Новые перспективы для развития накопителей энергии

background image

background image

164

м

и

р

о

в

о

й

 

о

п

ы

т

мировой опыт

Новые перспективы 
для развития 
накопителей энергии

*

В

 

предлагаемой

 

статье

 

основное

 

внимание

 

уделяется

 

текущей

 

ситуации

 

и

 

будущим

 

тенденциям

 

развития

 

систем

 

накопления

 

энергии

 

в

 

мире

развитию

 

технологий

 

и

 

инновационным

 

прак

-

тикам

.

С

истемы

 

накопления

 

энергии

 

являются

 

ключевой

 

частью

 

энергосистемы

 

и

 

могут

 

ис

-

пользоваться

 

в

 

любом

 

из

 

процессов

 

производства

передачи

распределения

 

и

 

потребления

 

элек

-

троэнергии

С

 

точки

 

зрения

 

факти

-

ческого

 

использования

 

накопителей

 

энергии

в

 

энергосистеме

 

существу

-

ют

 

различные

 

сферы

 

их

 

применения

в

 

том

 

числе

 

поддержка

 

новых

 

источ

-

ников

 

генерации

компенсация

 

пиков

 

нагрузки

регулирование

 

частоты

оказание

 

вспомогательных

 

услуг

по

-

требление

 

и

 

выдача

 

в

 

сеть

 

электро

-

энергии

 

во

 

время

 

минимальных

 

и

 

максимальных

 

цен

 

на

 

нее

функцио

-

нирование

 

в

 

зависимости

 

от

 

спроса

Все

 

участники

 

энергетического

 

рынка

 

активно

 

изучают

 

накопители

 

энергии

 

и

 

экспериментируют

 

в

 

части

 

их

 

при

-

менения

Среди

 

них

 

владельцы

 

но

-

вых

 

электростанций

электросетевые

 

компании

независимые

 

операторы

 

накопления

 

энергии

коммерческие

 

и

 

промышленные

 

потребители

 

и

 

т

.

д

Системы

 

накопления

 

энергии

 

зна

-

чительно

 

повлияли

 

на

 

способы

 

про

-

изводства

 

и

 

потребления

 

энергии

 

и

 

получили

 

широкое

 

рыночное

 

при

-

менение

Быстрое

 

снижение

 

затрат

 

обещает

 

стать

 

основным

 

фактором

 

роста

 

рынка

 

накопления

 

энергии

 

в

 

будущем

.

В

 

Китае

 

с

 

постепенным

 

развитием

 

политики

реформой

 

рынка

 

электро

-

энергии

изучением

 

и

 

улучшением

 

бизнес

-

модели

а

 

также

 

снижением

 

затрат

накопители

 

энергии

 

будут

 

развиваться

 

и

в

 

конечном

 

счете

ста

-

нут

 

зрелым

 

рынком

 

с

 

оптимистичным

 

прогнозом

 

на

 

перспективу

С

 

начала

 

2022 

года

 

более

 20 

провинций

 

Китая

 

активно

 

сотрудничали

 

в

 

духе

 

нацио

-

нальной

 

энергетической

 

рабочей

 

кон

-

ференции

продвигая

 

бизнес

-

модель

 

накопления

 

энергии

 

с

 

позиций

 

произ

-

водственной

 

цепочки

 

и

 

потенциаль

-

ных

 

сфер

 

применения

Провинция

 

Хубэй

 

вышла

 

вперед

 

в

 

части

 

новых

 

подходов

 

к

 

накоплению

 

энергии

.

11 

февраля

 2022 

года

 

компании

 

SGCC Hubei Electric Power Company, 
CEEC Digital Technology Group 

и

 

му

-

ниципальное

 

правительство

 

про

-

винции

 

Хубэй

 

провели

 

церемонию

 

подписания

 

договора

 

на

 

реализацию

 

демонстрационного

 

проекта

 

электро

-

станции

 

с

 

хранилищем

 

энергии

 

сжа

-

того

 

воздуха

 

мощностью

 300 

МВт

Сообщается

что

 

в

 

рамках

 

проекта

 

используются

 

соляные

 

пещеры

 

для

 

накопления

 

сжатого

 

воздуха

 

в

 

пе

-

риоды

 

минимального

 

потребления

 

энергии

 

в

 

системе

В

 

периоды

 

мак

-

симальной

 

нагрузки

 

сжатый

 

воздух

 

приводит

 

в

 

работу

 

турбины

 

для

 

вы

-

работки

 

электроэнергии

обеспе

-

чивая

 

тем

 

самым

 

дополнительную

 

энергетическую

 

поддержку

 

для

 

ре

-

гиональной

 

энергосистемы

 

в

 

части

 

компенсации

 

пиков

 

потребления

На

 

начальном

 

этапе

 

