Каманина М.А., Демидова А.М., Охлопков Д.О.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ *
Аннотация:
в работе рассмотрены перспективные сегменты для внедрения систем накопления электроэнергии в России, приведена классификация систем накопления энергии, рассмотрены варианты применения систем накопления энергии в различных областях, задачи, которые могут быть решены с помощью их использования, потенциальные сценарии развития данного направления и приведены примеры использования СНЭ компанией
Ключевые слова:
системы накопления электрической энергии, СНЭ, возобновляемые источники энергии, ВИЭ
УДК 620.9
Каманина М.А.
студент кафедры экономики в энергетике и промышленности
НИУ «Московский энергетический институт»
(г. Москва, Россия)
Демидова А.М.
студент кафедры экономики в энергетике и промышленности
НИУ «Московский энергетический институт»
(г. Москва, Россия)
Охлопков Д.О.
студент кафедры экономики в энергетике и промышленности
НИУ «Московский энергетический институт»
(г. Москва, Россия)
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Аннотация: в работе рассмотрены перспективные сегменты для внедрения систем накопления электроэнергии в России, приведена классификация систем накопления энергии, рассмотрены варианты применения систем накопления энергии в различных областях, задачи, которые могут быть решены с помощью их использования, потенциальные сценарии развития данного направления и приведены примеры использования СНЭ компанией.
Ключевые слова: системы накопления электрической энергии, СНЭ, возобновляемые источники энергии, ВИЭ.
В последнее время СНЭ все чаще применяются при создании магистральных или локальных электрических сетей. Их использование позволяет повышать надежность и стабильность электроснабжения, создавать запасы энергии на время возможных перебоев или неисправностей, сглаживать пиковые нагрузки, путём зарядки в непиковые часы, что позволяет генераторам работать в оптимальном режиме нагрузки и потенциально снижать себестоимость электроэнергии, а увеличение мощности систем накопления может помочь избежать необходимости увеличения мощности генерирующих установок (генераторов), снизить нагрузку на линии электропередач и интегрировать энергию от возобновляемых источников в общие электросистемы.
Классификация систем накопления электрической энергии
Системы накопления электрической энергии (СНЭ) можно классифицировать по самым различным критериям, включая тип энергии, мощность, ёмкость, длительность хранения, а также степень автоматизации, поэтому ниже будут приведены основные классификации систем накопления электрической энергии в зависимости от классификационного признака [1,2,3,4,5]:
Заметим, что вышепредставленные классификации СНЭ дополняют друг друга, предоставляя более полное представление о различных характеристиках систем и их возможностях, поскольку каждая классификация обращает внимание на разные аспекты системы накопления энергии и их комбинация позволяет получить более всестороннюю картину.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся области применения систем накопления электроэнергии в энергосистеме и иных сферах [6]:
Тем не менее, области применения систем накопления энергии постоянно расширяются, так как эти системы играют важную роль в повышении надежности и эффективности работы энергосистем, улучшении производительности технологий и обеспечении более устойчивого и экологически чистого будущего.
Системы накопления энергии решают множество задач, включая [6,7]:
Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что системы накопления энергии имеют широкий спектр применений и могут быть использованы для решения самых разнообразных задач. Они позволяют сохранять и использовать энергию более эффективно, снижать затраты на производство и потребление электроэнергии, обеспечивать устойчивость работы электросетей и экономить ресурсы. Более того, системы накопления энергии могут служить важным компонентом в развитии возобновляемых источников энергии и содействовать снижению негативного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду.
Существует несколько возможных сценариев развития систем накопления энергии в будущем [8]:
Консервативный. В рамках данного сценария в перспективе до 2030 года предполагается активное развитие и использование крупных накопителей с одновременным развитием гибридных электростанций, предполагающих строительство аккумулирующих мощностей с объектами ВИЭ. Он также предполагает активное участие СНЭ в национальных рынках мощности как полноценных участниках.
Оптимистичный. В дополнение к консервативному сценарию предполагается развитие механизма виртуальных электростанций, а также совершенствование механизмов балансирования электроэнергии с выводом из эксплуатации части резервной генерации и сетей за счет полного срезания пиковой нагрузки. Плюс ко всему, предполагается существенное снижение удельной стоимости систем хранения электроэнергии различной конфигурации и, соответственно, расширение масштабов их применения за счет снижения требований и затрат.
Прорывной. В его рамках рассматривается возможность ускоренного развития технологий в результате революционного решения вопросов, связанных с рисками хранения и эксплуатации.
Для того, чтобы рассматриваемое направление развивалось по наиболее благоприятным сценариям, необходимо:
Резюмируя, стоит отметить, что дальнейшее развитие систем накопления энергии может привести к созданию более эффективных, экологически чистых и безопасных решений в области энергетики. Всё это может быть достигнуто благодаря вышеперечисленным пунктам и достаточного объёма инвестиций в данное направление. В будущем системы накопления энергии могут играть ключевую роль в развитии возобновляемых источников энергии и уменьшении негативного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду.
На сегодняшний день существует множество компаний, работающих над разработкой и применением систем накопления энергии:
Позитивные факторы для развития и использования систем накопления энергии в России [9]:
Негативные факторы для развития и использования систем накопления энергии в России [9]:
В целом, Россия имеет хорошие условия для развития и использования систем накопления энергии, так как в стране есть обилие ВИЭ, которые могут быть использованы для производства электроэнергии, однако, на пути развития систем накопления энергии стоят некоторые препятствия, такие как недостаток финансирования, отсутствие налоговых льгот для инвесторов и т.д., поэтому, для успешного развития систем накопления энергии в России необходимо разработать эффективную стратегию и сотрудничать с инвесторами и специалистами в области ВИЭ и СНЭ.
В заключение стоит сказать, что системы накопления энергии имеют широкий спектр применения в различных отраслях и сферах, включая энергетику, транспорт, промышленность и т.д. Они могут решать проблемы, связанные с нестабильностью сети, накоплением невостребованной электроэнергии от возобновляемых источников энергии и повышением энергоэффективности.
Для развития и использования систем накопления энергии в России есть как позитивные, так и негативные факторы. К позитивным факторам относятся государственная поддержка, открытость правительства к новым технологиям и наличие некоторого опыта в развитии возобновляемой энергетики, однако ограничивающие факторы также существуют и включают высокие инвестиционные затраты и недостаточное количество специалистов в области разработки и установки систем накопления энергии.
Что касается опыта производства и использования СНЭ, компания Tesla является примером успешного производства и использования систем накопления энергии, особенно в сфере электромобилестроения и установки систем хранения энергии на домах и предприятиях.
Однако, несмотря на ряд проблем и ограничений, развитие систем накопления энергии может сделать энергетическую систему более стабильной, устойчивой и экологически чистой, что будет оказывать положительный эффект на окружающую среду и экономику в целом.
Список литературы:
Номер журнала Вестник науки №7 (64) том 1
Ссылка для цитирования:
Каманина М.А., Демидова А.М., Охлопков Д.О. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ // Вестник науки №7 (64) том 1. С. 14 - 22. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9414 (дата обращения: 19.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+