Создан проект по производству автономных систем хранения энергии

Системы накопления (хранения) энергии (СНЭ)

Содержание

Инвестиции от Группы Всемирного банка

3 октября 2018 года Группа Всемирного банка объявила о предоставлении 1 млрд долларов США на реализацию глобальной программы по ускорению инвестиций в создание аккумуляторных батарей для энергосистем в развивающихся странах и странах со средним уровнем дохода. По информации компании, программа поможет этим странам увеличить использование возобновляемых источников энергии, в частности, ветровых и солнечных, повысить энергобезопасность, улучшить стабильность сети и расширить доступ к электроэнергии.

На октябрь 2018 года, ожидается, что предоставление 1 млрд долларов США Группой Всемирного банка позволит дополнительно мобилизовать 4 млрд долларов США в виде льготного финансирования проектов в области изменения климата и государственных и частных инвестиций. Программа ставит своей целью профинансировать работы по созданию накопительных мощностей в размере 17,5 гигаватт-часов (гВт/ч) к 2025 году, что более чем втрое превысит общую емкость накопителей энергии в размере 4-5 гВт/ч, имеющуюся на 2018 год во всех развивающихся странах.

На октябрь 2018 года батареи, используемые в системах производства электроэнергии, являются дорогостоящими, а большинство проектов сосредоточено в развитых странах. Разработанная по запросу стран программа `Ускорить внедрение батарейного накопления энергии» в целях содействия развитию позволит профинансировать и защитить от риска инвестиции, например, в проекты по организации парков по производству солнечной энергии в промышленных масштабах, снабженных батареями для хранения электроэнергии, и по созданию внесетевых систем, в том числе минисетей, и автономных батарей, которые могут способствовать стабилизации и повышению мощности сетей.

В рамках программы будет также оказываться поддержка широкомасштабным проектам по демонстрации пригодных для развивающихся стран технологий хранения электроэнергии, например, аккумуляторных батарей, которые отличаются долговечностью, устойчивостью к суровым условиям и высоким температурам и сопряжены с минимальными экологическими рисками.

Группа Всемирного банка вкладывает 1 млрд долларов США своих собственных средств в эту программу и привлечёт ещё 1 млрд долларов США в виде льготного финансирования на проекты, связанные с изменением климата, через такие каналы, как Фонд чистых технологий (CTF) Фондов климатических инвестиций. Ожидается, что программа позволит дополнительно мобилизовать 3 млрд долларов США из средств государственных и частных фондов и инвесторов.

Программа предусматривает также создание глобального «мозгового центра» по вопросам хранения электроэнергии, который объединит национальные лаборатории, исследовательские институты, учреждения, занимающиеся вопросами развития, и благотворительные организации. В центре его внимания будут вопросы развития международного сотрудничества и наращивания технологического потенциала с целью разработки решений в области хранения электроэнергии и их адаптации с учетом потребностей и условий развивающихся стран.

Группа Всемирного банка взаимодействует со странами-клиентами в вопросах содействия установке аккумуляторных батарей при создании систем генерирования солнечной и ветряной энергии, осуществляя на октябрь 2018 года такие проекты в Африке, Южной Азии и Тихоокеанском регионе. На октябрь 2018 года Группа Банка профинансировала примерно 15 процентов стационарных мощностей по хранению электроэнергии, которые уже созданы или создаются в развивающихся странах, главным образом в рамках проектов по созданию минисетей и повышению надежности энергоснабжения в островных государствах. [1]

Россия не успела вовремя начать внедрение СНЭ

Чтобы нагнать отставание в секторе хранения энергии, России следует начать с разработки собственных технологий и на этом этапе ориентироваться на испытательные пилотные проекты на базе импортных технологий, считают эксперты «Роснано» и ЦСР. Видимо, роль РФ на мировом рынке накопителей энергии останется довольно скромной, а потребители уже опасаются того, что им опять придется платить энергетикам за новые технологии [2] .

Россия не успела вовремя начать внедрение систем накопления (хранения) энергии (СНЭ) и вынуждена будет догонять зарубежные страны, следует из представленного 3 июля экспертного доклада Центра стратегических разработок (ЦСР) и «Роснано». Как отмечается в докладе, мировой рынок СНЭ в энергетике к 2025 году превысит $18 млрд, у потребителей («интернет энергии») — $10,8 млрд. В 2017 году объем рынка составлял $2,6 млрд. В РФ пока из таких технологий есть только 1,4 ГВт гидроаккумулирующих станций (ГАЭС), иные технологии практически не применяются, единственный крупный завод аккумуляторов — «Лиотех» «Роснано», другие работают на военные заказы с устаревшими технологиями, считают эксперты. Максимальный объем рынка СНЭ в РФ к 2025 году может достигнуть $8,6 млрд, но «реалистичный» — лишь $1,5–3 млрд.

