Regeringen en relevante instellingen in verschillende landen, vertegenwoordigd door China en de Verenigde Staten, promoten dit actiefenergie opslagindustriebeleid, dat aspecten omvat zoals strategische planning, marktmechanismen, technologisch onderzoek en ontwikkeling, en fiscale en fiscale subsidies.
China's belangrijkste beleid voor energieopslag
| Publicatiedatum | Beleidstitel | Kernpunten |
|---|---|---|
| 2019.1 | China Southern Power Grid "Richtende adviezen over het bevorderen van de ontwikkeling van elektrochemische energieopslag" | Het document vereist het benutten van grote kansen op het gebied van de ontwikkeling van energieopslag, waarbij veelzijdige toepassingen van energieopslag actief worden gepromoot; het standaardiseren van het netwerkverbindingsbeheer voor energieopslag, en het diepgaand bestuderen van de rendementsmechanismen voor investeringen in energieopslag, enz. |
| 2019.2 | Nationale Energieadministratie "Kennisgeving over het uitbrengen van de belangrijkste punten van het beheer van hernieuwbare energiebronnen en het toezicht op de kwaliteit in 2019" | Verbetering van het technische ondersteuningssysteem voor het toezicht op de kwaliteit van energiebouwprojecten; kwalitatief hoogstaand toezichtonderzoek uitvoeren op nieuwe energiebouwprojecten, zoals energieopslagcentrales. |
| 2019.2 | State Grid Corporation "Richtende adviezen over het bevorderen van de gezonde en ordelijke ontwikkeling van elektrochemische energieopslag" | Planning voor toepassingen voor energieopslag aan de energiebron-, net- en gebruikerszijde, waarbij de nadruk wordt gelegd op de bevordering van overheidsafdelingen om energieopslag aan de net-zijde op te nemen die door energiebedrijven is geïnvesteerd in effectieve activa, doorgegeven via transmissie- en distributieprijzen. |
| 2019.6 | Ministerie van Onderwijs et al. "Actieplan voor de ontwikkeling van de discipline energieopslagtechnologie (2020-2024)" | Vereisen dat de ontwikkeling van talenten van hoog-niveau op het gebied van energieopslag wordt versneld, dat het kerntechnologieonderzoek en de onafhankelijke innovatiemogelijkheden van de industrie worden verbeterd, en dat de- hoogwaardige ontwikkeling van de energieopslagindustrie wordt bevorderd. |
| 2019.7 | Nationale Energieadministratie et al. "Richtende adviezen over het bevorderen van energieopslagtechnologie en industriële ontwikkeling (actieplan 2019-2020)" | Vereisen dat het onderzoek naar energieopslagtechnologie wordt versterkt en dat de technologieniveaus voor energieopslag worden verbeterd; een alomvattende promotie plannen van onderzoek en ontwikkeling op het gebied van energieopslagtechnologie naar demonstratietoepassingen in meerdere aspecten, waarbij eerst wordt voorgesteld de ontwikkeling van elektrochemische energieopslag te standaardiseren en mechanismen voor het terugwinnen van projectinvesteringen te bestuderen. |
| 2020.1 | National Energy Administration "Implementatieplan ter versterking van het standaardisatiewerk voor energieopslag" | Vereisen dat de formulering van normen voor energieopslag actief wordt bevorderd en dat standaardonderzoek naar opkomende technologieën en toepassingen voor energieopslag wordt aangemoedigd. |
| 2020.2 | State Grid Corporation "Kennisgeving over belangrijke werktaken voor 2020" | Vereist het bevorderen van gecoördineerde interactie met bron{0}}grid-load-opslag, het verbeteren van de mogelijkheden voor belastingcontrole, het verdiepen van professionele toepassingen in de stroomvoorziening van de nieuwe-generatie, en het benutten van technologische innovatie uit voltooide demonstratieprojecten zoals wind-zonne-opslag-transmissie. |
| 2020.3 | Nationaal Administratief Comité voor Normalisatie "Kernpunten van het nationale normalisatiewerk in 2020" | Vermeld in het document: zal de formulering bevorderen van belangrijke normen voor nieuwe energievoertuigen-voor-de opwekking van energie op het elektriciteitsnet, de opslag van energie, het beheer van de vraag naar energie-, enz. |
| 2020.4 | National Energy Administration "Kennisgeving over zaken die verband houden met de voorbereiding van het '14e vijf-jarenplan' voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie" | Benadrukt: het volledig ontwikkelen van gedistribueerde hernieuwbare energiebronnen, het nabijgelegen gebruik van gedistribueerde hernieuwbare energie aan de gebruikerskant krachtig bevorderen, combineren met nieuwe technologieën zoals energieopslag en waterstofenergie om het verbruik van hernieuwbare energie en de uitgebreide efficiëntie van het energiegebruik te verbeteren. |
| 2020.5 | Staatsraad "Richtende adviezen over het bevorderen van de vorming van een nieuw patroon in de westerse ontwikkeling in het nieuwe tijdperk" | Gerelateerde maatregelen zijn onder meer het versterken van de ontwikkeling en het gebruik van hernieuwbare energie, het uitvoeren van onderzoek naar grootschalige energieprojecten op grote schaal- voor waterkrachtcentrales in de Gele Rivier, en het cultiveren van een aantal schone energiebases. |
