Pateicoties liela mēroga -jaunu enerģijas avotu izstrādei un izmantošanai, kā arī pieaugošajām prasībām pēc elektroenerģijas daudzveidības un uzticamības, visi energosistēmas aspekti, sākot no ražošanas līdz pat patēriņam, tiek pakļauti pamatīgām izmaiņām. Enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas un sistēmas ir salauzušas reāllaika jaudas bilances sašaurinājumu-tradicionālajās energosistēmās, ievērojami uzlabojot energosistēmas elastību. Tas savukārt tieši virza pakāpenisku enerģijas arhitektūras pārveidi, kurā sākotnēji dominēja fosilais kurināmais, par tādu, kurā dominē jauni enerģijas avoti, un šis process nepārtraukti padziļinās.
Salīdzinot ar citām formāmenerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas, akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmām (BESS) ir dažādas vadības īpašības un plašs integrācijas metožu klāsts. Tas ļauj BESS dažādos veidos apmierināt gan energosistēmas, gan patērētāju vajadzības, tādējādi piesaistot plašu uzmanību. Turklāt pētījumi par BESS integrācijas tehnoloģiju tieši ietekmē BESS attīstību un ir kļuvusi par vienu no galvenajām tehnoloģijām tās plašai-pielietošanai un popularizēšanai.
Pārskats par enerģijas uzglabāšanas tirgu
Saskaņā ar nepilnīgo statistiku no Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA) Globālās enerģijas uzglabāšanas projektu datu bāzes, 2019. gada beigās enerģijas uzglabāšanas projektu (tostarp sūknētās hidroakumulācijas, akumulatora enerģijas uzglabāšanas, kausētā sāls siltumenerģijas uzglabāšanas, spararata enerģijas uzglabāšanas un citu enerģijas uzglabāšanas metožu) kopējā uzstādītā jauda sasniedza 1,8 G gadu{{6 gadu. pieaugums par 1,9%. No tiem lielākā kumulatīvā uzstādītā jauda bija sūkņu hidrokrātuvei — 171,0 GW, kas ir par 0,2% vairāk nekā gadu-salīdzinājumā ar-gadu; cieši sekoja akumulatora enerģijas uzkrāšana ar kopējo uzstādīto jaudu 9520,5 MW; No dažādām akumulatoru enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām litija{11}}jonu akumulatoriem bija lielākā kumulatīvā uzstādītā jauda 8454,2 MW, kā parādīts attēlā.
Globālo enerģijas uzglabāšanas projektu kumulatīvā uzstādītā jauda (MW)
Līdz 2019. gada beigām Ķīnas enerģijas uzglabāšanas projektu kumulatīvā uzstādītā jauda sasniedza 32,4 GW, kas veido 17,6% no pasaules tirgus, kas ir par 3,6% vairāk nekā gadu-salīdzinājumā ar-gadu. No tiem lielākā kumulatīvā uzstādītā jauda bija sūkņu hidroakumulatoriem — 30,3 GW, kas ir par 1,0% vairāk nekā gadu-salīdzinājumā ar-gadu; akumulatoru enerģijas uzglabāšana ieņēma otro vietu ar kopējo uzstādīto jaudu 1709,6 MW, kas ir par 59,4% vairāk-salīdzinājumā ar-gadu. No dažādām akumulatoru enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām litija{16}}jonu akumulatoriem bija lielākā kumulatīvā uzstādītā jauda — 1377,9 MW, kā parādīts tālāk esošajā attēlā.
Enerģijas uzglabāšanas projektu kopējā uzstādītā jauda Ķīnā (vienība: MW)
Lai gan globālajos enerģijas uzglabāšanas projektos joprojām dominē fiziskās enerģijas uzglabāšanas metodes, ko pārstāv sūkņu hidroakumulācija, veidojot 92,6%, to sākotnējās investīciju izmaksas ir augstas, un ir ierobežotas iespējas nākotnē samazināt izmaksas, un tām ir augstas prasības attiecībā uz ģeogrāfisko atrašanās vietu. Akumulatoru enerģijas uzglabāšana kā svarīgs elektroenerģijas uzglabāšanas veids pēdējos gados ir strauji attīstījies. BESS (Battery Energy Storage Systems) ir tehniskas priekšrocības, piemēram, elastīga pielietošana, zemi konversijas zudumi, ātrs reakcijas ātrums, augsta regulēšanas precizitāte, un tās neierobežo ģeogrāfiskie apstākļi, padarot tās piemērotas masveida ražošanai un liela mēroga, daudzpusīgai{4}}lauka lietošanai. Vēl svarīgāk ir tas, ka sagaidāms, ka dažādu akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmu izmaksas turpinās samazināties par 50% līdz 60%. Tāpēc saskaņā ar Starptautiskās Atjaunojamās enerģijas aģentūras (IRENA) datiem globālā BESS skala strauji pieaugs līdz 175 GW līdz 2030. gadam. Saskaņā ar CNESA prognozēm, Ķīnas akumulatoru enerģijas uzglabāšanas tirgus apjoms no 2020. līdz 2024. gadam nepārtraukti pieaugs, saliktajam gada pieauguma tempam no 55% līdz 65%, sasniedzot vairāk nekā 24 GW līdz 24 GW.