инвестиции

 

в

 

про

-

ект

 

составляют

 4 

миллиарда

 

юаней

строительство

 

планируется

 

начать

 

в

 

мае

 2022 

года

После

 

завершения

 

всех

 

работ

 

будет

 

достигнута

 

еже

-

годная

 

выработка

 

электроэнергии

 

*

 

Материал

 

официально

 

предоставлен

 

для

 

перевода

 

Организацией

 

по

 

развитию

 

и

 

сотрудни

-

честву

 

в

 

области

 

глобального

 

объединения

 

энергосистем

 GEIDCO 

из

 

журнала

 GEI Information 

(2022/03, no. 25).


background image

165

в

 500 

ГВт

ч

что

 

сделает

 

данный

 

проект

 

по

 

накопле

-

нию

 

энергии

 

сжатого

 

воздуха

 

самым

 

крупным

 

по

 

еди

-

ничной

 

мощности

 

в

 

Китае

.

Среди

 

многочисленных

 

решений

 

для

 

хранения

 

энергии

 

электрохимическая

 

технология

 

является

 

ос

-

новным

 

направлением

 

развития

а

 

литиевая

 

батарея

 

имеет

 

наиболее

 

широкое

 

распространение

С

 

бы

-

стрым

 

падением

 

стоимости

 

батарей

 

и

 

компонентов

 

BOS

1

 

начинает

 

появляться

 

экономическая

 

точка

 

перегиба

 

для

 

электрохимического

 

накопления

 

энер

-

гии

 

с

 

огромными

 

перспективами

 

рыночного

 

роста

 

в

 

будущем

По

 

данным

 CNESA

2

 , 

установки

 

электро

-

химического

 

накопления

 

энергии

 

в

 

Китае

 

достигнут

 

общей

 

мощности

 19,3 

ГВт

 

уже

 

в

 2023 

году

По

 

дан

-

ным

 BNEF

3

общемировые

 

проекты

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

будут

 

иметь

 

установки

 

с

 

суммарной

 

установ

-

ленной

 

мощностью

 1095 

ГВт

  (

и

 

выдавать

 

энергию

 

2850 

ГВт∙ч

при

 

общем

 

объеме

 

инвестиций

 

в

 

разме

-

ре

 662 

миллиардов

 

долларов

 

США

 

к

 2040 

году

.

ВЛИЯНИЕ

 

СИСТЕМ

 

НАКОПЛЕНИЯ

 

ЭНЕРГИИ

 

НА

 

СПОСОБЫ

 

ЕЕ

 

ПРОИЗВОДСТВА

 

И

 

ПОТРЕБЛЕНИЯ

Накопление

 

и

 

хранение

 

энергии

 

может

 

происходить

 

как

 

в

 

конкретном

 

устройстве

так

 

и

 

в

 

физической

 

среде

 

так

чтобы

 

использовать

 

эту

 

энергию

 

при

 

не

-

обходимости

Накопление

 

энергии

 

можно

 

разделить

 

на

 

пять

 

категорий

 

в

 

зависимости

 

от

 

способа

накоп

-

ление

 

механической

электрической

электрохими

-

ческой

тепловой

 

и

 

химической

 

энергии

За

 

исключе

-

нием

 

тепловой

 

энергии

большая

 

часть

 

накопленной

 

энергии

 

в

 

итоге

 

отдается

 

в

 

виде

 

электричества

.

Системы

 

накопления

 

энергии

 

значительно

 

повли

-

яли

 

на

 

способы

 

производства

 

и

 

потребления

 

энер

-

гии

Как

 

особый

 

продукт

электроэнергия

 

не

 

может

 

храниться

 

напрямую

при

 

этом

 

ее

 

выработка

пере

-

дача

распределение

 

и

 

потребление

 

синхронизиру

-

ются

 

во

 

времени

 

для

 

достижения

 

баланса

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

без

 

наличия

 

каких

-

либо

 

проме

-

жуточных

 

каналов

 

хранения

Появление

 

и

 

широкое

 

распространение

 

накопителей

 

энергии

 

сделало

 

воз

-

можным

 

передачу

 

электрической

 

энергии

 

в

 

требуе

-

мые

 

промежутки

 

времени

тем

 

самым

 

значительно

 

изменив

 

способы

 

ее

 

производства

 

и

 

потребления

что

 

является

 

революционным

 

прорывом

 

на

 

рынке

 

электроэнергии

.