| 2020.5 | National Energy Administration "Richtlijnen voor het opzetten en verbeteren van langetermijnmechanismen voor schone energieconsumptie (concept voor commentaar)" | Vereisen dat de vorming wordt versneld van mechanismen voor de energiemarkt die bevorderlijk zijn voor het verbruik van schone energie, dat de mogelijkheden en flexibiliteit van de regulering van het energiesysteem uitgebreid worden verbeterd, dat modellen voor het schone energieverbruik worden geïnnoveerd, dat de deelname van groene stroom aan markttransacties wordt aangemoedigd, om de -kwaliteitsvolle ontwikkeling van schone energie te bevorderen. |
Daarnaast hebben de provincies Xinjiang, Zhejiang, Shandong, Henan en Hubei ook achtereenvolgens beleid en maatregelen geïntroduceerd met betrekking tot energieopslag.
In 2011 hebben de Verenigde Staten het '2011-Energieopslagplan 2015' uitgebracht, en momenteel implementeert meer dan de helft van de Amerikaanse staten energieopslagsystemen op megawatt-schaal, waarbij acht staten in totaal meer dan 50 MW aan energieopslagsystemen op-schaal op nutsschaal hebben. Veel van de voltooide batterij-energieopslagprojecten op megawattschaal zijn commercieel geëxploiteerd.
Producten Beschrijving
| Regio | Jaar | Beleid en Maatregelen |
|---|---|---|
| Massachusetts | 2014 | Ondersteunde de marktstructuur voor batterij-energieopslag, zette strategische partnerschappen op en ondersteunde demonstratieprojecten voor energieopslag op verschillende schaalniveaus aan de netwerkkant, gedistribueerde kant en gebruikerskant. |
| Massachusetts | 2013 | Een verplicht quotumplan voor energieopslag van 1325 MW opgesteld voor onafhankelijke nutsbedrijven (IOU's). |
| Californië | 2016 | Het verplichte quotum voor energieopslag verhoogd van 1,3 GW naar 1,8 GW door 500 MW toe te voegen. |
| Californië | 2017 | De subsidiemethode gewijzigd, waarbij uitgebreid rekening is gehouden met factoren als prijsstelling in de planning, de daling van de kosten voor energieopslag, projecteconomische berekeningen en subsidiëring op basis van de geïnstalleerde capaciteit van energieopslagprojecten. |
| Oregon | 2015 | Stel een doelstelling voor de aanschaf van energieopslag van 5 MWh voor 2020 vast voor nutsbedrijven. |
| Washington | 2019 | De wetgevende macht van de staat heeft in april 2019 een wetsvoorstel aangenomen dat nutsbedrijven verplicht om bepaalde richtlijnen te volgen bij de langetermijnplanning- ter voorbereiding op gedistribueerde energiebronnen. |
| Washington | 2019 | De wetgevende macht van de staat heeft een wetsvoorstel aangenomen dat nutsbedrijven de mogelijkheid biedt contracten voor energieopslag met derde partijen te ondertekenen, waarbij elk nutsbedrijf ten minste 9,0 MW aan geïnstalleerde energieopslagcapaciteit moet inzetten. |
| Minnesota | 2019 | De goedgekeurde energieopslagwet vereist dat BESS wordt behandeld als een energiebron en geeft het ministerie van Handel van de staat de opdracht om kostenanalyses uit te voeren van energieopslagsystemen op het elektriciteitsnet om nutsbedrijven te helpen de kosten van gerelateerde projecten terug te verdienen. |
| Colorado | 2019 | De gouverneur ondertekende een wet op de openbare nutsvoorzieningen die de Colorado Public Utilities Commission verplichtte de waarde te analyseren van het toevoegen van gedistribueerde energiebronnen, waaronder BESS, aan het elektriciteitsnet. |
| Maryland | 2019 | De deelstaatregering keurde een proefprogramma voor energieopslag goed en verplichtte nutsbedrijven om in te schrijven voor twee projecten voor de opslag van batterij-energie. |
| Arkansas | 2019 | De Public Service Commission van de staat was bevoegd om adviezen te geven over de tijd-van-gebruik van energiebronnen voor nutsbedrijven. |
| New York | 2016 | Heeft een subsidieplan voorgesteld van $ 200/kW voor BESS en $ 800/kW voor vraagrespons. |
| New York | 2019 | De Energy Research and Development Authority van de staat heeft 280 miljoen dollar toegewezen voor energieopslagprojecten in het kader van het marktversnellingssubsidieprogramma. |
Onder hen zijn Californië en New York de twee grootste en meest actieve staten op de Amerikaanse markt voor energieopslag. Beide staten hebben tijdgebonden-energiehervormingsplannen en routekaarten voor energieopslag vrijgegeven om 100% schone energie of koolstofvrije-koolstofvrije elektriciteit te bereiken. Volgens deze hervormingsplannen zal Californië de komende tien jaar naar verwachting ten minste 10 GW aan energieopslagsystemen moeten inzetten, terwijl New York tegen 2025 een energieopslagcapaciteit van 1,5 GW en tegen 2030 van 3 GW moet bereiken. Daartoe hebben beide staten subsidieprogramma's ingevoerd die specifiek zijn gericht op energieopslag.
