitím cenových rozdílů, ale také přispívá k holení vrcholů zvýšením poptávky po energii během období nízké poptávky a jejím snížením během špičky. To vede k plynulejší a předvídatelnější křivce výroby a zatížení, což usnadňuje řízení.

Obrázek 1. Příklad holení špiček.

Časový posun energie navíc může stabilizovat výkyvy ve výrobě energie z obnovitelných zdrojů způsobené přerušovanými zdroji, a vytvořit tak pravidelnější a předvídatelnější profil výstupu.

Podpora napětí

Udržování stability napětí je pro elektrický systém zásadní a obvykle se řídí regulací jalového výkonu generátory. Systémy pro ukládání energie mohou poskytovat tuto službu regulace napětí, čímž výrazně zlepšují kvalita energie služby provozovatele distribuční soustavy.

Obrázek 2. Příklad kolísání napětí mimo standardní rozsah (obrázek s laskavým svolením Planetarkpower).

Regulace frekvence (primární, sekundární a terciární)

K nestabilitě frekvence dochází, když existuje nesoulad mezi výrobou a zátěží. Systémy skladování energie, zejména ty s rychlou dobou odezvy, jako jsou přečerpávací vodní elektrárny nebo elektrochemické systémy, jsou pro zvládání těchto výkyvů vhodné. Tyto systémy jsou nezbytné pro komplexní řídicí mechanismy, které stabilizují síť.

Řízení dopravní zácpy

V oblastech sítě, které se blíží maximálním limitům přenosu energie, mohou systémy pro ukládání energie zmírnit přetížení absorpcí nebo dodávkou energie. To pomáhá zabránit odstavování generátorů nebo nutnosti nákladných modernizací sítě.

Černý start

V oblastech náchylných k výpadkům proudu mohou systémy pro ukládání energie omezit narušení tím, že postiženým uživatelům poskytnou dostatek energie. Kromě toho mohou usnadnit černý start proces, který umožňuje obnovení celého elektrického systému po celkovém výpadku proudu.

Systémy pro ukládání energie v bateriích

Mezi různými technologiemi skladování energie se očekává, že v nadcházejících letech zaznamenají největší růst systémy skladování energie v bateriích.

Výhody systémů pro ukládání energie v bateriích:

• Vhodné pro aplikace s vysokým výkonem i vysokou energií

• Kompaktní design ve srovnání s jinými technologiemi úložiště

• Lze integrovat do stávajících elektráren

• Jednoduchá instalace

• Náklady klesají s rostoucí mírou přijetí a rozsahem výroby