Уровень

 

разработок

 

и

 

стоимость

 

различных

 

тех

-

нологий

 

накопления

 

энергии

 

существенно

 

различа

-

ются

Гидроаккумулирование

 

энергии

 

в

 

настоящее

 

время

 

является

 

наиболее

 

отработанным

 

для

 

ком

-

мерческого

 

применения

 

решением

 

и

 

широко

 

исполь

-

зуется

 

в

 

энергосистеме

 

для

 

пикового

 

и

 

частотного

 

регулирования

 

и

 

как

 

резервный

 

источник

 

питания

Основными

 

преимуществами

 

данной

 

технологии

 

являются

 

высокий

 

уровень

 

технической

 

проработ

-

ки

а

 

также

 

большая

 

мощность

 

и

 

емкость

 

при

 

низ

-

кой

 

стоимости

к

 

недостаткам

 

следует

 

отнести

 

зна

-

чительные

 

топографические

 

ограничения

низкую

 

плотность

 

энергии

высокие

 

инвестиции

 

и

 

длитель

-

ный

 

срок

 

окупаемости

Электрохимическое

 

хранение

 

энергии

представленное

 

литиевыми

 

батареями

как

 

правило

находится

 

на

 

стадии

 

демонстрации

 

и

 

внед

-

рения

 

и

 

имеет

 

большие

 

перспективы

 

для

 

снижения

 

затрат

Накопление

 

энергии

 

синтетического

 

газа

водорода

 

и

 

сжатого

 

воздуха

технологии

 

сверхпро

-

водников

суперконденсаторов

 

и

 

маховиковых

 

нако

-

пителей

а

 

также

 

ряд

 

других

 

устройств

 

все

 

еще

 

нахо

-

дятся

 

на

 

стадии

 

исследований

 

и

 

разработок

.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ

 

НАКОПЛЕНИЕ

 

ЭНЕРГИИ

 

КАК

 

НАПРАВЛЕНИЕ

 

РАЗВИТИЯ

 

И

 

ЛИТИЕВАЯ

 

БАТАРЕЯ

 

КАК

 

НАИБОЛЕЕ

 

РАСПРОСТРАНЕННОЕ

 

РЕШЕНИЕ

Электрохимическое

 

накопление

 

энергии

 

является

 

развивающимся

 

направлением

 

и

 

имеет

 

широкие

 

перспективы

К

 

нему

 

относятся

 

все

 

виды

 

вторичных

 

систем

 

накопления

представленных

 

литиевыми

 

ак

-

кумуляторными

 

батареями

По

 

сравнению

 

с

 

механи

-

ческим

 

накопителем

 

энергии

таким

 

как

 

гидроакку

-

мулирующая

 

станция

электрохимическое

 

хранение

 

энергии

 

меньше

 

зависит

 

от

 

рельефа

 

местности

 

и

 

дру

-

гих

 

факторов

 

и

 

может

 

гибко

 

использоваться

 

в

 

точках

 

производства

передачи

распределения

 

и

 

потребле

-

ния

 

электроэнергии

По

 

сравнению

 

с

 

электромагнит

-

ным

 

накоплением

 

энергии

технология

 

электрохими

-

ческого

 

хранения

 

характеризуется

 

высоким

 

уровнем

 

проработки

более

 

низкой

 

стоимостью

 

и

 

широким

 

спектром

 

коммерческого

 

применения

В

 

то

 

же

 

время

 

вместе

 

с

 

быстрым

 

снижением

 

затрат

 

и

 

постепенным

 

ростом

 

коммерческих

 

перспектив

 

в

 

последние

 

годы

электрохимическое

 

хранение

 

энергии

 

получает

 

все

 

более

 

очевидные

 

преимущества

 

и

 

постепенно

 

стано

-

вится

 

основным

 

решением

 

для

 

накопления

 

энергии

В

 

будущем

 

будет

 

учтено

 

еще

 

больше

 

возможностей

 

для

 

сокращения

 

расходов

что

 

только

 

расширяет

 

по

-

тенциал

 

развития

 

данной

 

технологии

.

Несмотря

 

на

 

стремительное

 

развитие

 

электрохи

-

мического

 

накопления

 

энергии

 

в

 

последние

 

годы

оно

 

все

 

еще

 

имеет

 

небольшую

 

долю

По

 

данным

 CNESA, 

по

 

совокупности

 

все

 

новые

 

установки

 

достигли

 

уста

-

1

 BOS (balance of system) — 

совокупность

 

компонентов

необходимых

 

для

 

преобразования

 

выходной

 

мощности

 

модуля

 

фотоэлек

-

трических

 

элементов

 

в

 

полезную

 

электрическую

 

энергию

2

 China Energy Storage Alliance — 

Китайский

 

альянс

 

по

 

хранению

 

энергии

3

 Bloomberg New Energy Finance – 

аналитическое

 

подразделение

 Bloomberg. 

