Ufafanuzi wa kina wa hali 13 zilizogawanywa katika nyanja 3 kuu za utumiaji za uhifadhi wa nishati.

Kwa mtazamo wa mfumo mzima wa nishati, matukio ya utumiaji wa uhifadhi wa nishati yanaweza kugawanywa katika hali tatu: uhifadhi wa nishati kwenye upande wa kizazi, uhifadhi wa nishati kwenye upande wa usambazaji na usambazaji, na uhifadhi wa nishati kwa upande wa mtumiaji.Katika matumizi ya vitendo, inahitajika kuchambua teknolojia za uhifadhi wa nishati kulingana na mahitaji katika hali tofauti ili kupata teknolojia inayofaa zaidi ya uhifadhi wa nishati.Karatasi hii inaangazia uchanganuzi wa hali tatu kuu za utumiaji wa uhifadhi wa nishati.

Kwa mtazamo wa mfumo mzima wa nishati, matukio ya utumiaji wa uhifadhi wa nishati yanaweza kugawanywa katika hali tatu: uhifadhi wa nishati kwenye upande wa kizazi, uhifadhi wa nishati kwenye upande wa usambazaji na usambazaji, na uhifadhi wa nishati kwa upande wa mtumiaji.Matukio haya matatu yanaweza kugawanywa katika mahitaji ya nishati na mahitaji ya nishati kutoka kwa mtazamo wa gridi ya nishati.Mahitaji ya aina ya nishati kwa ujumla yanahitaji muda mrefu zaidi wa kutokwa (kama vile mabadiliko ya wakati wa nishati), lakini hayahitaji muda mwingi wa majibu.Kinyume chake, mahitaji ya aina ya nguvu kwa ujumla yanahitaji uwezo wa majibu ya haraka, lakini kwa ujumla muda wa kutokwa si mrefu (kama vile urekebishaji wa masafa ya mfumo).Katika matumizi ya vitendo, inahitajika kuchambua teknolojia za uhifadhi wa nishati kulingana na mahitaji katika hali tofauti ili kupata teknolojia inayofaa zaidi ya uhifadhi wa nishati.Karatasi hii inaangazia uchanganuzi wa hali tatu kuu za utumiaji wa uhifadhi wa nishati.

1. Upande wa uzalishaji wa nguvu
Kwa mtazamo wa upande wa uzalishaji umeme, kituo cha mahitaji ya kuhifadhi nishati ni mtambo wa kuzalisha umeme.Kwa sababu ya athari tofauti za vyanzo tofauti vya nishati kwenye gridi ya taifa, na kutolingana kwa nguvu kati ya uzalishaji wa umeme na matumizi ya nishati inayosababishwa na upande wa upakiaji usiotabirika, kuna aina nyingi za hali za mahitaji ya uhifadhi wa nishati kwenye upande wa uzalishaji wa nishati, pamoja na kuhamisha wakati wa nishati. , vitengo vya uwezo, upakiaji unaofuata, Aina sita za matukio, ikijumuisha udhibiti wa mzunguko wa mfumo, uwezo wa kuhifadhi nakala, na nishati mbadala iliyounganishwa na gridi ya taifa.
mabadiliko ya wakati wa nishati

Kubadilisha muda wa nishati ni kutambua unyoaji wa kilele na ujazo wa bonde wa mzigo wa nguvu kupitia uhifadhi wa nishati, yaani, mtambo wa nishati huchaji betri wakati wa kipindi cha upakiaji wa nishati kidogo, na kutoa nishati iliyohifadhiwa wakati wa kipindi cha kilele cha upakiaji wa nguvu.Kwa kuongeza, kuhifadhi upepo ulioachwa na nguvu ya photovoltaic ya nishati mbadala na kisha kuihamisha kwa vipindi vingine vya kuunganisha gridi ya taifa pia ni wakati wa nishati kuhama.Kubadilisha wakati wa nishati ni matumizi ya kawaida ya msingi wa nishati.Haina mahitaji madhubuti wakati wa kuchaji na kutokwa, na mahitaji ya nguvu ya kuchaji na kutoa ni pana.Hata hivyo, matumizi ya uwezo wa kubadilisha muda husababishwa na mzigo wa nguvu wa mtumiaji na sifa za uzalishaji wa nishati mbadala.Mzunguko ni wa juu, zaidi ya mara 300 kwa mwaka.
kitengo cha uwezo