Nieuwe energiebronnen in combinatie met toepassingen voor energieopslag worden mainstream
Met het mondiale streven naar schone energie neemt het aandeel van de opwekking van hernieuwbare energie, vertegenwoordigd door wind- en zonne-energie, snel toe. De inherente variabiliteit van wind- en zonne-energie brengt echter uitdagingen met zich mee voor traditionele energiesystemen, die voornamelijk gebaseerd zijn op fossiele brandstoffen, in termen van netwerkintegratiecapaciteit, flexibiliteit en veiligheid. Terwijl ze te maken hebben met willekeurige belastingschommelingen, zullen energiesystemen ook de fluctuerende aard van hernieuwbare energiebronnen in evenwicht moeten brengen door de output van conventionele energiecentrales aan te passen en de capaciteit van conventionele reserve-eenheden te vergroten om de transmissie en integratie van de opwekking van hernieuwbare energie te garanderen.
De combinatie van hernieuwbare energie en energieopslagsystemen kan de stabiliteit en betrouwbaarheid van de opwekking van hernieuwbare energie vergroten en stabiele ondersteuning bieden aan het elektriciteitsnet. Het gebruik van geavanceerde technologieën en de integratie van energieopslagsystemen maken het mogelijk dat hernieuwbare energiebronnen stabiele ondersteuning bieden aan het elektriciteitsnet, waardoor het een noodzakelijke ondersteunende technologie wordt om een groot deel van de opwekking van hernieuwbare energie in het elektriciteitsnet te realiseren. Dit komt tot uiting in de volgende aspecten:
①
Ondersteuning van de grootschalige integratie van gecentraliseerde hernieuwbare energiebronnen in het elektriciteitsnet, vooral aan het einde van energiesystemen waar de netwerkinfrastructuur relatief zwak is, omdat de variabiliteit van de productie van hernieuwbare energie de stabiele werking van het energiesysteem in gevaar kan brengen.
②
Verbetering van het efficiënte gebruik en de naadloze integratie van gedistribueerde hernieuwbare energiebronnen. Gebruik maken van energieopslagsystemen om de opwekking van hernieuwbare energie in de loop van de tijd te verschuiven, de belastingseisen beter af te stemmen en lokale consumptie mogelijk te maken.
③
Het vergroten van het vermogen van hernieuwbare energiebronnen om ondersteunende diensten aan het elektriciteitsnet te leveren en netstoringen te weerstaan.
De kosten van energieopslagsystemen met lithium{0}}ionenbatterijen zijn verder gedaald en hun dominante positie is duidelijk zichtbaar
Momenteel zijn de drie belangrijkste soorten energieopslagbatterijen lithium-ionbatterijen, lood-zuurbatterijen en stroombatterijen. De prestatie-indicatoren en technische evaluatie van deze drie hoofdtypen energieopslagbatterijen worden weergegeven in tabellen 1-3 en 1-4.