 3 (72) 2022


background image

166

МИРОВОЙ ОПЫТ

новленной

 

мощности

 4,73 

ГВт

Еще

 36 

ГВт

 

мощности

 

находилось

 

в

 

стадии

 

планирования

 

или

 

строитель

-

ства

 

по

 

всему

 

миру

 

в

 2020 

году

К

 

концу

 2020 

года

 

общая

 

установленная

 

мощность

 

проектов

 

по

 

накоп

-

лению

 

энергии

 

в

 

мире

 

составляла

 191,1 

ГВт

из

 

них

 

172,5 

ГВт

 

приходилось

 

на

 

гидроаккумулирование

 

энергии

 

и

 14,2 

ГВт

 

на

 

электрохимическое

 

хранение

 

энергии

Китайская

 

индустрия

наконец

преодолела

 

ключевую

 

точку

 

перегиба

неоднократно

 

упоминае

-

мую

 

за

 

последние

 7 

лет

при

 

которой

 

стоимость

 

систе

-

мы

 

накопления

 

энергии

 

составляла

 1500 

юаней

/

кВт∙ч

На

 

фоне

 

этого

 

новые

 

проекты

 

по

 

хранению

 

элек

-

трохимической

 

энергии

 

показали

 

взрывной

 

рост

 

при

 

общей

 

установленной

 

мощности

 1,56 

ГВт

По

 

оценкам

 BNEF, 

общемировые

 

проекты

 

по

 

на

-

коплению

 

энергии

  (

за

 

исключением

 

гидроакку

-

мулирующих

 

станций

будут

 

иметь

 

установки

 

с

 

суммарной

 

установленной

 

мощностью

 1095 

ГВт

 

(

и

 

выдавать

 

энергию

 2850 

ГВт∙ч

при

 

общем

 

объеме

 

инвестиций

 

в

 

размере

 662 

миллиардов

 

долларов

 

США

 

к

 2040 

году

.

Литиевая

 

батарея

 

является

 

основным

 

решени

-

ем

 

для

 

электрохимических

 

технологий

 

накопления

 

энергии

По

 

сравнению

 

с

 

другими

 

разработками

ли

-

тиевые

 

батареи

 

имеют

 

наибольшую

 

установленную

 

емкость

По

 

данным

 CNESA, 

к

 

концу

 2020 

года

 

об

-

щая

 

установленная

 

мощность

 

литиевых

 

батарей

 

во

 

всем

 

мире

 

составила

 13,1 

ГВт

Совершенствование

 

производственной

 

цепочки

 

аккумуляторных

 

бата

-

рей

 

приведет

 

к

 

быстрому

 

снижению

 

цен

 

на

 

литие

-

вые

 

батареи

С

 

развитием

 

электромобилей

 

данная

 

цепочка

 

постепенно

 

модернизируется

а

 

производ

-

ственные

 

мощности

направленные

 

на

 

изготовление

 

аккумуляторных

 

батарей

продолжают

 

расширяться

что

 

приводит

 

к

 

снижению

 

цен

 

на

 

литиевые

 

батареи

В

 

будущем

 

литиевые

и

 

особенно

 

литий

-

железо

-

фос

-

фатные

 

батареи

будут

 

иметь

 

определенный

 

запас

 

по

 

емкости

 

и

 

перспективу

 

для

 

дальнейшего

 

сниже

-

ния

 

стоимости

.

ОБЗОР

 

РАЗВИТИЯ

 

ОБЩЕМИРОВОГО

 

НАКОПЛЕНИЯ

 

ЭНЕРГИИ

В

 2020 

году

в

 

дополнение

 

к

 

Китаю

Японии

 

и

 

Южной

 

Корее

США

Австралия

Германия

 

и

 

Великобритания

 

также

 

проявили

 

инициативу

 

в

 

части

 

развития

 

накопи

-

телей

 

энергии

Министерство

 

энергетики

 

США

 (DOE) 

выпустило

 

дорожную

 

карту

 

масштабного

 

тестиро

-

вания

 

накопителей

 

энергии

 (Energy Storage Grand 

Challenge Roadmap), 

а

 

Европейская

 

комиссия

 — 

до

-

рожную

 

карту

 

инноваций

 

в

 

области

 

аккумуляторов

 

(Euro Battery Innovation Roadmap) 

до

 2030 

года

Все

 

перечисленные

 

страны

 

систематически

 

обозначают

 

стратегические

 

цели

 

будущего

 

развития

 

накопите

-

лей

 

энергии

.

США

Поддержка

 

политики

 + 

рыночный

 

спрос

.

 

На

 

федеральном

 

уровне

 

основными

 

стратегиями

 

стимулирования

 

являются

 

инвестиционный

 

налого

-

вый

 

кредит

 (ITC) 

и

 

модифицированная

 

ускоренная

 

система

 

возмещения

 

затрат

 (MACRS). 