Энергоэффективность и хранение энергии

Мировой рынок хранения энергии

Повсеместное распространение возобновляемых источников энергии ведет к тому, что проблема сохранения излишков электричества, полученного в часы пикового производства, для использования их затем в часы недостаточной выработки (что особенно актуально для солнечной и ветряной генерации), все более остро встает как в частном, так и в промышленном масштабе.

Так, в первой половине 2017 года штату Калифорния в США пришлось избавиться от 300 тыс магаватт электроэнергии из возобновляемых источников, потому что ее негде было хранить. По данным BNEF, Китай по этой же причине теряет порядка 17% произведенной электроэнергии.

Хранилища энергии промышленного масштаба

По данным доклада IRENA, в настоящий момент уже существует рынок вспомогательных сервисов промышленного масштаба, которые обеспечивают бесперебойную работу энергосистем, и он будет все активнее развиваться. На оптовом уровне появляется все больше конкурентных проектов. Так, в недавнем аукционе властей Великобритании определились победители, готовые обеспечить хранилища электроэнергии объемом от 225 МВт. Американская компания Tesla к декабрю 2017 года построила хранилище энергии объемом 100 МВт в Южной Австралии. Аналогичные проекты развиваются также в Германии.

Автономные энергохранилища необходимы для обеспечения бесперебойных поставок энергии из возобновляемых источников в районах, удаленных от общих сетей, например, на небольших островах или в трудонодоступных местах Крайнего Севера. Ранее подобные локации могли рассчитывать только на электроэнергию, произведенную дизельными генераторами, и были крайне зависимы от внешних поставок топлива.

Vehicle-to-grid (V2G): Технология сетевого хранения электроэнергии в аккумуляторах электромобилей

Технология сетевого хранения электроэнергии в аккумуляторах электромобилей, иначе называемая концепцией динамической зарядки, или «Электомобиль-сеть» — Vehicle-to-grid (V2G), основана на использовании электромобилей и гибридных электромобилей для создания виртуальных систем хранения энергии, подключенных к общей сети.

Домашние системы хранения энергии

С точки зрения развития мировой экономики важным является дальнейшее удешевление домашних систем хранения энергии. По состоянию на конец 2016 года, 55 млн домохозяйств или 275 млн человек использовали электроэнергию от домашних PV-систем или районных микроэлектростанций благодаря значительному снижению цен на солнечную электроэнергию. В Германии за несколько последних лет около 40% всех домашних фотоэлектрических систем было оборудовано блоками для хранения энергии при небольшой финансовой поддержке со стороны государства. В Австралии в 2016 году без какой-либо государственной помощи было установлено около 7 тыс аккумуляторных систем.

Читать еще:  Обзор популярных сушилок-дегидраторов для овощей и фруктов ezidri и вольтера

Рынок аккумуляторов для хранения энергии достиг объема около 1 ГВт в 2016 году, благодаря благоприятной политике государств и снижению стоимость батарейного оборудования, по данным доклада МЭА по оценке успехов в области внедрения технологий возобновляемой энергетики в мире Tracking Clean Energy Progress 2017.

Перспективы мирового рынка хранения энергии

На рынок в ближайшие 30 лет будет выведено порядка 360 ГВт аккумуляторов для хранения энергии, призванных уравновесить пики и отсутствие выработки электроэнергии, характерные для солнечной и ветряной генерации. В том числе будет развиваться сегмент динамической зарядки электромобилей, который предполагает, что батареи транспортных средств подсоединяются к сети и используются для аккумуляции энергии во время пикового производства и передачи ее в сеть в моменты пикового потребления.

Компании по всему миру до 2050 года инвестируют в производство средств для хранения энергии 843 млрд долл США.