Kwa sababu ya tofauti ya mzigo wa umeme katika vipindi tofauti vya wakati, vitengo vya nguvu vinavyotumia makaa ya mawe vinahitaji kufanya uwezo wa kunyoa kilele, kwa hivyo kiasi fulani cha uwezo wa uzalishaji wa umeme kinapaswa kuwekwa kando kama uwezo wa mizigo inayolingana ya kilele, ambayo inazuia nguvu ya mafuta. vitengo kutoka kufikia mamlaka kamili na huathiri uchumi wa uendeshaji wa kitengo.ngono.Hifadhi ya nishati inaweza kutumika kuchaji wakati mzigo wa umeme ni mdogo, na kutekeleza wakati matumizi ya umeme yanapoongezeka ili kupunguza kilele cha mzigo.Tumia madoido ya kubadilisha mfumo wa hifadhi ya nishati ili kutoa kitengo cha uwezo wa kutumia makaa ya mawe, na hivyo kuboresha kiwango cha matumizi ya kitengo cha nishati ya joto na kuongeza uchumi wake.Kitengo cha uwezo ni matumizi ya kawaida ya msingi wa nishati.Haina mahitaji madhubuti juu ya wakati wa kuchaji na kutokwa, na ina mahitaji mapana kiasi ya nguvu ya kuchaji na kutoa.Hata hivyo, kutokana na mzigo wa nguvu wa mtumiaji na sifa za uzalishaji wa nishati ya nishati mbadala, mzunguko wa maombi ya uwezo hubadilishwa kwa wakati.Kiasi cha juu, karibu mara 200 kwa mwaka.

mzigo unaofuata

Ufuatiliaji wa mizigo ni huduma msaidizi ambayo hujirekebisha ili kufikia salio la wakati halisi kwa kubadilisha polepole, kubadilisha mizigo kila mara.Mizigo inayobadilika polepole na inayoendelea inaweza kugawanywa katika mizigo ya msingi na mizigo ya ramping kulingana na hali halisi ya uendeshaji wa jenereta.Ufuatiliaji wa mzigo hutumiwa hasa kwa kusukuma mizigo, yaani, kwa kurekebisha pato, kiwango cha kusukuma cha vitengo vya nishati ya jadi kinaweza kupunguzwa iwezekanavyo., ikiruhusu kubadilika kwa urahisi iwezekanavyo hadi kiwango cha maagizo ya kuratibu.Ikilinganishwa na kitengo cha uwezo, mzigo unaofuata una mahitaji ya juu zaidi wakati wa kukabiliana na kutokwa, na muda wa kujibu unahitajika kuwa katika kiwango cha dakika.

