يعد تخزين الطاقة الجديدة تقنية وبنية تحتية رئيسية تعمل على تعزيز تطوير واستخدام الطاقة الجديدة على نطاق واسع، وبناء نظام طاقة جديد، والمساعدة في تحقيق أهداف ذروة الكربون وحياد الكربون. يتوسع نطاق تطبيق تخزين الطاقة الجديدة في السوق بشكل مطرد، ويظهر دورها الداعم في تحويل الطاقة في البداية، كما يتوسع نطاق تطبيق تخزين الطاقة أيضًا. وقد ظهر عدد كبير من النماذج مثل "الطاقة الجديدة + تخزين الطاقة"، و"الإنترنت + تخزين الطاقة"، و"الشبكة الذكية الموزعة + تخزين الطاقة"، وبدأت سيناريوهات التطبيق المتنوعة في الظهور.
1 、 حديقة ذكية خالية من الكربون + تخزين الطاقة
واسترشادًا بهدف "الكربون المزدوج"، فإن دمج التكنولوجيا الرقمية والتكنولوجيا منخفضة الكربون وتكنولوجيا الطاقة وغيرها من التقنيات هو الاتجاه لتحقيق التنمية الخضراء ومنخفضة الكربون في نهاية المطاف في الحديقة. وباعتبارها أداة مهمة للتحديث والتحول الصناعي، تلقت المجمعات الذكية دعما قويا من السياسات الوطنية في السنوات الأخيرة.
هناك العديد من المعدات في المناطق الصناعية التقليدية، والتي تتميز بخصائص الاستهلاك العالي للطاقة، والحمل العالي على المدى الطويل، والاستهلاك العالي للطاقة للمعدات. ومن أجل تحقيق أهداف الحد من الكربون، يتم استخدام الطاقة المتجددة على نطاق واسع في الحدائق الذكية. ومع ذلك، بسبب عدم استقراره، يمكن أن يؤدي إلى عدم كفاية أو زيادة إمدادات الطاقة. وفي هذه الحالة، هناك حاجة إلى أنظمة تخزين الطاقة لتنظيم مستويات العرض والطلب.
في وضع "الحديقة الذكية + تخزين الطاقة"، يمكن لنظام تخزين الطاقة جمع الكهرباء الزائدة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ومن ثم إمدادها إلى الشبكة خلال وقت استهلاك الكهرباء الرئيسي. وهذا لا يؤدي إلى استقرار شبكة الطاقة فحسب، بل يسمح أيضًا لنظام تخزين الطاقة بتوفير طاقة احتياطية للشبكة في حالات الطوارئ لضمان التشغيل الطبيعي للحديقة. علاوة على ذلك، تتمتع المناطق الصناعية في بلدنا بفارق كبير في أسعار الكهرباء، وهو مناسب لمراجحة ذروة الوادي لمشاريع تخزين الطاقة. في المجمعات الخالية من الكربون، لا يمكن لتخزين الطاقة، باعتبارها تكنولوجيا منخفضة الكربون وخضراء، أن تحل مشاكل تخزين الطاقة فحسب، بل يمكنها أيضًا تعزيز تطوير وتحويل صناعة الطاقة.
2、مجمع تجاري + مخزن للطاقة
إن بناء المجمعات التجارية لا يلبي احتياجات الناس الاستهلاكية فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين المستوى الاقتصادي وصورة المدينة. ولحل مشكلة استهلاك الطاقة الناتجة عن المجمعات التجارية، ظهرت خطة تنفيذية متكاملة لتخزين وشحن الطاقة الموفرة للطاقة في المجمعات التجارية.
تعتبر خطة التنفيذ المتكاملة لتخزين وشحن الطاقة الموفرة للطاقة في المجمعات التجارية حلاً شاملاً يتضمن ثلاثة جوانب: توفير الطاقة، وتخزين الطاقة، والشحن. تقليل استهلاك الطاقة في المجمعات التجارية من خلال اعتماد التقنيات والمعدات الموفرة للطاقة. تركيب محطات توليد الطاقة الجديدة الموزعة في المجمعات التجارية، وتخزين الكهرباء من خلال أجهزة تخزين الطاقة للاستخدام التجاري، مما يقلل الاعتماد على الطاقة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، من خلال أجهزة تخزين الطاقة، يمكن إنشاء محطات الشحن في مواقف السيارات التجارية والجراجات تحت الأرض وغيرها من الأماكن لتقديم خدمات الشحن لمركبات الطاقة الجديدة.