Подобно

 

тому

 

как

 

это

 

делается

 

для

 

фотоэлектрической

 

генерации

ITC 

и

 MACRS 

применяются

 

в

 

США

 

и

 

для

 

систем

 

на

-

копления

 

энергии

в

 

основном

 

для

 

стимулирования

 

частных

 

инвестиций

. MACRS 

позволяет

 

проектам

связанным

 

с

 

накопителями

 

энергии

ускорять

 

амор

-

тизацию

 

в

 

течение

 5–7-

летнего

 

периода

По

 

оцен

-

кам

 Wood Mackenzie, 

к

 2024 

году

 

ежегодно

 

вводимая

 

установленная

 

мощность

 

накопителей

 

энергии

 

будет

 

превышать

 5,1 

ГВт

.

В

 

дополнение

 

к

 

федеральной

 

политике

 

стимулиру

-

ющие

 

шаги

 

по

 

развитию

 

технологий

 

накопления

 

энер

-

гии

 

были

 

предприняты

 

и

 

в

 

отдельных

 

штатах

при

-

чем

 

наиболее

 

отличилась

 

Калифорния

С

 2001 

года

 

Калифорнийская

 

энергетическая

 

комиссия

 CPUC 

запустила

 

Программу

 

стимулирования

 

самогенера

-

ции

 (SGIP). 

Цель

 

программы

 

состояла

 

в

 

обеспече

-

нии

 

развития

 

различных

 

распределенных

 

источни

-

ков

 

энергии

таких

 

как

 

фотоэлектрическая

 

генерация

 

и

 

ветровые

 

установки

С

 2011 

года

 

накопители

 

энер

-

Другие

 

страны

Южная

 

Корея

Япония

Великобритания

Австралия

Франция

Юго

-

Восточная

 

Азия

Латинская

 

Америка

Германия

Индия

США

Китай

Общемировая

 

совокупная

 

установленная

 

мощность

 

систем

 

накопления

 

энергии

 

к

 2040 

году

ГВт

1200

1000

800

600

400

200

0

2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040


background image

167

гии

 

были

 

включены

 

в

 

сферу

 

охвата

 

программы

 SGIP 

и

 

могли

 

претендовать

 

на

 

субсидию

 

в

 

размере

 2 

дол

-

ларов

 

за

 1 

Вт

С

 

этого

 

времени

несмотря

 

на

 

некото

-

рые

 

корректировки

 

и

 

модификации

программа

 SGIP 

по

-

прежнему

 

играет

 

важную

 

роль

 

в

 

стимулировании

 

развития

 

распределенного

 

накопления

 

энергии

 

в

 

Ка

-

лифорнии

Кроме

 

того

в

 

штате

 

были

 

сформулирова

-

ны

 

требования

 

к

 

частным

 

энергетическим

 

компаниям

предполагающие

 

необходимость

 

развертывания

 

про

-

ектов

 

по

 

накоплению

 

энергии

.

Европа

Достаточная

 

динамика

 

рынка

Европа

 

также

 

является

 

перспективным

 

местом

 

для

 

развития

 

технологий

 

накопления

 

энергии

причем

 

наиболее

 

развитым

 

и

 

динамичным

 

рынком

 

характеризуются

 

Великобритания

Германия

Франция

 

и

 

Италия

.

Великобритания

Совершенный

 

рыночный

 

ме

-

ханизм

 

и

 

задействование

 

технологий

 

хранения

 

энергии

 

в

 

различных

 

вспомогательных

 

услугах

Последние

 

два

 

года

 

рынок

 

хранения

 

энергии

 

в

 

Ве

-

ликобритании

 

демонстрировал

 

стремительный

 

рост

занимая

 

первое

 

место

 

в

 

Европе

 

по

 

показателю

 

до

-

полнительных

 

мощностей

 

накопительных

 

установок

В

 2018 

году

 

установленная

 

мощность

 

установок

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

в

 

стране

 

превысила

 500 

МВт

Дальнейшие

 

прогнозы

 

развития

 

данного

 

сектора

 

предполагают

 

увеличение

 

установленной

 

мощности

 

систем

 

хранения

 

энергии

 

до

 12 

ГВт

 

к

 2030 

году

 

и

 

до

 

37 

ГВт

 

к

 2050 

году

.

Рыночный

 

механизм

 

в

 

Великобритании

 

относи

-

тельно

 

отлажен

в

 

связи

 

с

 

чем

 

накопление

 

энергии

 

удалось

 

задействовать

 

в

 

различных

 

вспомогатель

-

ных

 

услугах

В

 

дополнение

 

к

 

участию

 

в

 

правитель

-

ственной

 

программе

 

закупок

 

накопителей

 

энергии

 

электростанции

 

могли

 

получать

 

доход

 

от

 

управления

 

генерацией

 

при

 

пиках

 

и

 

провалах

 

цен

 

на

 

электро

-

энергию

от

 

компенсации

 

зимних

 

пиков

 

потребле

-

ния

а

 

также

 

от

 

других

 

источников

  (

количеством

 

до

 

10 

штук

).

