电动汽车(EV)将获得越来越多的市场份额,终取代内燃机汽车。直流快速充电站将取代或集成加油站。可生能源将用于为它们提供动力,例如太阳能和风能。人们希望在不到15分钟的时间内为电动汽车充电,他们也不想排队等候独特的充电桩。
考虑多个充电桩,电网须本地提供的充电峰值功率大于1 MW。电网可能在许多点上崩溃,或者需要巨额投资来改良输电线路和需要提供更高基本负荷的发电厂。但是,这种负载是脉冲性的,须与可生能源(例如太阳能和风能)产生的间歇性能源合并。
储能系统可以简单而优雅的方式解决此问题。我们使用汽油或燃气等流体来存储能源,并在需要时(例如,在为汽车加油时)重新使用。按照相同的原理,我们可以利用电子和化学方法将电能存储在电池中。然后,可以利用此能源来提高EV电荷,以通过剃光功率峰值来保持电网稳定,或者在停电的情况下提供电源。
移动市场正在发生变化。到2020年,将售出近300万辆电动汽车,总销量将超过8000万辆。尽管这看起来像是一个利基市场,但预测显示,到2025年,电动汽车的销量将迅猛增长,达到1000万辆;到2040年,电动汽车的销量将超过5000万辆,总销量将达到1亿辆。这意味着,到2040年,售出的车辆中有50%将完全用电。所有这些车辆都需要在家中通宵通宵地使用简单的壁装箱或几千瓦的直流充电器为带有太阳能发电系统和蓄电池的房屋缓慢充电,在街上的充电桩上快速充电,或者超快充电在未来的加油站。
伴随着不断增长的电动汽车市场,我们看到可生能源发电市场(经历了太阳能光伏(PV)系统蓬勃发展的几年)仍保持着良好的增长速度,这要归功于近一次价格下降了约80% 10年,并推动脱碳。到2050年,太阳能仅占当今全球发电量的不到5%,预计将占全球发电量的三分之一以上(33%)。
随着间歇负载的未来发展,需要充电的电动汽车以及间歇性能源(PV和风力发电)提出了挑战,例如如何将这些新参与者整合到以电网的能源系统中。间歇性负载(例如EV)将需要加大传输线的尺寸,以满足更高的功率峰值需求。
太阳能生产将改变发电厂的运行方式,以确保电网不会过度充电,并且人们将需要更轻松地获得电力,并且越来越多的自用电能将由住宅太阳能系统自行使用。
为了使所有实体顺利合作并从可生能源和零排放电动汽车中受益,储能系统须参与其中,以确保我们可以存储和重用需求低时产生的电能(例如, ,中午产生的太阳能将在晚上使用),并利用多余的能源来平衡电网。
储能系统(ESS)与燃料罐或煤炭存储仓库在电气上等效。ESS可以在住宅和工业规模的多种应用中使用。在住宅应用中,很容易将PV逆变器连接至蓄电池,以节省和使用房屋中的能源,或者用白天太阳产生的能源为汽车通宵充电。在工业或公用事业规模的实施中,例如并网服务,ESS安装可用于不同目的:从调节光伏和风能到能源套利,从后备支持到黑启动(拆除柴油发电机),以及,重要的是从总成本的角度考虑,推迟投资。在后一种情况下,将使用储能系统来覆盖电网节点中的功率峰值,确保现有传输线不需要昂贵的升级。另一个相关的用户案例是离网安装,其中ESS使微电网或孤岛能够自给自足。