3 、 مركز البيانات + تخزين الطاقة
وفي إطار تنفيذ استراتيجية "الكربون المزدوج"، ستكون مراكز البيانات منخفضة الكربون هي اتجاه التنمية المستقبلي. تعد "الطاقة المتجددة + التكامل الاحتياطي + محطات الطاقة الافتراضية" إحدى الطرق الممكنة لمراكز البيانات لتحقيق الحياد الكربوني. من خلال الرقمنة والتكنولوجيا الذكية، يتم دمج الطاقة الموزعة وتخزين الطاقة والحمل بشكل عميق. من خلال إنشاء التأثير التجميعي للمنصة العلوية لمحطات الطاقة الافتراضية، يصبح حمل مركز البيانات ومصادر الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة كلًا عضويًا، مما يحقق الاستخدام الذاتي التلقائي والإدارة الذاتية للطاقة في المنطقة، وتحقيق الحياد الكربوني حقًا في مركز البيانات. في هذه العملية، يعمل نظام تخزين الطاقة على تحسين الكفاءة الاقتصادية لتشغيل الطاقة في مراكز البيانات من خلال آليات مثل حلاقة الذروة وملء الوادي، وتخصيص السعة، وما إلى ذلك، ويعزز موثوقية إمدادات الطاقة لمراكز البيانات، ويمنع بشكل فعال فقدان البيانات الناجم عن انقطاع التيار الكهربائي العرضي في مراكز البيانات مع تقليل استهلاك الكربون والطاقة. وهذا يحسن سلامة واستقرار نظام إمدادات الطاقة.
4 、 التخزين البصري المتكامل والشحن
مع التطور السريع لصناعة مركبات الطاقة الجديدة، يتزايد الطلب على الشحن أيضًا بشكل متزامن، ولا تزال هناك حاليًا فجوة كبيرة في سوق كومة الشحن في الصين. وكمحاولة جديدة في الاقتصاد الأخضر، تتمتع "محطات الشحن المتكاملة للتخزين والشحن البصري" بآفاق تطوير واسعة.
تدمج محطة تخزين وشحن الطاقة الكهروضوئية تقنيات متعددة مثل توليد الطاقة الكهروضوئية، وبطاريات تخزين الطاقة ذات السعة الكبيرة، وأكوام الشحن الذكية. ويستخدم نظام تخزين طاقة البطارية لامتصاص الكهرباء المنخفضة ودعم أحمال الشحن السريع خلال فترات الذروة، مما يوفر طاقة خضراء للسيارات الكهربائية. في الوقت نفسه، يتم استخدام نظام توليد الطاقة الكهروضوئية للشحن الإضافي لتحقيق وظائف الخدمة الإضافية مثل حلاقة ذروة الطاقة وملء الوادي، مما يقلل بشكل فعال من فرق وادي ذروة الحمل لمحطة الشحن السريع وتحسين كفاءة تشغيل النظام.
5. النقل بالسكك الحديدية في المناطق الحضرية + تخزين الطاقة
يتم تطبيق نموذج "النقل + تخزين الطاقة" بشكل أساسي في النقل بالسكك الحديدية في المناطق الحضرية. إن المسافة القصيرة بين محطات النقل بالسكك الحديدية الحضرية وبدء تشغيل القطارات وفراملها بشكل متكرر تجعلها "مستهلكة للكهرباء" حقًا. أثناء عملية فرملة القطارات، يتم توليد كمية كبيرة من الطاقة. وفقا للإحصاءات، فإن الطاقة الناتجة عن فرملة قطارات النقل بالسكك الحديدية يمكن أن تصل إلى حوالي 20٪ -40٪ من استهلاك الطاقة لنظام الجر. وإذا تم استغلالها بالكامل، فسوف تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة لعمليات النقل بالسكك الحديدية.
يشير تخزين طاقة دولاب الموازنة إلى طريقة تخزين الطاقة التي تستخدم محركًا كهربائيًا لقيادة دولاب الموازنة للدوران بسرعة عالية، ثم تستخدم دولاب الموازنة لتشغيل المولد لتوليد الكهرباء عند الحاجة. الخصائص التقنية هي كثافة الطاقة العالية والعمر الطويل. بعد تطبيق تكنولوجيا تخزين الطاقة دولاب الموازنة، يمكن للقطارات سريعة الحركة تخزين الطاقة الكهربائية من خلال تكنولوجيا تخزين الطاقة وإطلاقها في حالة عدم وجود اتصال علوي أو حالات الطوارئ لضمان التشغيل الطبيعي.
6、محطة قاعدة 5G + تخزين الطاقة
مع بناء وتطبيق وتطوير تكنولوجيا الجيل الخامس 5G، تم تحقيق سلسلة من الإنجازات. من أجل تلبية العدد المتزايد والطلب على الكهرباء لمحطات 5G الأساسية، ولتقليل هدر الموارد، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية خيارًا مناسبًا لإمدادات الطاقة الاحتياطية لمحطات 5G الأساسية نظرًا لخصائصها التقنية المرنة والذكية والفعالة.
إن تحويل الذروة الذكي لتخزين واستخدام محطة 5G الأساسية، والشحن أثناء ساعات الخمول والتفريغ خلال ساعات الذروة، يحل بشكل فعال نقاط الألم المتمثلة في عدم القدرة على تعزيز بناء محطات 5G الأساسية بسلاسة بسبب مشاكل إمدادات الطاقة، ويساعد على الترويج بقوة هبوط محطات 5G الأساسية وتطوير تقنية 6G.
7 、 الاستخدام المنزلي + تخزين الطاقة
بدأت المزيد والمزيد من الأسر في تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية كمكملات للطاقة أو مصادر لعائدات الكهرباء. أصبح تكوين محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة إجراءً مهمًا لضمان سلامة واستقرار استهلاك الكهرباء المنزلي.
