Войти
Проект хранения энергии Техачапи, Техачапи, Калифорния A аккумулятор Накопительная электростанция представляет собой тип аккумулирующей электростанции, который использует группу батарей для хранения электрической энергии. По состоянию на 2019 год максимальная мощность аккумуляторных аккумуляторных электростанций на порядок меньше, чем гидроаккумулирующих электростанций, наиболее распространенной формы сетевых аккумуляторов. С точки зрения емкости аккумуляторов самые крупные аккумуляторные электростанции примерно на два порядка меньше насосных гидроэлектростанций.
Аккумуляторные электростанции используются для кратковременных пиковых мощностей и вспомогательные услуги, такие как обеспечение резерва частотной характеристики для минимизации вероятности перебоев в подаче электроэнергии.
Аккумуляторная батарея, используемая в центре обработки данных Аккумуляторные электростанции и источники бесперебойного питания (ИБП) сопоставимы по технологии и функциям. Однако аккумуляторные аккумуляторные электростанции больше.
В целях безопасности фактические батареи размещаются в собственных помещениях, таких как склады или контейнеры. Как и в случае с ИБП, одна проблема заключается в том, что электрохимическая энергия накапливается или излучается в форме постоянного тока (DC), в то время как электрические сети обычно работают с переменным током (AC).. По этой причине необходимы дополнительные инверторы для подключения аккумуляторных аккумуляторных электростанций к высоковольтной сети. Этот тип силовой электроники включает тиристоры GTO , обычно используемые в передаче постоянного тока высокого напряжения (HVDC).
В зависимости от соотношения мощности и энергии, ожидаемого срока службы и стоимости могут использоваться различные аккумуляторные системы. В 80-х годах прошлого века свинцово-кислотные батареи использовались на первых аккумуляторных электростанциях. В течение следующих нескольких десятилетий все чаще использовались никель-кадмиевые и натриево-серные батареи. С 2010 года все больше и больше аккумуляторных аккумуляторов для коммунальных предприятий полагаются на литий-ионные батареи в результате быстрого снижения стоимости этой технологии, вызванного автомобильной промышленностью. Литий-ионные батареи в основном используются. Появилась система проточной батареи, но свинцово-кислотные батареи все еще используются в небольших бюджетных приложениях.
Поскольку они не требуют никакого механического движения, аккумулятор Накопительные электростанции обеспечивают чрезвычайно короткое время управления и время пуска в диапазоне нескольких десятков мсек при полной нагрузке. Батареи обычно используются как для пикового сбоя на срок до нескольких часов, так и для гашения быстрых колебаний (секундные), которые появляются, когда электрические сети работают на пределе своей максимальной мощности. Эти нестабильности представляют собой колебания напряжения с периодами до нескольких десятков секунд, которые в худшем случае могут достигать высоких амплитуд, что может привести к отключениям электроэнергии в регионах. Аккумуляторная аккумуляторная электростанция правильного размера может эффективно противодействовать этим колебаниям; поэтому приложения находят применение в основном в тех регионах, где электроэнергетические системы работают на полную мощность, что создает риск для стабильности сети. Большие аккумуляторы (Na-S) также могут использоваться в сочетании с периодически возобновляемым источником энергии в автономных энергосистемах.
Некоторые батареи, работающие при высоких температурах (натрий-серные батареи ) или использование коррозионных компонентов подвержено календарному старению или отказу, даже если они не используются. Другие технологии страдают от циклического старения или износа, вызванного циклами заряда-разряда. Это ухудшение обычно выше при высоких скоростях зарядки. Эти два типа старения вызывают потерю производительности (снижение емкости или напряжения), перегрев и могут в конечном итоге привести к критическому отказу (утечка электролита, пожар, взрыв). Некоторые батареи можно обслуживать, чтобы предотвратить потерю производительности из-за старения. Например, негерметичные свинцово-кислотные батареи выделяют водород и кислород из водного электролита при перезарядке. Во избежание повреждения аккумулятора необходимо регулярно доливать воду; и, чтобы избежать опасности взрыва, необходимо удалить горючие газы. Однако такое обслуживание требует затрат, и современные батареи, такие как Li-Ion, рассчитаны на длительный срок службы без обслуживания. Следовательно, большинство современных систем состоит из надежно закрытых аккумуляторных блоков, которые контролируются электроникой и заменяются, когда их производительность падает ниже заданного порогового значения. Иногда аккумуляторные электростанции строятся с системами аккумулирования энергии с маховиком для экономии заряда аккумулятора. Маховики могут справляться с быстрыми колебаниями лучше, чем старые аккумуляторные установки.