Рынок домашнего хранения энергии имеет потенциал в 250 млрд долларов США, и его экстенсивное развитие в ближайшие годы приведет к значительному снижению стоимости литий-ионных аккумуляторов. Исходя из прогноза спроса на батареи такого типа, аналитики BNEF ожидают снижение средней их стоимости до 94 долл США за кВ/ч в 2024 году и 62 долл за кВ/ч в 2030 году. По данным доклада IRENA, резкое падение стоимости средств для хранения энергии привести к росту установки частных систем хранения в 17 раз.

Наибольшую конкуренцию традиционным литий-ионным аккумуляторам составят в ближайшее время аккумуляторы с твердым электролитом, хотя наряду с ними часто упоминаются аккумуляторы на графеновых анодах и аккумуляторы ультрабыстрой зарядки. Однако для внедрения этих и других инновационных технологий потребуется достаточно много времени. Аккумуляторы с твердым электролитом не смогут завоевать более или менее крупную долю рынка раньше конца 2020-х гг.

Накопительная сила энергии

В России формируется рынок систем накопления энергии — разрабатываются новые технологии, которые должны улучшить инфраструктуру в регионах. К примеру, в России до 2018 года в промышленных масштабах энергию хранили при помощи гидроаккумулирующих станций. Однако этот метод ограничен и сегодня не удовлетворяет потребности всей индустрии. Ученые из Новосибирска в качестве альтернативы разработали накопители электроэнергии на основе литий-ионных аккумуляторов. Предполагается, что уже в 2020 году предприятие начнет серийное производство, что даст отечественной электроэнергетике мощный импульс для развития. Эксперты стартап-проекту дали высокую оценку, но с оговоркой: для массового производства необходимо, чтобы стоимость продукта была ниже, а цена электроэнергии — выше.

В августе 2017 года Министерство энергетики РФ опубликовало «Концепцию развития рынка систем хранения электроэнергии в Российской Федерации». Ее цель — создание в России новой высокотехнологичной отрасли электроэнергии. Для достижения поставленной цели Минэнерго предложило поддержать ряд пилотных проектов, в том числе реализацию обеспечивающих НИОКР, снять регуляторные барьеры, разработать мероприятия по стимулированию спроса на системы хранения электроэнергии и развитию рынка, осуществить меры по развитию научно-технологической инфраструктуры. Всего, по данным авторов российской концепции, за последние три года в рамках развития науки и технологий на соответствующие НИОКР выделено 1,3 млрд руб.

По данным «Роснано», объем мирового рынка систем хранения электроэнергии в 2025 году составит около $80 млрд. В оптимистичном сценарии размер российского рынка к этому времени достигнет $8 млрд в год (в реалистичном — $1,5–3 млрд в год). Экономический эффект составит (за вычетом инвестиций) $11 млрд в год (в реалистичном сценарии — $2,5–5 млрд в год).

Система накопления энергии предназначена для накопления, хранения и отдачи электроэнергии в сеть или нагрузку с целью поддержания функционирования энергосистемы с обеспечением требуемого качества электроэнергии и реализации необходимых режимов работы энергосистемы.

В Минэнерго подчеркивают, что Россия к формированию национальной промышленности систем накопления энергии (СНЭ) и развитию рынка применения этих систем в экономике приступила с существенным опозданием. К примеру, США первые проекты начали реализовывать еще в 2010 году, Китай и Великобритания — в 2016-м, Австралия — в 2017-м. Из числа иностранных компаний активно разрабатывают накопители французская Total и итальянская Enel.

В России современные проекты СНЭ появились только в 2018 году. До этого копить энергию можно было только в микромасштабах — в аккумуляторах бытовой техники или электромобилей. В «большой энергетике» единственным методом накопления были гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Но сфера применения ГАЭС ограничена, и в мире, по расчетам IRENA, их всего около 120 ГВт — примерно вдвое меньше мощности всей генерации России.

В качестве альтернативы устаревшей системе ведется разработка современных технологий. В России этим занимаются ПАО «Россети», ГК «Росатом» и АО «Роснано». В феврале 2019 года первые образцы отечественных устройств на основе литий-ионных аккумуляторов представила новосибирская компания ООО «Системы накопления энергии» (ООО «СНЭ», проект «Роснано»). Компания «Хевел» (совместное предприятие «Реновы» Виктора Вексельберга и «Реам менеджмента» Михаила Сиволдаева) в феврале этого года инициировала комплексные испытания отечественных накопителей емкостью 250 и 460 кВт•ч на солнечных электростанциях в Тыве. Оборудование доставили из Новосибирска в поселки Мугур-Аксы и Кызыл-Хая, где совокупно проживают более 6 тыс. человек. Ранее электростанция в этих населенных пунктах работала исключительно на дизельном топливе. После установки солнечной электростанции и аккумуляторов за счет оптимизации загрузки дизельной электростанции и эффективного использования электроэнергии, выработанной солнечными панелями, по оценке компании «Хевел», затраты на покупку горючего снизились вдвое.