Mfumo wa FM

Mabadiliko ya mzunguko yataathiri uendeshaji salama na ufanisi na maisha ya uzalishaji wa nguvu na vifaa vya umeme, hivyo udhibiti wa mzunguko ni muhimu sana.Katika muundo wa jadi wa nishati, usawa wa nishati wa muda mfupi wa gridi ya umeme unadhibitiwa na vitengo vya jadi (hasa nishati ya joto na umeme wa maji katika nchi yangu) kwa kujibu mawimbi ya AGC.Kwa kuunganishwa kwa nishati mpya kwenye gridi ya taifa, tete na randomness ya upepo na upepo umezidisha usawa wa nishati katika gridi ya nguvu kwa muda mfupi.Kwa sababu ya kasi ndogo ya urekebishaji wa masafa ya vyanzo vya jadi vya nishati (hasa nishati ya joto), huwa nyuma katika kujibu maagizo ya utumaji wa gridi ya taifa.Wakati mwingine hitilafu kama vile marekebisho ya kinyume yatatokea, kwa hivyo mahitaji mapya hayawezi kutimizwa.Kwa kulinganisha, hifadhi ya nishati (hasa hifadhi ya nishati ya kielektroniki) ina kasi ya urekebishaji wa masafa ya haraka, na betri inaweza kubadilisha kwa urahisi kati ya hali ya chaji na chaji, na kuifanya kuwa rasilimali nzuri sana ya kurekebisha masafa.
Ikilinganishwa na ufuatiliaji wa mzigo, kipindi cha mabadiliko ya sehemu ya mzigo wa urekebishaji wa mzunguko wa mfumo ni katika kiwango cha dakika na sekunde, ambayo inahitaji kasi ya juu ya majibu (kwa ujumla katika kiwango cha sekunde), na njia ya marekebisho ya sehemu ya mzigo ni kwa ujumla. AGC.Hata hivyo, urekebishaji wa mzunguko wa mfumo ni programu ya kawaida ya aina ya nguvu, ambayo inahitaji kuchaji haraka na kutokwa kwa muda mfupi.Wakati wa kutumia hifadhi ya nishati ya electrochemical, kiwango kikubwa cha kutokwa kwa malipo kinahitajika, hivyo itapunguza maisha ya aina fulani za betri, na hivyo kuathiri aina nyingine za betri.uchumi.

uwezo wa vipuri

Uwezo wa hifadhi unarejelea hifadhi inayotumika ya nishati iliyohifadhiwa kwa ajili ya kuhakikisha ubora wa nishati na uendeshaji salama na thabiti wa mfumo katika hali ya dharura, pamoja na kukidhi mahitaji ya mzigo yanayotarajiwa.Kwa ujumla, uwezo wa hifadhi unahitaji kuwa 15-20% ya uwezo wa kawaida wa usambazaji wa umeme wa mfumo, na kiwango cha chini Thamani inapaswa kuwa sawa na uwezo wa kitengo na uwezo mkubwa zaidi uliowekwa kwenye mfumo.Kwa kuwa uwezo wa hifadhi unalenga dharura, mzunguko wa uendeshaji wa kila mwaka kwa ujumla ni mdogo.Ikiwa betri inatumiwa kwa huduma ya uwezo wa hifadhi pekee, uchumi hauwezi kuhakikishiwa.Kwa hiyo, ni muhimu kulinganisha na gharama ya uwezo wa hifadhi iliyopo ili kuamua gharama halisi.athari ya uingizwaji.

Uunganisho wa gridi ya nishati mbadala

Kwa sababu ya nasibu na sifa za mara kwa mara za nguvu za upepo na uzalishaji wa nishati ya photovoltaic, ubora wao wa nguvu ni mbaya zaidi kuliko ule wa vyanzo vya nishati vya jadi.Kwa kuwa kushuka kwa thamani ya uzalishaji wa nishati mbadala (kubadilika kwa mzunguko, kushuka kwa thamani ya pato, nk) huanzia sekunde hadi saa, programu zilizopo za aina ya Nishati pia zina matumizi ya aina ya nishati, ambayo kwa ujumla inaweza kugawanywa katika aina tatu: wakati wa nishati mbadala. -kuhama, uimarishaji wa uwezo wa kuzalisha nishati mbadala, na ulainishaji wa pato la nishati mbadala.Kwa mfano, ili kutatua tatizo la kuacha mwanga katika kizazi cha nguvu cha photovoltaic, ni muhimu kuhifadhi umeme uliobaki unaozalishwa wakati wa mchana kwa ajili ya kutokwa usiku, ambayo ni ya mabadiliko ya wakati wa nishati ya nishati mbadala.Kwa nguvu za upepo, kutokana na kutotabirika kwa nguvu za upepo, matokeo ya nguvu ya upepo hubadilika sana, na inahitaji kupunguzwa, hivyo hutumiwa hasa katika matumizi ya aina ya nguvu.

