جانب النقل والتوزيع

يشمل تطبيق تخزين الطاقة في جانب النقل والتوزيع بشكل رئيسي ثلاثة أنواع: تخفيف الازدحام في النقل والتوزيع، تأخير توسيع سعة معدات النقل والتوزيع، ودعم القدرة التفاعلية. بالمقارنة مع التطبيق في جانب توليد الطاقة، فإن أنواع التطبيقات في جانب النقل والتوزيع أقل، ومن منظور التأثير، فإنها تميل أكثر إلى تأثير الاستبدال.

تخفيف الازدحام في النقل والتوزيع

يعني ازدحام الخط أن حمل الخط يتجاوز سعة الخط، ويتم تركيب نظام تخزين الطاقة في المنبع من الخط. عند حدوث ازدحام في الخط، يمكن تخزين الطاقة التي لا يمكن نقلها في معدات تخزين الطاقة، وعندما يكون حمل الخط أقل من سعة الخط، يقوم نظام تخزين الطاقة بالتفريغ إلى الخط. بشكل عام، يُشترط أن يكون وقت تفريغ نظام تخزين الطاقة في حدود ساعات، وأن تكون أوقات التشغيل حوالي 50-100 مرة. ينتمي هذا إلى تطبيقات الطاقة، وله متطلبات معينة على وقت الاستجابة، لذا فإنه يحتاج إلى الاستجابة في حدود دقائق.

تأخير توسيع سعة معدات النقل والتوزيع

إن تكلفة تخطيط شبكات الطاقة التقليدية أو ترقية وتوسيع الشبكات مرتفعة للغاية. في نظام نقل وتوزيع الطاقة حيث يكون الحمل قريبًا من سعة المعدات، إذا كان يمكن تلبية إمدادات الحمل في معظم فترات العام، ويحدث وضع تكون فيه السعة أقل من الحمل فقط خلال بعض فترات الذروة المحددة، فيمكن استخدام نظام تخزين الطاقة لتحسين سعة نقل وتوزيع الطاقة لشبكة الطاقة بشكل فعال من خلال سعة تركيبية صغيرة نسبيًا، وبالتالي تأخير تكلفة بناء مرافق نقل وتوزيع الطاقة الجديدة وإطالة العمر التشغيلي للمعدات الأصلية. مقارنة بتخفيف ازدحام النقل والتوزيع، فإن تردد العمل لتأخير توسيع سعة معدات النقل والتوزيع أقل. بالنظر إلى شيخوخة البطاريات، فإن التكلفة المتغيرة الفعلية أعلى، لذلك يتم وضع متطلبات أعلى لاقتصاديات البطاريات.

دعم القدرة التفاعلية

يشير دعم الطاقة التفاعلية إلى تعديل جهد النقل عن طريق حقن أو امتصاص الطاقة التفاعلية على خطوط النقل والتوزيع. ستتسبب الطاقة التفاعلية غير الكافية أو المفرطة في تقلب جهد شبكة الطاقة، وتؤثر على جودة الطاقة، بل وتتلف المعدات الكهربائية. بمساعدة العاكس الديناميكي ومعدات الاتصال والتحكم، يمكن للبطارية تعديل جهد خطوط النقل والتوزيع عن طريق ضبط مقدار الطاقة التفاعلية الخارجة. يعد دعم الطاقة التفاعلية تطبيقًا نموذجيًا يعتمد على الطاقة، مع وقت تفريغ قصير نسبيًا ولكن بتردد تشغيل عالٍ.

جانب استهلاك الطاقة

جانب استهلاك الكهرباء هو الطرف المستخدم للكهرباء، والمستخدمون هم المستهلكون والمستخدمون للكهرباء. يتم التعبير عن التكاليف والفوائد من جانب توليد الكهرباء ونقلها وتوزيعها في شكل سعر الكهرباء، الذي يتحول إلى تكاليف المستخدمين، لذا فإن مستوى سعر الكهرباء سيؤثر على طلب المستخدمين.