По истечении полугода, по словам руководителя проектов ООО «СНЭ» Романа Фролова, испытания оборудования подтвердили заявленные характеристики, и сегодня оба устройства готовы к вводу в промышленную эксплуатацию. Получены сертификаты соответствия требованиям Таможенного союза.

Собеседник отметил, что «Хевел» вела переговоры, в том числе, с компаниями из Германии, Франции и Китая. Однако отечественные устройства оказались дешевле зарубежных аналогов при сопоставимых технических характеристиках. Стоимость российского накопителя емкостью 1 MВт•ч, по данным компании «СНЭ», около 45 млн руб. (стоимость устройства зависит от мощности, энергоемкости, функционала и конструктивного исполнения). Системы состоят в основном из отечественных компонентов.

«В настоящее время силами нашей компании изготавливаются еще две системы по 4 МВт каждая, и это на сегодняшний день самые крупные в СНГ системы накопления электрической энергии. Они будут отправлены заказчику до конца 2019 года»,— сообщил господин Фролов. Новосибирский накопитель также приобрела лаборатория инжинирингового центра «Автономная арк­тическая энергетика» МФТИ.

Срок окупаемости накопителей в компании оценили в среднем в 2–5 лет в зависимости от периода применения, стоимости топлива и электроэнергии на объекте эксплуатации. «Например, на новых объектах нефтегазовой отрасли система может окупить себя по факту установки, так как позволяет использовать меньшее количество генераторных агрегатов, таким образом снижая капитальные затраты»,— добавил Роман Фролов.

Как пояснили в компании, инвестиции в развитие предприятия вложили два основных участника — ООО «Системы постоянного тока» (ООО «СПТ») и Фонд инфраструктурных и образовательных программ «Роснано». На разработку технологии также был получен грант от Министерства образования, вложены собственные средства ООО «СНЭ». Общая сумма всех инвестиций превысила 100 млн руб. Выйти на самоокупаемость предприятие планирует к 2021 году. Производственная мощность в ближайшие три года должна вырасти до 50 МВт.

Читать еще:  Что такое диспенсер в хлебопечке: назначение, конструкция, преимущества и недостатки

Директор ООО «СПТ» Вячеслав Колесников подчеркнул, что накопители такой мощности в России еще не производили, а во всем мире их выпускают всего несколько предприятий.

«Росатом» в августе прошлого года заявил о разработке нескольких типов и модификаций накопителей диапазоном электрической емкости до 250 кВт•ч. Первый опытный образец накопителя для пассажирского транспорта в 2018 году прошел ходовые испытания. Ключевыми производственными площадками станут два предприятия топливного дивизиона «Росатома» — научно-производственное объединение «Центротех» (ООО «НПО „Центротех“») в Новоуральске Свердловской области, где помимо производства газовых центрифуг развиваются технологии неядерного машиностроения, а также Новосибирский завод химконцентратов (ПАО «НЗХК») — крупнейший российский производитель и экспортер литиевой продукции.

Совет директоров компании «Россети» в декабре 2018 года одобрил концепцию «Цифровая трансформация 2030». Программа реализуется, в том числе, в дочерних предприятиях «Россети Центр», «Россети Сибирь», «Россети Северо-Запад». Проект предполагает использование СНЭ для нужд электрических сетей филиалов, что позволит обеспечить надежное и бесперебойное питание в периоды зимнего максимума. Первые устройства будут установлены в этом году во Владимирской и Белгородской областях. «По итогам пилотных проектов будет принято решение об их внедрении в масштабах группы компаний „Россети“»,— отметил заместитель генерального директора по стратегическому развитию и технологическим инновациям холдинга Евгений Ольхович.

«Мировой тренд использования накопителей в энергетике постепенно приобретает в России популярность,— говорит зампредправления УК „Роснано“ Юрий Удальцов.— Внедрение данной технологии предоставит потребителям больше свободы в управлении нагрузками и частично сократит их расходы на расширение энергетических мощностей».