Tabel 1-3: Prestatie-indicatoren van drie hoofdtypen energieopslagbatterijen
| Batterijtype | Prestatie | Kosten voor stroomopwekking over de volledige levenscyclus (USD/kWh) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Diepontladingsvermogen | Hoog-tarief voor opladen/ontladen | Snelle reactie | Levensduur cyclus (cycli) | ||
| Lithium--ionbatterij | Goed | Uitstekend | Uitstekend | 5000 ~ 8000 | 0.4 ~ 0.9 |
| Lood-zuuraccu | Goed | Goed | Goed | 3000 ~ 5000 | 0.46 ~ 0.54 |
| Flow-batterij | Uitstekend | Gemiddeld | Goed | 8000 ~ 15000 | 0.53 ~ 0.74 |
Tabel 1-4: Technische evaluatie van drie hoofdtypen energieopslagbatterijen
| Batterijtype | Veiligheid | Technische implementatie (aandeel) | Recycleerbaarheid | |
|---|---|---|---|---|
| Bezetting | Gewicht | |||
| Lithium--ionbatterij | Risico op verbranding en explosie | 1 | 1 | Recyclebaar |
| Lood-zuuraccu | In principe geen veiligheidsrisico | 1.5 | 2.5 | Niet gemakkelijk recyclebaar |
| Flow-batterij | Geen verbrandingsrisico, mogelijke elektrolytlekkage als er organisch oplosmiddel aanwezig is | 4 | 3.5 ~ 5 | Elektrolyt direct recyclebaar |
Hiervan zijn lithium{0}}ionbatterijen, vanwege hun hoge vermogensdichtheid, lange levensduur, snelle laad- en ontlaadsnelheden en hoge efficiëntie, een van de meest concurrerende technologieën voor energieopslagbatterijen geworden, en zijn ze uitgebreid bestudeerd en toegepast in energieopslagsystemen variërend van een paar kWh tot honderden MWh.
De snelle ontwikkeling van energieopslagsystemen voor lithium{0}}-ionbatterijen wordt toegeschreven aan de opkomst van de lithium--industrieketen voor batterij-industrie en de explosieve groei in de toepassing van krachtbatterijen. Vergeleken met stroombatterijen, die de nadruk leggen op prestatie-indicatoren, richten energieopslagbatterijen zich echter meer op kosten, levensduur en energie-efficiëntie. Volgens voorspellingen van Wood Mackenzie, een in de VS-gevestigd bedrijf, zullen de kosten van BESS (Battery Energy Storage Systems) aan de-netzijde in 2020 met 10% op jaarbasis-op-jaar dalen en vóór 2025 een jaarlijks dalingspercentage van minstens 5% handhaven, zoals weergegeven in figuur 1-3.
Figuur 1-3: Kostenreductie van BESS (Battery Energy Storage System) aan de netzijde
Over het geheel genomen vertonen lithium{0}}ionbatterijen uitstekende prestaties in alle aspecten, en de significante effecten van onderzoek, ontwikkeling en productie op grote- schaal, in combinatie met de snelle daling van de productiekosten jaar na jaar, zullen hun dominante positie op het gebied van batterij-energieopslag verder versterken.
Energieopslag wordt verder geïntegreerd met verschillende traditionele en intelligente besturingstechnologieën
De integratie van BESS met traditionele energiesysteemcontroletechnologieën en -theorieën vergroot de toepassingsmogelijkheden van traditionele energiesysteemtheorieën en biedt rijkere controlemethoden. De synergetische toepassing ervan met traditionele energiesysteemapparatuur verbetert de dynamische prestaties van roterende generatorsets en stelt nieuwe technische eisen aan stroomkwaliteitscontroleapparatuur en relaisbeveiligingsapparatuur.
Door de integratie met geavanceerde digitale en intelligente technologieën zijn energieopslagsystemen een cruciaal onderdeel geworden bij de constructie van slimme netwerken. Geavanceerde technologieën zoals big data, cloud computing, neurale netwerken en digitale tweelingen zullen de commerciële operationele modellen van energieopslagsystemen verder uitbreiden, waardoor opkomende toepassingsgebieden ontstaan zoals ‘gedeelde energieopslag’ en ‘virtuele energiecentrales’. Deze technologieën bieden ook effectievere technische middelen voor het voorspellen en diagnosticeren van fouten, het voorspellen van de levensduur en het beheer van interne apparatuur binnen energieopslagsystemen.
Het op microgrids-gebaseerde geïntegreerde slimme energiesysteem, met energieopslagsystemen als een van de kerntechnologieën, houdt rekening met de outputkarakteristieken van verschillende soorten gedistribueerde energiebronnen en belastingen. Het heeft tot doel een energievoorzieningssysteem te creëren dat nauw aansluit bij de behoeften van de klant en beschikt over een efficiënt en intelligent energiebeheer, waardoor een schone en economische energievoorziening voor de regio wordt bereikt. Het maakt ook flexibel schakelen mogelijk tussen net-aangesloten en- off-grid bedrijfsmodi voor het regionale elektriciteitsnet, waardoor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening wordt verbeterd en de elektriciteitsveiligheid wordt gewaarborgd. Bovendien verbetert het het controleniveau van de stroom- en energie-uitwisseling tussen het regionale net en het hoofdnet, waardoor een gepland en regelbaar energiegebruik in de regio wordt bereikt.