Некоторые из крупнейших аккумуляторных электростанций описаны ниже и упорядочены по типу, дате и размеру.
В 2014 году компания Edison в Южной Калифорнии ввела в эксплуатацию проект по хранению энергии в Техачапи, который был крупнейшей системой литий-ионных аккумуляторов, работающей в Северной Америке. на момент ввода в эксплуатацию и одна из крупнейших в мире.
По состоянию на 2018 год крупнейшей аккумуляторной электростанцией является австралийская Hornsdale Power Reserve, расположенная рядом с Hornsdale ветряная электростанция, построенная Tesla. Его производственная мощность 100 МВт по контракту разделена на две секции: 70 МВт в течение 10 минут и 30 МВт в течение 3 часов. Используются ячейки Samsung размером 21–70. Электростанция управляется Tesla и обеспечивает в общей сложности 129 мегаватт-часов (460 ГДж) накопителей, способных разряжать 100 МВт в энергосистему. Система помогает предотвратить отключения электроэнергии из-за сброса нагрузки и обеспечивает стабильность сети (сетевые службы ), в то время как другие более медленные генераторы могут быть запущены в случае внезапных падений при ветре или других сетевых проблемах. Он был построен менее чем за 100 дней, начиная с 29 сентября 2017 года, когда было подписано соглашение о подключении к сети с ElectraNet, и некоторые блоки были введены в эксплуатацию. Строительство батареи было завершено, и испытания начались 25 ноября 2017 года. Она была подключена к сети 1 декабря 2017 года. В течение двух дней в январе 2018 года, когда Южная Австралия пострадала от скачка цен, батарея принесла своим владельцам примерно 1 миллион австралийских долларов, как они продавали электроэнергию от батареи в сеть по цене около 14 тыс. австралийских долларов / МВтч.
Tesla установила сетевое хранилище для Эдисона в Южной Калифорнии мощностью 80 МВтч при мощности 20 МВт, с сентября 2016 года по декабрь 2016 года. По состоянию на 2017 год аккумуляторная батарея является одной из крупнейших аккумуляторных батарей на рынке. Tesla установила 400 литий-ионных модулей Powerpack-2 на трансформаторной станции Мира Лома в Калифорнии. Емкость служит для хранения энергии при низкой сетевой нагрузке, а затем подачи этой энергии обратно в сеть при пиковой нагрузке. До этого использовались газовые электростанции.
В Онтарио, Канада, к концу 2016 года было создано аккумуляторное хранилище емкостью 53 МВтч и мощностью 13 МВт. Швейцарский производитель батарей Leclanché поставляет батареи сейчас. Deltro Energy Inc. спроектирует и построит завод. Заказ разместил сетевой оператор Независимый оператор электроэнергетической системы (IESO). Накопитель энергии используется для предоставления быстрых сетевых услуг, в основном для управления напряжением и реактивной мощностью. В Онтарио и его окрестностях есть много ветряных и солнечных электростанций, поэтому энергоснабжение сильно различается.
В 2017 году Tesla построила литий-ионный проект мощностью 52 МВт / ч на Кауаи, Гавайи, чтобы полностью вовремя - перенести на вечер мощность солнечной фермы 13 МВт. Цель состоит в том, чтобы снизить зависимость острова от ископаемого топлива.
В июле 2018 года в Stocking Pelham.
был установлен литий-ионный аккумулятор мощностью 50 МВт с емкостью 50 МВтч. Крупнейшие сетевые аккумуляторные батареи в США включают батарею 31,5 МВт на электростанции Гранд-Ридж в Иллинойсе и батарею 31,5 МВт в Бич-Ридже, Западная Вирджиния, в обеих используются литий-ионные батареи.
С января 2016 года в Южной Корее, работают три аккумуляторные аккумуляторные электростанции. Есть две новые системы: система мощностью 24 МВт и 9 МВтч и система 16 МВт с 6 МВтч. Оба они используют батареи на основе оксида лития-никеля-марганца-кобальта и дополняют предыдущую систему на несколько месяцев с 16МВт и 5МВтч, чьи батареи основаны на оксиде титаната лития. Вместе системы имеют мощность 56 МВт и обслуживают южнокорейскую энергокомпанию Korea Electric Power Corporation (KEPCO) для регулирования частоты. Хранилище от компании Kokam. После завершения в 2017 году система должна иметь мощность 500 МВт. Три уже установленных хранилища сокращают годовые затраты на топливо примерно на 13 миллионов долларов США, а также сокращают выбросы парниковых газов. Таким образом, сэкономленные расходы на топливо значительно превысят стоимость хранения аккумуляторов.