إدارة سعر الكهرباء حسب وقت استخدام المستخدم

يقسم قسم الكهرباء اليوم إلى 24 ساعة إلى فترات متعددة مثل الذروة، والفترة المسطحة، وفترة خارج الذروة، ويحدد مستويات مختلفة لأسعار الكهرباء لكل فترة، وهذا هو سعر الكهرباء حسب وقت الاستخدام. إدارة سعر الكهرباء حسب وقت الاستخدام للمستخدم تشبه تحويل الطاقة في الوقت، والفرق الوحيد هو أن إدارة سعر الكهرباء حسب وقت الاستخدام للمستخدم تعتمد على نظام سعر الكهرباء حسب وقت الاستخدام لتعديل حمل الطاقة، بينما يعتمد تحويل الطاقة في الوقت على منحنى حمل الطاقة لتعديل توليد الطاقة.

إدارة تكلفة السعة

تطبق إدارة الطاقة الكهربائية نظام تسعير ثنائي الأجزاء للكهرباء على المؤسسات الصناعية الكبيرة: سعر كمية الكهرباء يشير إلى سعر الكهرباء المحسوب وفقًا لكمية الكهرباء الفعلية للمعاملات، وسعر السعة يعتمد بشكل أساسي على أعلى قيمة لقوة استهلاك المستخدم للكهرباء. تعني إدارة تكلفة السعة أنه، دون التأثير على الإنتاج الطبيعي، يتم تقليل تكلفة السعة عن طريق تقليل أعلى قوة لاستهلاك الكهرباء. يمكن للمستخدمين استخدام نظام تخزين الطاقة لتخزين الطاقة خلال فترة الحمل الكهربائي المنخفض والتفريغ خلال فترة الذروة، وبالتالي تقليل الحمل الإجمالي وتحقيق الغرض من تقليل تكلفة السعة.

تحسين جودة الطاقة

نظرًا للطبيعة المتغيرة للحمل التشغيلي لنظام الطاقة وحمل المعدات غير الخطية، فإن الطاقة التي يحصل عليها المستخدمون تعاني من مشاكل مثل تغير الجهد أو التيار أو انحراف التردد، وتكون جودة الطاقة ضعيفة في هذا الوقت. يعد تعديل تردد النظام ودعم الطاقة التفاعلية من الطرق لتحسين جودة الطاقة على جانب توليد الطاقة وجانب النقل والتوزيع. على جانب المستخدم، يمكن لنظام تخزين الطاقة أيضًا تخفيف تقلبات الجهد والتردد. على سبيل المثال، يمكن استخدام نظام تخزين الطاقة لحل مشاكل مثل ارتفاع الجهد، والانخفاض المفاجئ، والوميض في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة. يندرج تحسين جودة الطاقة ضمن تطبيق نموذجي يعتمد على الطاقة. يختلف وقت التفريغ المحدد وتردد التشغيل حسب سيناريو التطبيق الفعلي، ولكن بشكل عام، يُطلب أن يكون وقت الاستجابة في نطاق المللي ثانية.

تحسين موثوقية إمدادات الطاقة

يُستخدم تخزين الطاقة لتحسين موثوقية إمدادات الطاقة للشبكات الصغيرة، مما يعني أنه عند حدوث خطأ في انقطاع التيار الكهربائي، يمكن لتخزين الطاقة توفير الطاقة المخزنة للمستخدمين النهائيين، وتجنب انقطاع الكهرباء أثناء عملية إصلاح الأعطال لضمان موثوقية إمدادات الطاقة. يجب أن تلبي معدات تخزين الطاقة في هذا التطبيق متطلبات الجودة العالية والموثوقية العالية، ويرتبط وقت التفريغ المحدد بشكل أساسي بموقع التركيب.

ما هي محطات الشحن المناسبة لتركيب تخزين الطاقة؟

يجب النظر في ما إذا كانت محطة الشحن مناسبة لتركيب تخزين الطاقة من الجوانب الداخلية والخارجية.