2. Upande wa gridi ya taifa
Utumiaji wa uhifadhi wa nishati kwenye upande wa gridi ya taifa ni wa aina tatu hasa: kuondoa msongamano wa upinzani wa upitishaji na usambazaji, kuchelewesha upanuzi wa vifaa vya upitishaji na usambazaji wa nguvu, na kusaidia nguvu tendaji.ni athari ya uingizwaji.
Punguza msongamano wa upinzani wa usambazaji na usambazaji

Msongamano wa mstari unamaanisha kuwa mzigo wa mstari unazidi uwezo wa mstari.Mfumo wa uhifadhi wa nishati umewekwa juu ya mstari.Wakati mstari umezuiwa, nishati ya umeme ambayo haiwezi kutolewa inaweza kuhifadhiwa kwenye kifaa cha kuhifadhi nishati.Utekelezaji wa mstari.Kwa ujumla, kwa mifumo ya uhifadhi wa nishati, wakati wa kutokwa unahitajika kuwa kwenye kiwango cha saa, na idadi ya shughuli ni karibu mara 50 hadi 100.Ni ya programu zinazotegemea nishati na ina mahitaji fulani ya muda wa majibu, ambayo yanahitaji kujibiwa katika kiwango cha dakika.

Kuchelewesha upanuzi wa vifaa vya usambazaji na usambazaji wa nguvu

Gharama ya upangaji wa gridi ya jadi au uboreshaji wa gridi na upanuzi ni ya juu sana.Katika mfumo wa usambazaji na usambazaji wa nguvu ambapo mzigo uko karibu na uwezo wa vifaa, ikiwa usambazaji wa mzigo unaweza kuridhika mara nyingi kwa mwaka, na uwezo ni wa chini kuliko mzigo tu katika vipindi fulani vya kilele, mfumo wa uhifadhi wa nishati. inaweza kutumika kupitisha uwezo mdogo uliowekwa.Uwezo unaweza kuboresha kwa ufanisi uwezo wa usambazaji na usambazaji wa umeme wa gridi ya taifa, na hivyo kuchelewesha gharama ya vifaa vya usambazaji na usambazaji wa nguvu mpya na kuongeza muda wa maisha ya huduma ya vifaa vilivyopo.Ikilinganishwa na kupunguza msongamano wa usambazaji na upinzani wa usambazaji, kuchelewesha upanuzi wa vifaa vya usambazaji na usambazaji wa nguvu kuna mzunguko wa chini wa operesheni.Kwa kuzingatia kuzeeka kwa betri, gharama halisi ya kutofautisha ni ya juu, kwa hivyo mahitaji ya juu yanawekwa kwa uchumi wa betri.

Usaidizi tendaji

Usaidizi wa nguvu tendaji unarejelea udhibiti wa voltage ya upitishaji kwa kudunga au kunyonya nguvu tendaji kwenye njia za upitishaji na usambazaji.Nguvu tendaji isiyotosha au ya ziada itasababisha kushuka kwa voltage ya gridi ya taifa, kuathiri ubora wa nishati na hata kuharibu vifaa vya umeme.Kwa usaidizi wa inverters za nguvu, vifaa vya mawasiliano na udhibiti, betri inaweza kudhibiti voltage ya mstari wa maambukizi na usambazaji kwa kurekebisha nguvu tendaji ya pato lake.Usaidizi wa nguvu tendaji ni programu ya kawaida ya nishati yenye muda mfupi kiasi wa kutokwa lakini mzunguko wa juu wa uendeshaji.