Германия

Развитый

 

рынок

 

накопителей

 

энер

-

гии

 

в

 

домашних

 

хозяйствах

Германия

 

обладает

 

наиболее

 

сформировавшимся

 

рынком

 

накопления

 

энергии

 

в

 

домашних

 

хозяйствах

который

 

является

 

основным

 

компонентом

 

немецкого

 

рынка

 

хранения

 

энергии

. «

Общая

 

стоимость

 

систем

 

хранения

 

энер

-

гии

 

должна

 

упасть

 

на

 50–70% 

к

 2035 

году

 

в

 

резуль

-

тате

 

прогресса

 

в

 

проектировании

экономии

 

за

 

счет

 

масштаба

 

и

 

оптимизации

 

процессов

», — 

прогнозиру

-

ет

 

бизнес

-

консалтинговая

 

компания

 McKinsey. IRENA 

также

 

ожидает

 

падения

 

цен

 

на

 50–66% 

к

 2030 

году

.

Основными

 

причинами

 

состоятельности

 

немецко

-

го

 

рынка

 

накопления

 

энергии

 

в

 

домашних

 

хозяйствах

 

являются

 

высокие

 

тарифы

 

для

 

населения

 

и

 

государ

-

ственные

 

субсидии

Программа

 KfW275 

предостав

-

ляет

 

субсидии

 

потребителям

 

фотоэлектрической

 

ге

-

нерации

 

для

 

установки

 

систем

 

накопления

 

энергии

а

 

также

 

способствует

 

развитию

 

самостоятельной

 

ге

-

нерации

 

и

 

снижению

 

счетов

 

за

 

электроэнергию

 

для

 

жителей

 

Германии

Уже

 

к

 

концу

 2018 

года

 

в

 

Германии

 

работало

 

более

 120 000 

накопителей

 

энергии

 

в

 

до

-

машних

 

хозяйствах

 

с

 

общей

 

установленной

 

мощ

-

ностью

 444 

МВт

 (

и

 

энергией

 882 

МВт

ч

). 

Среди

 

них

 

было

 

более

 30 000 

накопителей

 

энергии

поддержи

-

ваемых

 

субсидиями

 KfW, 

и

 

более

 90 000 

установок

на

 

которые

 

субсидии

 

не

 

распространялись

.

Внедрение

 

бытовых

 

батарей

 

в

 

ближайшие

 

годы

 

будет

 

продолжаться

 

растущими

 

темпами

 

с

 

дальней

-

шим

 

снижением

 

цен

 

на

 

их

 

установку

что

 

существен

-

но

 

изменит

 

экономику

 

этого

 

сектора

С

 

учетом

 

стра

-

тегических

 

целей

 

Германии

 

обеспечить

 65% 

доли

 

возобновляемых

 

источников

 

энергии

 

к

 2030 

году

ожидается

что

 

спрос

 

на

 

хранение

 

энергии

 

будет

 

серь

-

езно

 

расти

 

в

 

течение

 

прогнозируемого

 

периода

.

Австралия

Акцент

 

на

 

хранение

 

энергии

 

в

 

до

-

машних

 

хозяйствах

 

и

 

в

 

коммерческом

 

секторе

.

 

С

 

распространением

 

проектов

 

распределенной

 

фотоэлектрической

 

генерации

 

в

 

Австралии

 

и

 

уста

-

новлением

 

более

 

высоких

 

тарифов

 

для

 

жителей

 

создаются

 

стимулирующие

 

условия

 

для

 

накопления

 

избыточной

 

фотоэлектрической

 

энергии

 

в

 

течение

 

дня

 

и

 

использования

 

ее

 

в

 

вечернее

 

время

чтобы

 

сократить

 

расходы

 

на

 

электричество

В

 2020 

году

 

общее

 

число

 

батарей

установленных

 

в

 

частном

 

секторе

составило

 23 796 

батарей

 

общей

 

емкостью

 

238 

МВт

ч

что

 

на

 1175 

установок

 

больше

чем

 

годом

 

ранее

Прогнозируется

 

дальнейшее

 

увеличение

 

чис

-

ла

 

установок

 

в

 

этом

 

секторе

.

В

 

декабре

 2017 

года

 

в

 

Южной

 

Австралии

 

в

 

рамках

 

проекта

 Hornsdale Power Reserve Project 

была

 

вве

-

дена

 

в

 

эксплуатацию

 

крупнейшая

 

в

 

мире

 

установка

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

с

 

установленной

 

мощностью

 

100 

МВт

  (

при

 129 

МВт

ч

). 

Проект

 

был

 

подготовлен

 

компанией

 Tesla 

и

 

управлялся

 

компанией

 Neoen. 

