S rozsiahlym-vývojom a využívaním nových zdrojov energie a zvyšujúcimi sa požiadavkami na rozmanitosť a spoľahlivosť elektrickej energie prechádza každý aspekt energetického systému, od výroby až po spotrebu, hlbokými zmenami. Technológie a systémy na ukladanie energie prelomili prekážku rovnováhy energie v-reálnom čase v tradičných energetických systémoch, čím sa výrazne zvýšila flexibilita energetického systému. To následne priamo poháňa postupnú premenu architektúry moci, ktorej pôvodne dominovali fosílne palivá, na takú, v ktorej dominujú nové zdroje energie a tento proces sa neustále prehlbuje.
V porovnaní s inými formamitechnológie skladovania energie, batériové skladovacie systémy (BESS) majú rôzne riadiace charakteristiky a širokú škálu integračných metód. To umožňuje spoločnosti BESS uspokojovať potreby energetického systému aj spotrebiteľov rôznymi spôsobmi, čím priťahuje širokú pozornosť. Okrem toho výskum integračnej technológie BESS priamo ovplyvňuje vývoj BESS a stal sa jednou z kľúčových technológií pre jej rozsiahle-aplikovanie a popularizáciu.
Prehľad trhu skladovania energie
Podľa neúplných štatistík z databázy Global Energy Storage Project Database Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA) ku koncu roka 2019 dosiahla kumulatívna inštalovaná kapacita projektov skladovania energie na celom svete (vrátane prečerpávacích vodných nádrží, skladovania energie z batérií, skladovania tepelnej energie roztavenej soli, skladovania energie zotrvačníka a iných spôsobov skladovania energie) 184,6 GW o 3}%{3}% medziročne{1}%{101}% medziročný nárast. Z toho prečerpávacie vodné nádrže mali najväčšiu kumulatívnu inštalovanú kapacitu 171,0 GW, čo predstavuje medziročný-medzi-ročný nárast o 0,2 %; V tesnom závese nasledovalo skladovanie energie z batérií s kumulatívnym inštalovaným výkonom 9520,5 MW; spomedzi rôznych technológií ukladania energie z batérií mali lítium{11}}iónové batérie najväčšiu kumulatívnu inštalovanú kapacitu 8 454,2 MW, ako je znázornené na obrázku.
Kumulatívna inštalovaná kapacita globálnych projektov skladovania energie (v MW)
Ku koncu roka 2019 dosiahla čínska kumulatívna inštalovaná kapacita projektov skladovania energie 32,4 GW, čo predstavuje 17,6 % celosvetového trhu, čo predstavuje medziročný-medzi-ročný nárast o 3,6 %. Z toho prečerpávacie vodné nádrže mali najväčšiu kumulatívnu inštalovanú kapacitu 30,3 GW, čo predstavuje medziročný-medzi-ročný nárast o 1,0 %; batériové úložisko energie sa umiestnilo na druhom mieste s kumulatívnou inštalovanou kapacitou 1709,6 MW, čo predstavuje medziročný-v{13}}ročný nárast o 59,4 %. Spomedzi rôznych technológií ukladania energie z batérií mali lítium{16}}iónové batérie najväčšiu kumulatívnu inštalovanú kapacitu 1377,9 MW, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Kumulatívna inštalovaná kapacita projektov skladovania energie v Číne (jednotka: MW)
Hoci metódy fyzického skladovania energie, reprezentované prečerpávacími vodnými elektrárňami, stále dominujú globálnym projektom skladovania energie, čo predstavuje 92,6 %, ich počiatočné investičné náklady sú vysoké a priestor na budúce znižovanie nákladov je obmedzený a majú vysoké požiadavky na geografickú polohu. Batériové skladovanie energie ako dôležitá forma skladovania elektrickej energie sa v posledných rokoch rýchlo rozvíja. BESS (Battery Energy Storage Systems) majú technické výhody, ako sú flexibilné aplikácie, nízke straty pri konverzii, rýchla odozva, vysoká presnosť regulácie a nie sú obmedzené geografickými podmienkami, vďaka čomu sú vhodné pre hromadnú výrobu a rozsiahle-rozsahové,-polné aplikácie. Čo je dôležitejšie, očakáva sa, že náklady na rôzne systémy na ukladanie energie z batérií budú ďalej klesať o 50 % až 60 %. Preto sa podľa Medzinárodnej agentúry pre obnoviteľnú energiu (IRENA) globálny rozsah BESS do roku 2030 rapídne zvýši na 175 GW. Podľa prognózy CNESA sa medzi rokmi 2020 a 2024 bude veľkosť čínskeho trhu skladovania energie z batérií neustále zväčšovať so zloženým ročným tempom rastu od 55 % do 65 %, pričom dosiahne 204 GW až 204 GW.