Tomēr akumulatoru enerģijas uzglabāšanas projektu reģionālais sadalījums joprojām ir ļoti nevienmērīgs. Lai gan 2019. gadā jauni akumulatoru enerģijas uzglabāšanas projekti tika nodoti ekspluatācijā 49 pasaules valstīs vai reģionos, desmit lielākās valstis, kuras pārstāvēja Ķīna, ASV, Apvienotā Karaliste, Vācija un Austrālija, veidoja 91,6% no 2019. gadā pievienotās kopējās globālās jaudas. Akumulatoru enerģijas uzglabāšanas projektu jauda Ķīnā un ASV pārsniedza 500 MW, bet piektajā vietā ir Ķīna, jo īpaši 20. 2018. gadā uz pirmo vietu 2019. gadā. Dienvidkoreja, kas ieņēma trešo vietu 2017. gadā un pirmo vietu 2018. gadā, 2019. gadā piedzīvoja stagnāciju jaunos akumulatoru enerģijas uzglabāšanas projektos drošības incidentu dēļ.
2019. gadā desmit lielākās Ķīnas provinces (autonomie reģioni, pašvaldības) ar lielākajiem nesen uzstādītajiem akumulatoru enerģijas uzglabāšanas projektiem bija Guanduna, Dzjansu, Hunaņa, Sjiņdzjana, Cjinhai, Pekina, Anhui, Šaņsji, Džedzjana un Henaņa. Kopējā jaunā jauda šajās desmit provincēs (autonomajos reģionos, pašvaldībās) veidoja 88,9% no Ķīnas kopējās jaunās jaudas 2019. gadā.
Pateicoties nepārtrauktiem uzlabojumiem enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijā un labi attīstītajam elektroenerģijas tirgum Amerikas Savienotajās Valstīs, akumulatoru enerģijas uzglabāšana ir kļuvusi par visstraujāk{1}}augošo enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju ASV, un to plaši izmanto visos energosistēmas aspektos, tostarp ražošanā, pārvadē, sadalē un patēriņā, veidojot samērā skaidru tehnoloģisko ceļvedi un efektīvu uzņēmējdarbības modeli.
2019. gads tika nodēvēts par ASV enerģijas uzglabāšanas nozares izlaušanās gadu, un kopējā uzstādītā akumulatora enerģijas uzglabāšanas jauda tajā gadā sasniedza 1600 MW. Saskaņā ar jaunākajiem datiem, kas publicēti Enerģijas uzglabāšanas asociācijas (ESA) "2019 Energy Storage Monitoring Yearbook", kopējā jaunā uzstādītā enerģijas uzglabāšanas jauda ASV 2019. gadā sasniedza 522,7 MW/1113 MWh, un ceturtajā ceturksnī vien tā bija 186,4 MW/264,2 MWh. McKinsey & Company prognozē, ka ASV akumulatoru enerģijas uzglabāšanas jauda 2020. gadā būs trīs reizes lielāka nekā 2019. gadā, vairāk nekā divas reizes līdz 2021. gadam un sasniegs 7,3 GW līdz 2025. gadam; kopējās investīcijas ASV enerģijas uzglabāšanas tirgū 2019. gadā bija 712 miljoni ASV dolāru, savukārt tiek prognozēts, ka 2020. gadā tās pieaugs līdz 2 miljardiem ASV dolāru.
Sakarā ar atšķirībām energosistēmās un elektroenerģijas pieprasījumā gan vietējā, gan starptautiskā mērogā atšķiras arī galvenās akumulatoru enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju pielietojuma jomas. Kā piemēru ņemot litija-jonu akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmas, pasaulē visizplatītākais lietojums ir tīkla pusē, piemēram, frekvenču regulēšana, maksimālā skūšanās un papildu pakalpojumi, kas veido 52,7%, kam seko atjaunojamās enerģijas integrācijas atbalsts 28,9% apmērā un izplatītās un mikrotīkla lietojumprogrammas lietotāju pusē ar 18,4%. Ķīnā atjaunojamo energoresursu integrācijas atbalstīšana ir visizplatītākā lietojumprogramma, kas veido 37,7%, kam seko tīkla -puses un lietotāja- lietojumprogrammas attiecīgi ar 25% un 25,3%.
Lai gan pieauguma temps 2019. gadā bija salīdzinoši lēnāks, salīdzinot ar globālā enerģijas uzglabāšanas tirgus pieauguma tempu 126% apmērā 2018. gadā, enerģijas uzglabāšana turpinās saglabāt spēcīgu izaugsmes tendenci, jo lielākās valstis padziļinās savas enerģijas pārejas un palielinās prasības pēc energosistēmu elastības. Tā jau ir kļuvusi par galveno tehnoloģiju valstīm, lai sasniegtu savus enerģētikas stratēģiskos mērķus. Tāpēc 2020. gada jūnijā ekspluatācijā esošo elektroenerģijas uzglabāšanas projektu kopējā uzstādītā jauda visā pasaulē sasniedza 185,3 GW, un Ķīnas kopējā uzstādītā jauda sasniedza 32,7 GW. No tās globālā akumulatoru enerģijas uzglabāšanas kumulatīvā uzstādītā jauda sasniedza 10 112,3 MW, pārsniedzot 10 GW atzīmi, kas ir par 36,1% -salīdzinājumā ar gadu, bet Ķīnas kopējā uzstādītā jauda sasniedza 1831,0 MW, kas ir par-}9% gada laikā-.9%.