3. Upande wa mtumiaji
Upande wa mtumiaji ni kituo cha matumizi ya umeme, na mtumiaji ni mtumiaji na mtumiaji wa umeme.Gharama na mapato ya upande wa uzalishaji wa umeme na usambazaji na usambazaji huonyeshwa kwa njia ya bei ya umeme, ambayo inabadilishwa kuwa gharama ya mtumiaji.Kwa hiyo, kiwango cha bei ya umeme kitaathiri mahitaji ya mtumiaji..
Udhibiti wa bei ya umeme ya mtumiaji wakati wa matumizi

Sekta ya nishati hugawanya saa 24 kwa siku katika vipindi vingi vya muda kama vile kilele, tambarare na cha chini, na huweka viwango tofauti vya bei ya umeme kwa kila muda, ambayo ni bei ya muda wa matumizi ya umeme.Udhibiti wa bei ya umeme wa muda wa matumizi ya mtumiaji ni sawa na uhamishaji wa wakati wa nishati, tofauti pekee ni kwamba usimamizi wa bei ya umeme ya mtumiaji inategemea wakati wa kutumia mfumo wa bei ya umeme ili kurekebisha mzigo wa nishati, wakati nishati. wakati-shifting ni kurekebisha uzalishaji wa nguvu kulingana na nguvu mzigo Curve.

Usimamizi wa malipo ya uwezo

nchi yangu inatekeleza mfumo wa bei ya sehemu mbili za umeme kwa makampuni makubwa ya viwanda katika sekta ya usambazaji wa umeme: bei ya umeme inarejelea bei ya umeme inayotozwa kulingana na muamala halisi wa umeme, na bei ya uwezo wa umeme inategemea zaidi thamani ya juu ya mtumiaji. matumizi ya nguvu.Udhibiti wa gharama ya uwezo unarejelea kupunguza gharama ya uwezo kwa kupunguza matumizi ya juu ya nishati bila kuathiri uzalishaji wa kawaida.Watumiaji wanaweza kutumia mfumo wa kuhifadhi nishati kuhifadhi nishati katika kipindi cha matumizi ya chini ya nishati na kutekeleza mzigo katika kipindi cha kilele, na hivyo kupunguza mzigo wa jumla na kufikia madhumuni ya kupunguza gharama za uwezo.

Kuboresha ubora wa nguvu

Kutokana na hali ya kutofautiana ya mzigo wa uendeshaji wa mfumo wa nguvu na kutokuwa na usawa wa mzigo wa vifaa, nguvu inayopatikana na mtumiaji ina matatizo kama vile mabadiliko ya voltage na ya sasa au kupotoka kwa mzunguko.Kwa wakati huu, ubora wa nguvu ni duni.Urekebishaji wa mzunguko wa mfumo na usaidizi wa nguvu tendaji ni njia za kuboresha ubora wa nishati katika upande wa uzalishaji wa nishati na upande wa usambazaji na usambazaji.Kwa upande wa mtumiaji, mfumo wa hifadhi ya nishati unaweza pia kulainisha kushuka kwa thamani ya voltage na frequency, kama vile kutumia hifadhi ya nishati kutatua matatizo kama vile kupanda kwa volteji, kuzama na kuyumba katika mfumo wa voltaic uliosambazwa.Kuboresha ubora wa nguvu ni maombi ya kawaida ya nguvu.Soko mahususi la uondoaji na mzunguko wa uendeshaji hutofautiana kulingana na hali halisi ya utumaji maombi, lakini kwa ujumla muda wa kujibu unahitajika kuwa katika kiwango cha milisekunde.

Kuboresha uaminifu wa usambazaji wa umeme

Hifadhi ya nishati hutumiwa kuboresha utegemezi wa usambazaji wa umeme wa gridi ndogo, ambayo ina maana kwamba wakati hitilafu ya nishati inapotokea, hifadhi ya nishati inaweza kusambaza nishati iliyohifadhiwa kwa watumiaji wa mwisho, kuepuka kukatika kwa umeme wakati wa mchakato wa kutengeneza hitilafu, na kuhakikisha kuegemea kwa usambazaji wa nishati. .Vifaa vya kuhifadhi nishati katika programu hii lazima vikidhi mahitaji ya ubora wa juu na kuegemea juu, na wakati maalum wa kutokwa unahusiana hasa na eneo la ufungaji.