«Я убежден, что современная электроэнергетика, в том числе и российская, стоит на пороге глобальных перемен. И одной из важных ступеней к энергопереходу станет развитие технологий накопления энергии и удешевление хранения электроэнергии. За счет накопителей генерация сможет оптимизировать режимы работы оборудования, сети — оптимизировать загрузку, а потребители — выравнивать свое потребление и сохранять электроэнергию для будущего использования. Если смотреть глобально, то ожидаемый технологический прорыв в области хранения энергии сможет кардинально снизить ограничения на пути развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ), вдохнуть в них вторую жизнь и в перспективе радикально изменить сами принципы работы электроэнергетических систем»,— прокомментировал президент Российской ассоциации малой энергетики Максим Загорнов.

Эксперты отмечают, что рынок накопителей электроэнергии для энергетики — один из самых перспективных рынков высоких технологий в мире, демонстрирующий экспоненциальные темпы роста. McKinsey Global Institute включил этот тип технологий в число 12 наиболее значимых для развития мировой экономики. По прогнозу Bloomberg New Energy Finance, за 2016–2030 годы объем инвестиций в системы накопления электроэнергии превысит $100 млрд.

Для масштабного развития российских технологий накопления энергии нужна поддержка, прежде всего, развития возобновляемой энергетики на внутреннем рынке, уверены участники рынка. Между тем одной из характерных особенностей российской энергетической системы является наличие зон свободных перетоков, когда не важен факт наличия генерации в конкретном регионе, если есть сетевая инфраструктура. «В России доля возобновляемой генерации в общем энергобалансе не превышает 1%, поэтому в качестве естественного „резерва“ используется сетевая инфраструктура. Системы накопления же активно используются в регионах, где централизованное электроснабжение отсутствует, а также в системах с высокой или растущей долей возобновляемой энергетики»,— комментирует заместитель начальника управления по внешним связям компании «Хевел» Анастасия Бердникова.

Для широкого распространения накопителей энергии нужен спрос со стороны объектов генерации на основе ВИЭ, отмечает и ведущий эксперт УК «Финам менеджмент» Дмитрий Баранов. «Пока нельзя говорить о том, что этот проект „раскачает рынок“, скорее нужно говорить о том, что такие шаги помогают России сохранить свое место среди технологически развитых стран, способствуют развитию ВИЭ в стране. Если опыт эксплуатации данного оборудования окажется успешным, то это действительно может дать толчок отрасли, ускорить серийное производство данных элементов»,— говорит собеседник.

Ограничивает развитие рынка накопителей энергии, по мнению генерального директора ООО «Энкост» Владимира Зайцева, высокая стоимость оборудования. «Экономическая выгода от использования накопителей очень небольшая, поэтому для массового производства необходимо, чтобы их стоимость сильно упала, а цена электроэнергии выросла»,— считает он.

«Нет ничего удивительного в том, что новое оборудование пока дорогое, так происходит всегда со сложной техникой. Но можно не сомневаться, что после начала серийного производства стоимость оборудования снизится, что позволит проекту быстрее выйти на прибыль. Причем если его характеристики будут лучше, чем у аналогов, его будут приобретать не только внутренние потребители, но и зарубежные, его можно будет продавать в другие страны, что отвечает задаче увеличения высокотехнологичного экспорта из РФ, наращивания валютных поступлений в страну»,— отмечает господин Баранов.

Для масштабного развития российских технологий накопления энергии необходимы не только адекватные цены на продукцию на внутреннем рынке, но и конкурентная цена для экспортных рынков, которая, в свою очередь, достижима только при условии больших объемов производства, считает Анастасия Бердникова.

Но прежде чем выводить продукт на внешний рынок, по словам Романа Фролова, необходимо решить административные проблемы, которые проявляются из-за отсутствия нормативно-технической документации (ГОСТ, стандарты), устанавливающей требования к продукции, испытательных и сертификационных центров, компетентных в проведении оценки соответствия продукции утвержденным требованиям.

Работы по устранению этих барьеров ведутся в рамках «дорожной карты» «Энерджинет» (распоряжение от 28 апреля 2018 года №830-р). План мероприятий («дорожная карта») по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров с целью обеспечения реализации «Национальной технологической инициативы» направлен на устранение барьеров при создании и внедрении новых технологий и продуктов в сфере энергетики, в том числе при улучшении качества услуг в области энергоснабжения, развитии энергетики на труднодоступных и изолированных территориях.