Regionálne rozloženie projektov skladovania energie z batérií však zostáva veľmi nerovnomerné. Hoci v roku 2019 boli v 49 krajinách alebo regiónoch po celom svete uvedené do prevádzky nové projekty na ukladanie energie z batérií, prvých desať krajín, zastúpených Čínou, Spojenými štátmi, Spojeným kráľovstvom, Nemeckom a Austráliou, predstavovalo 91,6 % z celkovej globálnej kapacity pridanej v roku 2019. Kapacita projektu ukladania energie z batérií v Číne a Spojených štátoch presiahla 500 MW, pričom konkrétne piate miesto v Číne 21 a druhé miesto vzrástlo z druhého miesta na 2019. v roku 2019. Južná Kórea, ktorá sa v roku 2017 umiestnila na treťom mieste a v roku 2018 na prvom mieste, zaznamenala v roku 2019 stagnáciu nových projektov ukladania energie z batérií v dôsledku bezpečnostných incidentov.
V roku 2019 bolo v Číne desať najväčších provincií (autonómnych oblastí, obcí) s najväčšími novoinštalovanými projektmi ukladania energie z batérií Guangdong, Jiangsu, Hunan, Xinjiang, Qinghai, Peking, Anhui, Shanxi, Zhejiang a Henan. Kombinovaná nová kapacita v týchto desiatich provinciách (autonómne regióny, obce) predstavovala 88,9 % celkovej novej kapacity Číny v roku 2019.
Vďaka neustálemu pokroku v technológii skladovania energie a dobre{0}}rozvinutému trhu s elektrickou energiou v Spojených štátoch sa skladovanie energie z batérií stalo najrýchlejšie-rastúcou technológiou skladovania energie v USA a široko sa používa vo všetkých aspektoch energetického systému vrátane výroby, prenosu, distribúcie a spotreby, čím tvorí relatívne jasný technologický plán a efektívny obchodný model.
Rok 2019 bol pre americké odvetvie skladovania energie označený za prelomový, pričom celková inštalovaná kapacita batériového skladovania energie v tomto roku dosiahla 1600 MW. Podľa najnovších údajov zverejnených v „Ročenke monitorovania skladovania energie 2019“ asociáciou Energy Storage Association (ESA), celková nová inštalovaná kapacita skladovania energie v USA v roku 2019 dosiahla 522,7 MW/1113 MWh, pričom samotný štvrtý štvrťrok predstavoval 186,4 MW/264,2 MWh. McKinsey & Company predpovedá, že v roku 2020 bude kapacita na nasadenie batériovej energie v USA trojnásobná oproti roku 2019, do roku 2021 viac ako dvojnásobná a do roku 2025 dosiahne 7,3 GW; celková investícia na americkom trhu skladovania energie v roku 2019 bola 712 miliónov USD, pričom sa predpokladá, že v roku 2020 vyskočia na 2 miliardy USD.
V dôsledku rozdielov v energetických systémoch a dopyte po elektrine na domácom aj medzinárodnom trhu sa hlavné oblasti použitia technológie skladovania energie z batérií tiež líšia. Ak si ako príklad vezmeme systémy na ukladanie energie z lítium-iónových batérií, celosvetovo je najbežnejšia aplikácia na strane siete, ako je regulácia frekvencie, špičkové oholenie a doplnkové služby, čo predstavuje 52,7 %, nasleduje podpora integrácie obnoviteľnej energie s 28,9 % a distribuované aplikácie a mikrosieťové aplikácie na strane používateľa s 18,4 %. V Číne je podpora integrácie energie z obnoviteľných zdrojov najbežnejšou aplikáciou, ktorá predstavuje 37,7 %, nasledovaná sieťovými-aplikáciami a aplikáciami na strane používateľa{8}} s 25 % a 25,3 %.
Hoci tempo rastu v roku 2019 bolo relatívne pomalšie v porovnaní so 126 % tempom rastu globálneho trhu skladovania energie v roku 2018, skladovanie energie si bude naďalej udržiavať silný rastový trend, keďže veľké krajiny prehlbujú svoje energetické prechody a zvyšujú svoje požiadavky na flexibilitu energetických systémov. Už sa stala kľúčovou technológiou pre krajiny na dosiahnutie ich strategických energetických cieľov. Preto k júnu 2020 kumulatívna inštalovaná kapacita projektov skladovania energie v prevádzke globálne dosiahla 185,3 GW, pričom kumulatívna inštalovaná kapacita Číny dosiahla 32,7 GW. Z toho globálna kumulatívna inštalovaná kapacita batériového úložiska energie dosiahla 10 112,3 MW, čím prekonala hranicu 10 GW, čo predstavuje medziročný-medzi{13}}ročný nárast o 36,1 %, zatiaľ čo kumulatívna inštalovaná kapacita v Číne dosiahla 1 831,0 MW, ročný nárast o 3{9%.{17}}