Med den store-skala udvikling og udnyttelse af nye energikilder og de stigende krav til diversitet og pålidelighed af elektricitet, gennemgår alle aspekter af elsystemet, fra produktion til forbrug, dybtgående ændringer. Energilagringsteknologier og -systemer har brudt flaskehalsen i real-strømbalance i traditionelle strømsystemer, hvilket væsentligt forbedrer strømsystemets fleksibilitet. Dette driver til gengæld direkte den gradvise transformation af kraftarkitekturen, som oprindeligt var domineret af fossile brændstoffer, til en, der domineres af nye energikilder, og denne proces bliver løbende uddybet.
Sammenlignet med andre former forenergilagringsteknologier, batterienergilagringssystemer (BESS) har forskellige kontrolkarakteristika og en bred vifte af integrationsmetoder. Dette gør det muligt for BESS at imødekomme både elsystemets og forbrugernes behov på forskellige måder og tiltrækker således bred opmærksomhed. Desuden har forskning i BESS-integrationsteknologi direkte indflydelse på udviklingen af BESS og er blevet en af nøgleteknologierne for dens store-applikation og popularisering.
Oversigt over energilagringsmarkedet
Ifølge ufuldstændige statistikker fra Global Energy Storage Project Database fra Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA) nåede den kumulative installerede kapacitet af energilagringsprojekter på verdensplan i slutningen af 2019 (inklusive pumpet hydrolagring, batterienergilagring, lagring af smeltet salt, termisk energilagring af smeltet salt, lagring af svinghjulsenergiopbevaring af svinghjul a4) og andre energilagringsmetoder med GW18. år-til-år en stigning på 1,9 %. Heraf havde pumpet hydrolager den største kumulative installerede kapacitet på 171,0 GW, en år-til-stigning på 0,2 %; batterienergilagring fulgte tæt med en kumulativ installeret kapacitet på 9520,5 MW; blandt forskellige batterienergilagringsteknologier havde lithium-ion-batterier den største kumulative installerede kapacitet på 8454,2 MW, som vist i figuren.
Kumulativ installeret kapacitet for globale energilagringsprojekter (i MW)
Ved udgangen af 2019 nåede Kinas akkumulerede installerede kapacitet af energilagringsprojekter 32,4 GW, svarende til 17,6 % af det globale marked, en år{3}}til-stigning på 3,6 %. Heraf havde pumpet hydrolager den største kumulerede installerede kapacitet på 30,3 GW, en år{8}}til-stigning på 1,0 %; batterienergilagring blev nummer to med en kumulativ installeret kapacitet på 1709,6 MW, en år{12}}til-stigning på 59,4 %. Blandt forskellige batterienergilagringsteknologier havde lithium-ion-batterier den største kumulative installerede kapacitet på 1377,9 MW, som vist i figuren nedenfor.
Kumulativ installeret kapacitet for energilagringsprojekter i Kina (Enhed: MW)
Selvom fysiske energilagringsmetoder, repræsenteret ved pumpet hydrolagring, stadig dominerer globale energilagringsprojekter, der tegner sig for 92,6 %, er deres oprindelige investeringsomkostninger høje, og der er begrænset plads til fremtidige omkostningsreduktioner, og de har høje krav til geografisk placering. Batterienergilagring, som en vigtig form for elektrisk energilagring, har udviklet sig hurtigt i de senere år. BESS (Battery Energy Storage Systems) har tekniske fordele såsom fleksibel applikation, lave konverteringstab, hurtig responshastighed, høj reguleringsnøjagtighed og er ikke begrænset af geografiske forhold, hvilket gør dem velegnede til masseproduktion og stor-skala, multi-feltsapplikationer. Endnu vigtigere er det, at omkostningerne ved forskellige batterienergilagringssystemer forventes at falde yderligere med 50 % til 60 %. Derfor vil den globale BESS-skala ifølge International Renewable Energy Agency (IRENA) hurtigt stige til 175 GW i 2030. Ifølge CNESA's prognose, mellem 2020 og 2024, vil størrelsen af det kinesiske batterienergilagermarked kontinuerligt stige, med en sammensat årlig vækstrate på 55% til 65% GW til over 25% G2 til over 2020 G2.