Системы хранения энергии

Системы хранения энергии

Эффективное использование мировых энергетических ресурсов зависит не только от способов их использования, но и от методов хранения выработанной энергии. По прогнозам аналитиков GMT Research объем рынка хранения энергии активно развивается и уже в 2020 году в 26 раз превысит показатель 2014 года. В 2015 году примерно 16% от общего объема рынка пришлось на домашние системы хранения энергии. Это обусловлено тем, что при размещении солнечной или ветряной электростанции желательно устанавливать также и систему хранения энергии, поскольку электроэнергия из возобновляемых источников энергии вырабатывается неравномерно на протяжении дня. К примеру, солнечная энергия вырабатывается только днем, но использоваться она должна на протяжении всего дня. Или выдался пасмурный день, а генерация составила существенно меньше, чем ежедневное потребление вашего домохозяйства. Именно для таких случаев и предназначены системы хранения энергии.

Технологии хранения энергии

Сегодня на рынке систем хранения энергии наиболее распространена литий-ионная технология. К примеру, в 2015 году в 95% случаев применялись литий-ионные аккумуляторы. Они также широко используются на потребительском рынке и на рынке автомобилей, где устанавливаются в гибридных или полностью электрических транспортных средствах. Цены на литий-ионные батареи снижаются, их безопасность повышается, они хорошо себя показывают в системах, где необходимо большое количество энергии в течение короткого периода (силовые установки), и в системах, которые требуют меньшее количество энергии в течение более длительного периода. Таким образом литий-ионные аккумуляторы подходят для хранения энергии любым потребителям — от крупных коммунальных предприятий, занимающихся передачей и распределением энергии, до индивидуальных коммерческих и жилых объектов.

Читать еще:  Электрические и ручные садовые ножницы для стрижки травы, цветов и кустов

Однако полезность литий-ионной технологии необходимо дополнительно оговаривать. Во-первых, очень важно, чтобы эксплуатационные характеристики разных типов литий-ионных батарей соответствовали поставленным задачам. Например, для больших электростанций одна модель аккумулятора может быть на 80% эффективнее, чем другая из-за способности АКБ быстро заряжаться и разряжаться. Во-вторых, в некоторых частных случаях другие технологии могут работать лучше. Например, для управления системой заряда и хранения энергии в жилых системах свинцово-кислотные батареи могут оказаться более эффективными. А для крупномасштабных электростанций щелочные батареи являются более экономичными, но только для коротких периодов зарядки и разрядки (быстрее одного часа).

Основные характеристики систем хранения энергии

Одной из главных характеристик для любых систем хранения энергии является полезная емкость. Этот параметр системы накопления энергии зависит от номинальной мощности, допустимой глубины разряда и уменьшения емкости аккумулятора с течением времени. Например, Adara Power предлагает систему хранения энергии для домохозяйств номинальной мощностью аккумулятора 8,6 кВт⋅ч. При этом, заявленная максимально допустимая глубина разряда для этой системы составляет 75%. Следовательно, полезная емкость аккумуляторов Adara составляет 6,45 кВт⋅ч. В то же время прямой конкурент — Tesla — выпускает системы хранения энергии Powerwall, которые имеют допустимую глубину разряда в 100%. Для них полезная емкость будет равна номинальной (7 или 10 кВт⋅ч).

Тем не менее, номинальная емкость аккумулятора заявлена только на первый день их работы. С течением времени полезная емкость будет медленно уменьшаться из-за износа. Количество циклов, на которое рассчитана система, это характеристика долговечности аккумулятора. Срок службы батареи сильно зависит от характера использования. К примеру, производитель может оценить срок жизни одной и той же батареи в 4000 циклов при глубине разряда в 70% или в 3000 циклов при глубине разряда 85%. Клиенты должны иметь доступ к таким данным, однако на практике эти данные практически невозможно найти.

Знать количество циклов при разных условиях использования важно с точки зрения максимизации отдачи аккумулятора для клиента. К примеру, Sonnen дает гарантию на все свои системы хранения энергии SonnenBatterie в виде «10 000 циклов или 10 лет». При использовании такой системы в обычном режиме вы получаете лишь порядка 3650 циклов за 10 лет. Таким образом, чтобы приблизиться к 10 000 циклов в течение гарантийного срока вы должны осуществлять порядка 3 циклов в день, для чего потребуются специальные условия. Примером может послужить использование системы, не только для собственного потребления, но и для продажи электроэнергии в сеть.