يتضمن تخزين الطاقة المنزلية عادةً أجهزة مثل البطاريات والمكثفات الفائقة وخزانات تخزين الحرارة، والتي يمكنها تخزين الطاقة النظيفة بشكل فعال مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي تنتجها الأسر. وتتمثل الفائدة من القيام بذلك في تمكين الأسر من تحقيق الاكتفاء الذاتي عند الحاجة، وفي الوقت نفسه، يمكن بيع الكهرباء الفائضة إلى الشبكة، وبالتالي الحصول على فوائد اقتصادية معينة.
يمكن أن يساعد تخزين الطاقة المنزلية الأسر على تحقيق الاكتفاء الذاتي والتوقف عن الاعتماد على شبكة الطاقة، وبالتالي تقليل تكاليف الكهرباء المنزلية. بالإضافة إلى الاكتفاء الذاتي، يمكن لتخزين الطاقة المنزلية أيضًا بيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة، وبالتالي الحصول على فوائد اقتصادية معينة. عندما تكون جودة الطاقة رديئة، يمكن أيضًا تحسينها عن طريق تخزين الطاقة وتوفير دعم الطاقة.
8 、 Microgrid + تخزين الطاقة
تعد العديد من الجزر موطنًا لعدد قليل من السكان، وميليشيات الجزيرة، بالإضافة إلى محطات نقل الإشارات المتنقلة، ومحطات الرادار البحري، وغيرها من المعدات الكهربائية. في البيئات الطبيعية القاسية، لا يمكن لتوليد الطاقة الكهروضوئية أو طاقة الرياح التقليدية توفير كهرباء مستقرة وموثوقة للجزر في مثل هذه السيناريوهات.
يستخدم تركيب شبكة جزيرة صغيرة ذكية خارج الشبكة على هذا النوع من الجزر نظام إدارة الطاقة للتنسيق الدقيق والتحكم في ظروف توليد الطاقة وتخزينها واستهلاكها، وضبط طرق الاتصال لمختلف المستخدمين بمرونة، وتحقيق التحكم المنسق والتشغيل الاقتصادي لـ "المصدر" تخزين حمل الشبكة". إن الشبكة الصغيرة الذكية للجزيرة خارج الشبكة لا تحل مشكلة استهلاك الطاقة لسكان الجزيرة فحسب، بل توفر ضمان إمدادات الطاقة لتطوير وحماية الجزر والبحرية، ولكنها توفر أيضًا نموذجًا تقنيًا لبناء شبكات صغيرة ذكية للجزيرة.
9 、 منطقة التعدين + تخزين الطاقة
وفي مجالات مثل التنقيب عن النفط وتعدين الفحم، لا يوجد مصدر طاقة اقتصادية موثوق ومستدام متاح. بعد تكوين نظام تخزين الطاقة، عندما يكون هناك خطأ في جانب الشبكة أو تحتاج الصيانة العادية إلى إيقاف مصدر الطاقة، يتم تشغيل جانب التحميل بواسطة نظام البطارية من خلال محول تخزين الطاقة لتحويل التيار المستمر في نظام البطارية إلى تيار متردد لـ المستخدمجانب. أثناء التشغيل العادي، يتم تخصيص الفترة الزمنية التي يسترد خلالها جانب المستخدم الكهرباء من جانب الشبكة والفترة الزمنية التي تقوم خلالها حزمة البطارية بتخزين الطاقة بشكل معقول بواسطة وحدة تحكم النظام استنادًا إلى فترات الذروة والمسطحة والوادي لفواتير الكهرباء.
شبكة طاقة حقول النفط البحرية هي شبكة طاقة نموذجية لجزيرة معزولة، ذات قدرة إمداد طاقة صغيرة وقدرة تحميل كبيرة. يمكن أن تتسبب لحظات بدء التحميل الكبيرة وأعطال شبكة الطاقة في حدوث تقلبات كبيرة في التردد. يمكن أن يؤدي تكوين تخزين الطاقة إلى تحسين أداء تنظيم التردد لنظام الطاقة بشكل فعال والحفاظ على استقرار التردد.
10 、 إمدادات الطاقة تخزين الطاقة في حالات الطوارئ
يعد مصدر الطاقة لتخزين الطاقة في حالات الطوارئ مجالًا فرعيًا لصناعة بطاريات الطاقة الجديدة، والذي يمكن فهمه ببساطة على أنه "بنك طاقة كبير جدًا". يمكن تطبيق مصدر طاقة تخزين الطاقة المحمول على السيناريوهات الخارجية مثل السفر بالمركبات الترفيهية والصيد الليلي والتخييم في الهواء الطلق. بالإضافة إلى ذلك، في حالة حدوث فشل في نظام إمداد شبكة الطاقة، يمكن لنظام تخزين الطاقة في حالات الطوارئ توفير دعم الطاقة للإنقاذ في حالات الطوارئ ويمكن استخدامه في سيناريوهات مختلفة مثل الإنقاذ في حالات الطوارئ وإمدادات الطاقة الاحتياطية في المستشفى.