Аккумулятор на 13 МВтч, сделанный из изношенных литий-ионных аккумуляторов электромобилей, строится в Германии, с ожидаемым вторым сроком службы 10 лет. после чего они будут переработаны.
В Шверине, Германия, поставщик электроэнергии WEMAG использует литий-ионные аккумуляторы для компенсации кратковременных колебаний мощности. Younicos поставил аккумуляторную электростанцию. Южнокорейская компания Samsung SDI поставила литий-ионные элементы. Хранилище имеет мощность 5 МВтч и мощность 5 МВт. Он был введен в эксплуатацию в сентябре 2014 года. Литий-ионный аккумуляторный аккумулятор состоит из 25 600 литий-марганцевых элементов и имеет около пяти трансформаторов среднего напряжения, причем оба региональных распределительных центра также подключены к расположенной поблизости высоковольтной сети 380 кВ.
На острове Азорские острова Грасиоза было установлено литий-ионное хранилище мощностью 3,2 МВтч. Помимо фотоэлектрической станции мощностью 1 МВт и ветряной электростанции мощностью 4,5 МВт, остров практически полностью независим от ранее использовавшихся дизельных генераторов. Старая электростанция служит только резервной системой, когда энергия от солнечной и ветровой электростанции не может вырабатываться в течение длительного периода из-за плохой погоды. Резкое сокращение импорта дорогого дизельного топлива означает, что электроэнергия стала дешевле, чем раньше. Полученная прибыль будет разделена поровну между инвестором в новый завод и конечными пользователями. Следуют и другие Азорские острова.
С июля 2014 года компания по хранению энергии Nord GmbH Co. KG эксплуатирует одни из крупнейших гибридных батарей в Европе в Braderup (Шлезвиг-Гольштейн, Германия). Система состоит из литий-ионной батареи накопителя (мощность 2 МВт, накопитель 2 МВтч) и накопителя проточной ванадиевой батареи (мощность 330 кВт, емкость накопителя 1 МВтч). Используемые литий-ионные модули произведены Sony, а проточная батарея - Vanadis Power GmbH. Система хранения подключена к местному ветропарку (установленная мощность 18 МВт).
Компания Mitsubishi установила натриево-серную батарею хранилище в Бузене., Префектура Фукуока в Японии мощностью 300 МВтч и мощностью 50 МВт. Хранилище используется для стабилизации сети, чтобы компенсировать колебания, вызванные возобновляемыми источниками энергии. Аккумулятор находится в диапазоне мощностей гидроаккумулирующих электростанций. Аккумуляторы установлены в 252 контейнерах. Завод занимает площадь 14 000 квадратных метров.
В 2019 году в Абу-Даби была развернута высокотемпературная натрий-серная батарея 108 МВт / 648 МВт · ч в виде 15 систем в 10 точках. Распределенные системы может управляться как одна виртуальная электростанция.
Китайская компания BYD управляет аккумуляторными батареями мощностью 40 МВт / ч и максимальной мощностью 20 МВт в Гонконге. Большой накопитель используется для смягчения пиков нагрузки при потреблении энергии и может способствовать стабилизации частоты в сети. Батарея состоит из почти 60 000 отдельных литий-железо-фосфатных элементов, каждая из которых имеет емкость 230 ампер-часов. Проект стартовал в октябре 2013 года и был запущен в июне 2014 года. Фактическая установка хранилища длилась три месяца. Использование разницы в ценах между загрузкой и разгрузкой при дневном и ночном электричестве, предотвращение расширения сети для пиковых нагрузок и доход от сетевых услуг, таких как стабилизация частоты, обеспечивают экономичную работу без субсидий. В настоящее время есть 3 места для проверки электростанции с пиковой мощностью от 1000 до 200 МВтч.
Одна батарея находится в Нотрис, штат Техас (36 МВт в течение 40 минут с использованием свинцово-кислотных батарей ).
Существующая фотоэлектрическая электростанция Alt Daber около Виттсток в Бранденбург, Германия получила аккумуляторную батарею емкостью 2 МВтч. A Особенностью является то, что это готовое решение, поставляемое и устанавливаемое в контейнерах для немедленного использования на месте без серьезных строительных работ. В хранилище используются свинцово-кислотные батареи.
Проект по хранению аккумуляторов в Чино, который осуществлялся с 1988 по 1997 год Эдисон в Южной Калифорнии в калифорнийском городе Чино. Он служил в первую очередь для стабилизации сети и мог использоваться при частых отключениях электроэнергии в регионе в качестве статического компенсатора реактивной мощности и черного начала не - черные загрузочные электростанции. Пиковая мощность электростанции составляла 14 МВт, что, однако, было слишком мало для эффективной стабилизации в сеть Эдисона в Южной Калифорнии, и емкость хранилища 40 МВтч. Система состояла из 8256 свинцово-кислотных аккумуляторов в восьми цепях, которые были разделены на два зала.
Один из крупнейших и расположенный с операционной системой Stand 2010, эксплуатируется компанией Golden Valley Electric в Фэрбенксе. Электросеть на Аляске работает из-за больших расстояний как автономная сеть без прямого подключения к соседним североамериканским межсетевым соединениям в рамках North American Electric Reliability Corporation. Аккумуляторная электростанция с максимальной мощностью 25 МВт используется для стабилизации сети на срок до 15 минут с компенсацией высоких пиковых и реактивных мощностей. Установка введена в эксплуатацию в 2003 году и состоит из 13 760 никель-кадмиевых аккумуляторов в четырех нитях. Никель-кадмиевые элементы производятся Saft Groupe SA, инверторы - ABB Group.
в Feldheim в Бранденбург, Германия, аккумуляторная батарея мощностью 10 МВт и накопительной мощностью 6,5 МВтч была введена в эксплуатацию в сентябре 2015 года. Стоимость проекта составила 12,8 миллиона евро. Накопитель обеспечивает энергосистему энергией для компенсации колебаний, вызванных ветровыми и солнечными электростанциями. Магазин находится в ведении компании Energiequelle.
Stadtwerke Дрезден, Германия (Drewag) разместил аккумуляторный аккумулятор с пиковой мощностью 2 МВт онлайн на 17 марта 2015 года. Затраты составили 2,7 миллиона евро. Литий-полимерные батареи уже используются. Батареи, включая систему управления, размещены в двух контейнерах длиной 13 м и могут хранить в общей сложности 2,7 МВтч. Система предназначена для компенсации пиковой выработки электроэнергии близлежащей солнечной электростанцией.
NV Energy объявили о партнерстве с Google заключит «крупнейшее в мире корпоративное соглашение о солнечной батарее». Новый проект, расположенный в Неваде и имеющий аккумуляторную батарею мощностью 250-280 МВт, будет обеспечивать электроэнергией центр обработки данных Google в Хендерсоне недалеко от Лас-Вегаса.
Строится в 2015 году 400 МВтч (100 МВт в течение 4 часов) Проект Эдисона в Южной Калифорнии. Это система литий-ионного аккумулятора, разработанная AES Energy. Южная Калифорния Эдисон обнаружил, что цены на аккумуляторные батареи сопоставимы с ценами на другие генераторы электроэнергии.
В настоящее время (2/2016) в Индонезии ведется строительство аккумуляторного хранилища на 250 МВтч. В Индонезии около 500 деревень, которые необходимо снабжать, пока они зависят от поставок нефти. В прошлом цены сильно колебались, и часто происходили отключения электроэнергии. Теперь энергия будет производиться за счет энергии ветра и солнца.
В 2016 году Национальная электросеть Великобритании выдала контракты на накопление энергии 200 МВт на своем аукционе с расширенной частотной характеристикой (EFR).. В рамках аукциона EFR National Grid приняла восемь тендеров от семи поставщиков, включая EDF Energy Renewables, Vattenfall, Low Carbon, E.ON UK, Element Power, RES и Belectric. Мощность каждой успешно выставленной на торги площадки варьировалась от 10 МВт до 49 МВт.
5 декабря в Великобритании началось строительство по проекту аккумуляторов энергии Minety. Проект был реализован и разработан China Huaneng Group. Проект расположен в Минети, Уилтшир на юго-западе Великобритании. Расчетная установленная мощность / энергия составляет 100 МВт / ч и использует технологию аккумуляторов LiFePO. Ввод в эксплуатацию планируется в конце 2020 года. Основное оборудование проекта изготовлено и интегрировано китайскими компаниями, более 80% оборудования произведено в Китае.
Evonik планирует построить шесть аккумуляторных гидроаккумулирующих электростанций мощностью 15 МВт, которые будут введены в эксплуатацию в 2016 и 2017 годах. Они будут расположены в Северном Рейне-Вестфалии, Германия, на площадках электростанций Херне, Люнен и Дуйсбург-Валсум и в Бексбахе, Фенне и Вейхере в Сааре.
Существующая система в общине аборигенов в Австралии, состоящая из комбинированной фотоэлектрической системы и дизельного генератора будет расширена литий-ионным аккумулятором до гибридной системы. Аккумулятор имеет емкость около 2 МВтч и мощность 0,8 МВт. Батареи накапливают избыточную солнечную энергию и берут на себя ранее выполнявшиеся функции формирования сети, такие как управление сетью и стабилизация сети дизельных генераторов. Таким образом, дизель-генераторы можно отключать в течение дня, что ведет к снижению затрат. Более того, доля возобновляемых источников энергии в гибридных системах значительно возрастает. Система является частью плана по преобразованию энергетических систем коренных общин в Австралии.
| Имя | Дата ввода в эксплуатацию | Энергия (МВтч ) | Энергия (MW ) | Продолжительность (часы) | Тип | Страна | Ссылки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Подстанция Бузен | 3 марта 2016 г. | 300 | 50 | 6 | Натрий- сера | Япония | |
| Gateway Energy Storage | Август 2020 | 250 | 250 | 1 | Литий-ионный | США | |
| Роккашо, Аомори | май 2008 г. | 245 | 34 | 7 | натрий-сера | Япония | |
| Hornsdale Power Reserve | 1 декабря 2017 г. | 193 | 150 | Литий-ионный | Австралия | ||
| Подстанция Эскондидо | 24 февраля 2017 г. | 120 | 30 | 4 | Литий-ионный | США | |
| Помона Подстанция | Январь 2017 г. | 80 | 20 | 4 | Литий-ионная | США | |
| Подстанция Мира Лома | 30 января 2017 г. | 80 | 20 | 4 | Литий-ионная | США | |
| Солнечная электростанция Tesla | 8 марта 2017 | 52 | 13 | 5 | Литий-ионная | США | |
| Завод в Стокинге Пелхам | июль 2018 | 50 | 50 | 1 | Литий-ионный | Соединенное Королевство | |
| Ярделунд | июнь 2018 | 50 | 48 | 1 | Литий-ионный | Германия | |
| Подстанция Minamisōma | Февраль 2016 | 40 | 40 | 1 | Литий-ионный | Япония |
| Имя | Планируемая дата ввода в эксплуатацию | Энергия (МВтч ) | Мощность (MW ) | Продолжительность (часы) | Тип | Страна | Ссылка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Проект хранения энергии в Рейвенсвуде | 1 квартал 2021 года (этап 1) | 2,528 | 316 | 8 | Литий-ионный | США | |
| Батарея Vistra Moss Landing система накопления энергии (фазы 1 и 2) | 2 квартал 2021 года | 1,600 | 400 | 4 | Литий-ионный | США | |
| Центр хранения энергии ламантина (Центр солнечной энергии Саутфорка) | ноябрь 2021 | 900 | 409 | 2,25 | Литий-ионный | США | |
| Diablo Energy Storage | 3 квартал 2021 года | подлежит уточнению | 200 | подлежит уточнению | Литий-ионный | США | |
| Батарея Элкхорна для посадки на мхах энергия система хранения | 2 квартал 2021 г. | 730 | 182,5 | 4 | Литий-ионный | США | |
| Ventura Energy Storage | 2021 | 400 | 100 | 4 | Литий-ионный | США | |
| Проект накопителя энергии Minety | 4 квартал 2020 года | 100 | 100 | Литий-ионный | Великобритания |
В то время как рынок сетевых батарей невелик по сравнению с другой основной формой сети накопитель, гидроэлектроэнергия накачивается, очень быстро растет. Например, в Соединенных Штатах рынок гидроаккумулирующих электростанций в 2015 году вырос на 243% по сравнению с 2014 годом.
По состоянию на январь 2020 года в энергосистеме Соединенного Королевства имеется 900 МВт аккумуляторных электростанций, из которых 70% в год.
По состоянию на январь 2020 года в Соединенных Штатах насчитывалось 573 МВт аккумуляторных электростанций.