Основными

 

целями

 

были

 

регулирование

 

частоты

 

и

 

обеспечение

 

возможности

 

потребления

 

излишков

 

энергии

Проект

 

был

 

запущен

 

на

 

фоне

 

масштабного

 

отключения

 

электричества

 

в

 

Южной

 

Австралии

Пра

-

вительство

 

Австралии

 

объявило

 

международный

 

тен

-

 3 (72) 2022


background image

168

МИРОВОЙ ОПЫТ

дер

 

на

 

реализацию

 

крупномасштабных

 

проектов

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

в

 

целях

 

обеспечения

 

стабильно

-

сти

 

работы

 

энергосистемы

В

 

ноябре

 2019 

года

 

ком

-

пания

 Neoen 

объявила

 

о

 50%-

ном

 

расширении

 

своего

 

проекта

 

по

 

системам

 

накопления

Основные

 

экономи

-

ческие

 

выгоды

 

проекта

 

были

 

связаны

 

с

 

возможностью

 

частотного

 

регулирования

 

в

 

энергосистеме

 

и

 

участия

 

в

 

рынке

 

электроэнергии

 

на

 

сутки

 

вперед

.

В

 

настоящее

 

время

 

на

 

континенте

 

ведется

 

рабо

-

та

 

над

 

еще

 

шестью

 

крупными

 

проектами

суммарной

 

мощностью

 1 100 

МВт

.

Япония

Развитие

 

накопителей

 

энергии

 

за

 

счет

 

государственных

 

субсидий

 

и

 

возможностей

 

по

-

требления

 

излишков

 

энергии

Японские

 

правитель

-

ственные

 

субсидии

 

стимулируют

 

быстрое

 

развитие

 

систем

 

накопления

 

энергии

 

на

 

стороне

 

конечных

 

потребителей

В

 2014 

году

 

Министерство

 

экономи

-

ки

торговли

 

и

 

промышленности

 

Японии

 (METI) 

вве

-

ло

 

политику

 

субсидирования

 

накопителей

 

энергии

 

(

с

 

общим

 

бюджетом

 10 

миллиардов

 

иен

). 

Две

 

тре

-

ти

 

субсидии

 

предназначались

 

для

 

систем

 

хранения

 

энергии

 

с

 

установленной

 

емкостью

 1 

кВт

ч

 

или

 

более

 

(

субсидия

 

была

 

ограничена

 1 

миллионом

 

иен

 

для

 

проектов

 

внутри

 

домашних

 

хозяйств

 

и

 100 

миллио

-

нами

 

иен

 

для

 

коммерческих

 

проектов

). 

Япония

 

имеет

 

небольшую

 

площадь

 

суши

 

и

 

вы

-

сокую

 

степень

 

энергетической

 

зависимости

 

от

 

за

-

рубежных

 

стран

После

 

аварии

 

на

 

атомной

 

электро

-

станции

 

Фукусима

 

в

 

стране

 

энергично

 

проводится

 

политика

 

субсидирования

 

для

 

поощрения

 

развития

 

новых

 

энергетических

 

объектов

Быстрое

 

развитие

 

систем

 

генерации

 

оказало

 

определенное

 

влияние

 

на

 

энергосистему

 

Японии

а

 

также

 

повлияло

 

на

 

процес

-

сы

 

потребления

 

энергии

В

 

дополнение

 

к

 

этому

рас

-

пространение

 

новых

 

источников

 

энергии

 

в

 

Японии

 

нельзя

 

назвать

 

сбалансированным

Так

например

для

 

регионов

 

Хоккайдо

 

и

 

Тохоку

 

характерно

 

большое

 

количество

 

ветроэлектрических

 

установок

а

 

для

 

острова

 

Кюсю

 

преобладающей

 

является

 

солнечная

 

генерация

Имеющийся

 

региональный

 

дисбаланс

 

значительно

 

повышает

 

спрос

 

на

 

хранение

 

энергии

Для

 

повышения

 

стабильности

 

работы

 

региональ

-

ных

 

энергосистем

 

требуется

чтобы

 

фотоэлектри

-

ческие

 

и

 

ветроэнергетические

 

проекты

 

были

 

осна

-

щены

 

накопителями

 

энергии

В

 

настоящее

 

время

 

на

 

Хоккайдо

 

реализуется

 

проект

 

накопления

 

энергии

 

ветровых

 

электростанций

 

с

 

установленной

 

мощностью

 240 

МВт

 (

при

 

энергии

 

720 

МВт

ч

). 

Проект

 

обещает

 

стать

 

крупнейшим

 

в

 

мире

 

в

 

своем

 

роде

.

Южная

 

Корея

Замедление

 

раз

-

вития

 

систем

 

накопления

 

энер

-

гии

 

из

-

за

 

пожаров

 

на

 

объектах

.