Бизнес-модели для систем хранения энергии

Существует несколько экономических сценариев для владельцев систем хранения энергии, рассмотрим их ниже.

Автономная домашняя электростанция

В этом случае вы используете вашу систему хранения энергии, чтобы хранить выработанную энергию для своих нужд и сделать ваш дом энергонезависимым. Избыток генерируемой энергии в течение дня хранится в системе аккумуляторов для потребления в ночное время. Однако для таких систем необходим дополнительный контроль количества выработанной энергии, также желательно наличие резервного источника питания. В сущности, такая система хранения энергии должна рассчитывать потребление энергии домохозяйством в режиме реального времени для оптимизации производства электроэнергии. Кроме того, система должна сокращать генерацию, когда количество вырабатываемой энергии превышает объем системы хранения. Такой вариант размещения является выгодным при желании клиента стать полностью энергонезависимым или в регионах с высокой стоимостью электроэнергии.

Резервная домашняя электростанция

Этот вариант энергосистемы будет интересен для домохозяйств, расположенных в регионах, имеющих проблемы с поставками энергии. Электростанция производит электричество только до полного заполнения системы хранения, после чего выключается. В результате к моменту отключения питания вы имеете всегда полностью заряженную систему аккумуляторов, а также можете при необходимости вырабатывать электроэнергию самостоятельно. В таком случае вам необходимо рассчитать количество энергии, необходимое для обеспечения дома в периоды отключения электричества и установить соответствующих размеров систему хранения энергии.

Сетевая домашняя электростанция

В таком случае вы преследуете цель продавать вырабатываемую энергию выше цены, по которой вы покупаете ее у государства. В условиях Украины такое решение является довольно выгодным, поскольку государство обязано выкупать у вас электроэнергию по «зеленому» тарифу, который привязан к стоимости евро. Чтобы продавать электричество напрямую вам не понадобится устанавливать систему хранения энергии, что позволяет значительно сэкономить.

Феномен отрицательных цен на электроэнергию

Отрицательные цены на электроэнергию являются относительно новым явлением на оптовых рынках электроэнергии. Впервые они были замечены на немецком дневном рынке в 2007 году и в настоящее время довольно редки, но в 2012 году при формировании цен на следующий день были 56 часов в 15 различных дней, когда цены опускались до отрицательных значений. Это означает, что поставщики электроэнергии должны были платить потребителям, чтобы последние использовали поставляемое им электричество. Такое явление возникает, когда подаче электроэнергии соответствует исключительно низкий спрос и поставщик решает, что расходы, связанные с выключением и перезапуском всей системы питания, больше, чем расходы, связанные с оплатой внешней стороне для использования произведенной электроэнергии. Отрицательные цены на электроэнергию указывают на негибкость существующего режима, и их появление отражает необходимость в системах хранения энергии. Их присутствие должно стимулировать рынок хранения энергии: вместо того, чтобы покупать энергию и затем продавать ее в более поздний период, обладатель системы хранения энергии может «купить» энергию (за которую ему заплатит поставщик) и потом продать ее позже, получая, таким образом, двойную выгоду. При этом факт установки систем хранения энергии будет толкать цены вверх и достаточно большой рынок хранения энергии сам по себе приведет к исчезновению отрицательных цен на электроэнергию.

Приведенный в данной статье материал позволяет сделать несколько важных выводов:

Во-первых, системы хранения энергии уже имеют экономический потенциал при выполнении некоторых условиях. Про это часто забывают, не учитывая государственные дотации для проектов по хранению энергии и экономические потери от перебоев в подаче электроэнергии.

Во-вторых, при проектировании системы хранения энергии необходимо решить какая технология (литий-ионная, свинцово-кислотная, щелочная или другая) больше подойдет для достижения ваших целей. Стратегия с использованием нескольких технологий будет стоить дороже, но и позволит вашей системе быть более гибкой.

Наконец, наиболее важный вывод заключается в следующем: развитие рынка систем хранения энергии может перевернуть существующую модель энергетического обеспечения мира. Сегодня нетрадиционная энергетика используется в основном для удовлетворения мгновенной потребности в энергии. Системы же хранения энергии помогают сглаживать разницу между периодами генерации энергии и нагрузки на сеть. Со временем, возобновляемые источники энергии будут все больше и больше заменять привычные уголь и газ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector