1.1 تم تحديد الاتجاه العام للطاقة الجديدة، وصناعة تخزين الطاقة آخذة في الارتفاع.
توليد الطاقة الجديدة غير مستقر، والطلب على
تخزين الطاقةينشأ. يحتاج نظام الطاقة إلى الحفاظ على توازن ديناميكي، وعندما يكون توليد الطاقة مرتفعًا جدًا، يجب تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية أو طاقة محتملة وأشكال أخرى من الطاقة ليتم تخزينها. في عصر الطاقة التقليدية، يمكن التحكم في طاقة الفحم ويمكن أن تحقق تنظيمًا مستقرًا لشبكة الطاقة، لذلك لم يتم توضيح أهمية تخزين الطاقة. مع قدوم عصر ثورة الطاقة، والتعميم المستمر للطاقة الجديدة مثل توليد الطاقة الطبيعية، يتأثر إمدادات الطاقة بعوامل غير مؤكدة مثل المناخ والموقع الجغرافي، ومن الصعب الحفاظ على توازن العرض و الطلب في أي وقت في ظل نظام شبكة الطاقة الأصلي، لذلك أصبح تخزين الطاقة جزءًا لا غنى عنه في نظام شبكة الطاقة الجديد. يعد التخزين بالضخ حاليًا مصدر تخزين الطاقة الرئيسي ويتطور تخزين الطاقة الجديدة بسرعة. من منظور هيكل تخزين الطاقة، سواء على الصعيد العالمي
يعتمد تخزين
الطاقة وهيكل تخزين الطاقة في الصين على التخزين بالضخ، وهو ما يمثل 86.2%/86.3%، على التوالي. ومع ذلك، فإن التخزين المضخوخ يقتصر على الموقع الجغرافي، ويقوم التخزين المضخخ بتحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة ميكانيكية ومن ثم إلى طاقة كهربائية مع وقت استجابة طويل، لذلك يتم تطوير نوع جديد من تخزين الطاقة مع وقت استجابة سريع وقيود صغيرة تدريجيًا.
تخزين الطاقة الكهروكيميائية هو الاتجاه السائد لتخزين الطاقة الجديدة، ويتصدر الموردون الصينيون السوق. تتميز تكنولوجيا تخزين الطاقة الكهروكيميائية بخصائص كثافة الطاقة العالية، وجهد التشغيل الكبير، وعمر الدورة الطويل، وسرعة الشحن السريع، وما إلى ذلك، لذلك تحتل الموقع السائد، وبطاريات الليثيوم ذات السلامة الرائدة، والكفاءة العالية، والدورة الطويلة، وغيرها من المزايا. حيث ارتفعت نسبة الطلبات عاماً بعد عام، واستقرت بين 80% و95% في السنوات الخمس الماضية. بفضل صناعة بطاريات الليثيوم الرائدة عالميًا، زاد الموردون الصينيون حصتهم في سوق تخزين الطاقة، وفي عام 2020، تجاوزوا كوريا الجنوبية ليصبحوا أكبر مورد في العالم، حيث يمثلون 69٪، وتتعمق ميزتهم الرائدة.
1.2 يشهد الطلب على وحدات التخزين المنزلية استقرارًا، كما يظهر اتجاه الأجهزة المتكاملة
سيناريوهات التطبيق المتنوعة والمتطلبات المنزلية المستقرة. من منظور نظام الطاقة بأكمله، يمكن تقسيم سيناريوهات تطبيق تخزين الطاقة إلى ثلاثة سيناريوهات رئيسية: تخزين الطاقة من جانب توليد الطاقة، وتخزين الطاقة من جانب النقل والتوزيع، وتخزين الطاقة من جانب الطاقة. يركز تطبيق جانب توليد الطاقة ونقلها وتوزيعها بشكل أساسي على شبكة الطاقة، وغالبًا ما يستخدم تخزين الطاقة لتنظيم ذروة الطاقة، وتنظيم تردد النظام، واتصال الشبكة بالطاقة المتجددة، وتخفيف ازدحام الشبكة، وتأخير توسيع وتحديث النقل ومعدات التوزيع. مستخدمو الطلب في سيناريو جانب الطاقة هم بشكل عام الأسر والصناعة والتجارة والمؤسسات العامة. يستخدم نظام تخزين الطاقة بشكل أساسي لتلبية الاحتياجات الاقتصادية مثل الاستخدام الذاتي للكهرباء، ومراجحة انتشار أسعار الذروة، والقدرة، وإدارة رسوم الكهرباء، وتحسين موثوقية إمدادات الطاقة. وفقًا لإحصائيات BNEF، فإن الطلب المنزلي على تطبيقات تخزين الطاقة العالمية مستقر عند 20% إلى 30%، وهي نسبة أعلى بكثير من الطلب في الصناعة والتجارة. نموذج ربح تخزين الطاقة المنزلية: التعاون مع الخلايا الكهروضوئية، وزيادة نسبة الاستخدام الذاتي للخلايا الكهروضوئية، ومراجحة انتشار الوادي الذروة. يتم استخدام تخزين الطاقة المنزلية عمومًا مع الخلايا الكهروضوئية على الأسطح، وهناك ثلاثة نماذج ربح رئيسية: الاستخدام الذاتي، والفائض عبر الإنترنت: سياسة سعر FIT المبكر أعلى من سعر الكهرباء المنزلية، "السعر القياسي، الكامل عبر الإنترنت" للترويج على السطح القدرة المركبة الضوئية. مع الزيادة في الكهرباء المنزلية والانخفاض التدريجي في دعم FIT، اتسع فرق السعر، وتحول مستخدمو الطاقة الكهروضوئية على الأسطح في الخارج إلى تكوين تخزين الطاقة لتحقيق نسبة أعلى من الاستخدام الذاتي التلقائي. موازنة وادي الذروة: لدى كاليفورنيا وأستراليا والدول الأوروبية الكبرى والصين وغيرها آليات تعريفة وقت الاستخدام، والتي بموجبها يقوم نظام تخزين الطاقة بفرض رسوم على تخزين الطاقة خلال الفترة المنخفضة للشبكة في الليل، وتفريغها خلال الفترة ذروة استهلاك الكهرباء خلال النهار، وتوفير تكاليف الكهرباء باستخدام فرق سعر الذروة في الوادي. محطة الطاقة الافتراضية: استنادًا إلى منصة إدارة برمجيات الطاقة، يقوم مُتكامل نظام تخزين الطاقة الموزعة بدمج نظام تخزين الطاقة الموزعة المنتشر على جانب المستخدم، والتحليلات والضوابط، وتحسين تشغيل نظام تخزين الطاقة، والمشاركة في خدمات شبكة الطاقة للحصول على فوائد التطبيق. تعتمد آلة التخزين البصري المتكاملة وصلة DC، والتي لديها كفاءة شاملة أعلى. في الوقت الحاضر، لتلبية الاحتياجات المنزلية المختلفة في السوق، وفقًا لدرجات التكامل المختلفة، يمكن تقسيم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية بشكل أساسي إلى وحدات تخزين بصرية ووحدات تخزين طاقة. آلة تخزين الضوء، كما يوحي الاسم، من خلال دمج العاكس الكهروضوئي والمحول ثنائي الاتجاه، الموجود في الداخل لتكوين نظام متكامل. يعتمد الوضع المتكامل بشكل أساسي وضع اقتران التيار المستمر، وهو جاهز للاستخدام، ويحقق الحل المتكامل لـ "تخزين الضوء + الطاقة"، وهو مناسب للسوق المتزايد للتركيب المتزامن لأنظمة تخزين الطاقة والطاقة الكهروضوئية المنزلية. إن آلة تقسيم تخزين الطاقة مناسبة لسوق الأوراق المالية الكهروضوئية المنزلية المثبتة، وعادة ما يتم استخدام وضع اقتران التيار المتردد الداخلي لتسهيل الاتصال مع العاكس الكهروضوئي للنظام الكهروضوئي الأصلي. كفاءة وضع اقتران DC أعلى بكثير من وضع اقتران التيار المتردد في وضع توليد الطاقة أثناء النهار واستهلاك الطاقة في الليل، ويتوافق الوضع مع عادات استهلاك الطاقة لمعظم الأسر المعاصرة، وكفاءة الاثنان حوالي 95% و 90% على التوالي. إن آلة التخزين الضوئية متكاملة للغاية وتقلل بشكل فعال من التكلفة الناعمة. تظهر بيانات NREL أن تكلفة الأجهزة لا تمثل سوى أقل من 50% من التكلفة الإجمالية لنظام تخزين الطاقة المنزلية، وآلة التخزين الضوئية نظرًا لخصائصها المتكاملة للغاية، فإن عدم وجود تركيب إضافي للعاكسات الكهروضوئية، من ناحية، يقلل من من ناحية أخرى، يمكن أن توفر تكلفة الأجهزة الاستثمار في المعدات لمرة واحدة، وتبسيط التثبيت، وتوفير تكاليف التثبيت، وتسهيل صيانة ما بعد البيع. تقليل التكاليف الناعمة اللاحقة بشكل فعال. وتتوقع BNEF أن خفض التكاليف الناعمة في المستقبل سيكون أقل بكثير من بطاريات الليثيوم والمحولات، وفي حالة تكاليف معدات الأجهزة المماثلة مع الآلات المنقسمة، سيتم تسليط الضوء على ميزة التكلفة الناعمة للآلات المتكاملة في