 

К

 2018 

году

 

развитие

 

систем

 

хра

-

нения

 

энергии

 

в

 

Южной

 

Корее

 

шло

 

ускоренными

 

темпами

В

 2018 

году

 

установленная

 

мощность

 

введен

-

ных

 

в

 

эксплуатацию

 

электрохими

-

ческих

 

накопителей

 

энергии

 

до

-

стигла

 3 

ГВт

что

 

составляет

 45% 

от

 

общемирового

 

уровня

 

за

 

этот

 

период

Системы

 

накопления

 

энергии

 

в

 

Южной

 

Корее

 

занимают

 

высокое

 

место

 

в

 

системе

 

квот

 

на

 

возобнов

-

ляемые

 

источники

С

 2015 

года

 

страна

 

предоставляет

 

дополнительные

 

стимулирующие

 

условия

 

для

 

ветро

-

энергетики

 

с

 

поддержкой

 

систем

 

накопления

 

энергии

С

 2017 

года

 

проекты

 

фотоэлектрической

 

генерации

 

с

 

системами

 

хранения

 

энергии

 

также

 

получают

 

до

-

полнительную

 

поддержку

Ветроэнергетические

 

и

 

фо

-

тоэлектрические

 

проекты

 

с

 

внедренными

 

системами

 

накопления

 

энергии

 

имеют

 

гораздо

 

больший

 

вес

 

при

 

выдаче

 

сертификатов

 REC . 

Кроме

 

того

правитель

-

ство

 

Южной

 

Кореи

 

утвердило

 

вспомогательные

 

меры

 

для

 

развития

 

проектов

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

на

 

островах

 

и

 

у

 

конечных

 

потребителей

.

С

 

августа

 2017 

года

 

по

 

май

 2019 

года

 

в

 

Южной

 

Корее

 

произошло

 

в

 

общей

 

сложности

 23 

пожара

 

на

 

станциях

 

с

 

накопителями

 

энергии

причем

 

четыре

 

из

 

них

 

случились

 

в

 

ноябре

 2018 

года

В

 

конце

 2018 

года

 

правительству

 

Южной

 

Кореи

 

пришлось

 

сформиро

-

вать

 

комитет

 

по

 

расследованию

 

произошедших

 

ин

-

цидентов

чтобы

 

тщательно

 

изучить

 

ситуацию

при

 

этом

 

южнокорейская

 

индустрия

 

накопления

 

энер

-

гии

 

погрузилась

 

в

 

шестимесячный

 

период

 

стагна

-

ции

Согласно

 

полученным

 

данным

из

 23 

пожаров

 

12 

произошли

 

на

 

объекте

 LG Chem, 8 — 

на

 Samsung 

SDI 

и

 3 — 

на

 

других

 

станциях

. 14 

пожаров

 

началось

 

после

 

зарядки

, 6 — 

во

 

время

 

зарядки

 

и

 

разрядки

 

и

 3  — 

во

 

время

 

монтажа

 

и

 

строительства

Подоб

-

ные

 

инциденты

 

с

 

установками

 

для

 

хранения

 

энергии

 

существенным

 

образом

 

замедлили

 

их

 

дальнейшее

 

развитие

 

в

 

стране

Тем

 

не

 

менее

правительство

 

Южной

 

Кореи

 

не

 

отказывается

 

от

 

дальнейшего

 

раз

-

вития

 

систем

 

накопления

поскольку

 

они

 

являются

 

частью

 

реализуемой

 

в

 

стране

 

стратегии

 

перехода

 

к

 

зеленой

 

энергетике

.

ПЕРСПЕКТИВЫ

По

 

теме

 

накопителей

 

энергии

 

ведутся

 

многочис

-

ленные

 

исследования

 

в

 

самых

 

разных

 

направле

-

ниях

Доходы

 

от

 

систем

 

накопления

 

энергии

 

будут

 

увеличиваться

 

с

 

ростом

 

потенциального

 

рынка

Ряд

 

стран

 

будет

 

продолжать

 

наращивать

 

разверты

-

вание

 

проектов

 

по

 

накоплению

 

энергии

 

для

 

содей

-

ствия

 

развитию

 

возобновляемых

 

источников

 

энер

-

гии


Оригинал статьи: Новые перспективы для развития накопителей энергии

Читать онлайн

В предлагаемой статье основное внимание уделяется текущей ситуации и будущим тенденциям развития систем накопления энергии в мире, развитию технологий и инновационным практикам.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(78), май-июнь 2023

Ранговый анализ и ансамблевая модель машинного обучения для прогнозирования нагрузок в узлах центральной энергосистемы Монголии

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Мировой опыт
Русина А.Г. Осгонбаатар Т. Матренин П.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»