عوامل خارجية

من ناحية، يعتمد ذلك على الفرق المحلي في أسعار الذروة والوادي. على سبيل المثال، في الصين، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح إشعارًا يتطلب أنه في الأماكن التي يتجاوز فيها معدل الفرق الأقصى بين أسعار الذروة والوادي في النظام في العام السابق أو المعدل المتوقع في العام الحالي 40٪، يجب ألا يقل فرق سعر الكهرباء بين الذروة والوادي بشكل عام عن 4:1؛ وفي أماكن أخرى، يجب ألا يقل بشكل عام عن 3:1. يمكن لهذا الإعداد لفرق الأسعار، إلى حد ما، أن يساعد في تعزيز تطوير تخزين الطاقة.

من ناحية أخرى، يعتمد الأمر على سياسة الإدارة المحلية وعملية الموافقة لتخزين الطاقة. إذا كانت المتطلبات مرتفعة للغاية، فإن التكلفة المخفية تكون مرتفعة جدًا وغير مناسبة.

عوامل داخلية

التركيز بشكل أساسي على قيود محطة الشحن نفسها. أولاً، يتطلب تخزين الطاقة مساحة معينة. لذلك، من الأفضل أن تكون هناك بعض المساحات الزاوية الاحتياطية في محطة الشحن، مثل جانب المحول الصندوقي أو في الحزام الأخضر. إذا احتاج الأمر إلى شغل مساحة وقوف سيارات بمفردها، فسيزيد ذلك من التكلفة الإضافية. ثانيًا، يجب أن يكون لتخزين الطاقة في محطة الشحن حجم شحن مستقر خلال ساعات الذروة، ويعتمد مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها إلى حد كبير على حجم الشحن الذي يمكن أن توفره محطة الشحن خلال ساعات الذروة. يتم شحن الكهرباء المخزنة في وقت انخفاض سعر الكهرباء. إذا لم يكن من الممكن استهلاكها في وقت ارتفاع سعر الكهرباء، فإنه ليس من المناسب تركيب نظام تخزين للطاقة. بعبارة أخرى، لتحقيق المراجحة، يجب أن يكون لدى محطة الشحن طلب شحن كافٍ بسعر كهرباء مرتفع.

خذ مدينة تشوهاي الصينية كمثال. تستغرق ساعتين في الصباح و 5 ساعات في فترة ما بعد الظهر، وهناك 7 ساعات من وقت الاستهلاك. يمكن إجراء الشحن خلال الفترات بخلاف فترة التفريغ القصوى. الفرق في سعر الكهرباء بين الذروة والوادي هو: 1.2638 يوان صيني / كيلوواط ساعة. إذا كان حجم الشحن المستقر خلال ساعات الذروة في اليوم هو 500 كيلوواط ساعة وتم تكوين 500 كيلوواط ساعة من تخزين الطاقة، يمكن تحقيق ربح يزيد عن 600 يوان من خلال فرق السعر، وهذا يعادل 18000 يوان صيني شهريًا.

بالإضافة إلى ذلك، فإن وظيفة التوسع الافتراضي للسعة لتخزين الطاقة، جنبًا إلى جنب مع نظام إدارة EMS المتكامل للإدارة الموحدة، يمكن أن تقلل من ذروة استهلاك الطاقة للحمل، وتقلل من الطلب على توزيع الطاقة، وستكون إدارة الطاقة للمحطة أكثر مرونة. مع زيادة السعة المركبة للطاقة المتجددة، يميل فرق سعر الذروة والوادي لسعر الكهرباء إلى الزيادة تدريجيًا. من منظور قانون التنمية الصناعية والاقتصاد، فإن الوضع المتكامل لـ "الكهروضوئية - التخزين - الشحن - الفحص - الخدمة" هو نموذج وتقنية للمساعدة في زيادة استخدام موارد الطاقة إلى أقصى حد في المستقبل.