Den regionale fordeling af batterienergilagringsprojekter er dog fortsat meget ujævn. Selvom nye batterienergilagringsprojekter blev idriftsat i 49 lande eller regioner på verdensplan i 2019, tegnede de ti bedste lande, repræsenteret af Kina, USA, Storbritannien, Tyskland og Australien, sig for 91,6 % af den samlede globale kapacitet, der blev tilføjet i 2019. Batterienergilagringsprojektkapaciteten i Kina og USA oversteg 500 MW og steg især fra 0,500 MW og især Kina på andenpladsen og 7 plads i 2018 til førstepladsen i 2019. Sydkorea, som blev nummer tre i 2017 og først i 2018, oplevede en stagnation i nye batterienergilagringsprojekter i 2019 på grund af sikkerhedshændelser.
I 2019 var de ti bedste provinser (autonome regioner, kommuner) i Kina med de største nyinstallerede batterienergilagringsprojekter Guangdong, Jiangsu, Hunan, Xinjiang, Qinghai, Beijing, Anhui, Shanxi, Zhejiang og Henan. Den samlede nye kapacitet i disse ti provinser (autonome regioner, kommuner) tegnede sig for 88,9 % af Kinas samlede nye kapacitet i 2019.
Takket være kontinuerlige fremskridt inden for energilagringsteknologi og det vel-udviklede elmarked i USA, er batterienergilagring blevet den hurtigst-voksende energilagringsteknologi i USA og anvendes bredt i alle aspekter af elsystemet, herunder produktion, transmission, distribution og forbrug, hvilket danner en relativt klar teknologisk køreplan og effektiv forretningsmodel.
2019 blev døbt breakout-året for den amerikanske energilagringsindustri, hvor den samlede installerede kapacitet for batterienergilagring nåede 1600 MW i det år. Ifølge de seneste data frigivet i "2019 Energy Storage Monitoring Yearbook" af Energy Storage Association (ESA) nåede den samlede nye installerede kapacitet for energilagring i USA i 2019 522,7 MW/1113 MWh, hvor fjerde kvartal alene tegnede sig for 186,4 MW/264,2 MWh. McKinsey & Company forudsiger, at den amerikanske batterienergilagringskapacitet vil være tre gange større end i 2019 i 2020, mere end fordoblet i 2021 og nå 7,3 GW i 2025; den samlede investering i det amerikanske energilagermarked i 2019 var $712 millioner, mens det forventes at springe til $2 milliarder i 2020.
På grund af forskelle i strømsystemer og elektricitetsefterspørgsel både nationalt og internationalt, varierer de vigtigste anvendelsesområder for batterienergilagringsteknologi også. Tager vi lithium-ion batterienergilagringssystemer som et eksempel, globalt set er den mest almindelige anvendelse på netsiden, såsom frekvensregulering, peak shaving og tilhørende tjenester, der tegner sig for 52,7 %, efterfulgt af understøttelse af vedvarende energiintegration med 28,9 % og distribuerede og mikronetapplikationer på brugersiden på 18,4 %. I Kina er understøttelse af integration af vedvarende energi den mest almindelige applikation, der tegner sig for 37,7 %, efterfulgt af applikationer på nettet- og bruger-siden med henholdsvis 25 % og 25,3 %.
Selvom vækstraten i 2019 var relativt langsommere sammenlignet med vækstraten på 126 % på det globale energilagringsmarked i 2018, vil energilagring fortsætte med at fastholde en stærk væksttrend, efterhånden som store lande uddyber deres energiomstillinger og øger deres krav til elsystemfleksibilitet. Det er allerede blevet en nøgleteknologi for lande at nå deres energistrategiske mål. Fra juni 2020 nåede den kumulative installerede kapacitet af strømlagringsprojekter i drift globalt set 185,3 GW, hvor Kinas kumulative installerede kapacitet nåede 32,7 GW. Heraf nåede den globale akkumulerede installerede kapacitet for batterienergilagring 10.112,3 MW, hvilket oversteg 10 GW-mærket, hvilket repræsenterer en-til-stigning på 36,1 % fra år til år, mens Kinas akkumulerede installerede kapacitet nåede 1.831,0 MW, en år-til-{17}.9 stigning.