المستقبل. وآلة التخزين الضوئية نظرًا لخصائصها المتكاملة للغاية، فإن عدم وجود تركيب إضافي للعاكسات الكهروضوئية، من ناحية، يقلل من تكلفة الأجهزة، من ناحية أخرى، يمكن أن يوفر الاستثمار في المعدات لمرة واحدة، ويبسط التثبيت، ويوفر تكاليف التثبيت، و تسهيل صيانة ما بعد البيع. تقليل التكاليف الناعمة اللاحقة بشكل فعال. وتتوقع BNEF أن خفض التكاليف الناعمة في المستقبل سيكون أقل بكثير من بطاريات الليثيوم والمحولات، وفي حالة تكاليف معدات الأجهزة المماثلة مع الآلات المنقسمة، سيتم تسليط الضوء على ميزة التكلفة الناعمة للآلات المتكاملة في المستقبل. وآلة التخزين الضوئية نظرًا لخصائصها المتكاملة للغاية، فإن عدم وجود تركيب إضافي للعاكسات الكهروضوئية، من ناحية، يقلل من تكلفة الأجهزة، من ناحية أخرى، يمكن أن يوفر الاستثمار في المعدات لمرة واحدة، ويبسط التثبيت، ويوفر تكاليف التثبيت، و تسهيل صيانة ما بعد البيع. تقليل التكاليف الناعمة اللاحقة بشكل فعال. وتتوقع BNEF أن خفض التكاليف الناعمة في المستقبل سيكون أقل بكثير من بطاريات الليثيوم والمحولات، وفي حالة تكاليف معدات الأجهزة المماثلة مع الآلات المنقسمة، سيتم تسليط الضوء على ميزة التكلفة الناعمة للآلات المتكاملة في المستقبل. تبسيط عملية التثبيت، وتوفير تكاليف التثبيت، وتسهيل صيانة ما بعد البيع. تقليل التكاليف الناعمة اللاحقة بشكل فعال. تتوقع BNEF أن خفض التكاليف الناعمة في المستقبل سيكون أقل بكثير من بطاريات الليثيوم والمحولات، وفي حالة تكاليف معدات الأجهزة المماثلة مع الآلات المقسمة، سيتم تسليط الضوء على ميزة التكلفة الناعمة للآلات المتكاملة في المستقبل. تبسيط عملية التثبيت، وتوفير تكاليف التثبيت، وتسهيل صيانة ما بعد البيع. تقليل التكاليف الناعمة اللاحقة بشكل فعال. وتتوقع BNEF أن خفض التكاليف الناعمة في المستقبل سيكون أقل بكثير من بطاريات الليثيوم والمحولات، وفي حالة تكاليف معدات الأجهزة المماثلة مع الآلات المنقسمة، سيتم تسليط الضوء على ميزة التكلفة الناعمة للآلات المتكاملة في المستقبل.
1.3 تعمل موثوقية مصدر الطاقة على تعزيز التطوير الإضافي للتخزين المنزلي
الحوادث المتكررة، وصيانة تخزين الطاقة واستقرار إمدادات الطاقة. يؤثر انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ على أكثر من 100.000 شخص ويستمر انقطاع التيار الكهربائي لمدة تزيد عن ساعة واحدة ويحدث بشكل متكرر في جميع أنحاء العالم. الولايات المتحدة وكندا وأستراليا والبرازيل والهند ودول أخرى لديها أكبر عدد من حالات انقطاع التيار الكهربائي، والتي تتميز عمومًا بمساحات شاسعة من الأراضي، وامتدادات إمدادات الطاقة الكبيرة، وظروف تشغيل الطاقة المعقدة. مرافق شبكة الكهرباء في أمريكا الشمالية قديمة، وتفتقر آسيا وأفريقيا وأمريكا اللاتينية إلى استثمارات قوية في بناء البنية التحتية للطاقة، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي بشكل متكرر، ونقص الطاقة، والاحترار المناخي المتراكب، والموجات الباردة، والأعاصير، والجفاف الشديد الحرارة، وغيرها من الظروف القاسية. المناخ، يحتاج السكان إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ هو مجرد حاجة. يوفر التخزين المنزلي طاقة الطوارئ في حوادث محطات توليد الطاقة أو أحداث الكوارث الطبيعية الشديدة لتحسين استقرار الطاقة. لا تزال الخلايا الكهروضوئية الموزعة عالميًا والتخزين المنزلي عند مستوى منخفض في المرحلة الأولية، ومعدل اختراق تخزين الضوء في معظم المناطق أقل من 10٪، ومساحة التطوير كبيرة.