جهاز تخزين الطاقة المنزلي هو جهاز يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها عند الحاجة - ويعرف أيضًا باسم منتج تخزين الطاقة الكهربائية أو"نظام تخزين طاقة البطارية"(بيس)، ويشار إليها فيما بعد باسم التخزين المنزلي. المكون الأساسي لـ بيس هو بطارية قابلة لإعادة الشحن، عادةً ما تكون بطارية ليثيوم أيون أو بطارية حمض الرصاص. المكونات الأخرى هي العاكس، وهو نظام تحكم يتحكم بذكاء في الشحن والتفريغ.

من خلال تخزين الطاقة في المنزل العادي، يمكننا تحقيق مفهوم توليد الطاقة الموزعة، وتخفيف الضغط على نقل الشبكة، وتقليل استخدام الوقود الأحفوري، وهي مبادرة ضرورية لتحقيق اللامركزية لتحقيق الحياد الكربوني أو الحياد الصفري.

تاريخ التنمية

قبل استكشاف التخزين المنزلي بالتفصيل، دعونا نلقي نظرة على تاريخ أنظمة تخزين الطاقة (وفاق سطيف):

في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي، أجرت وزارة الطاقة الأمريكية برنامج أنظمة تخزين الطاقة، بقيادة مختبرات سانديا الوطنية، لإجراء أبحاث حول كيفية تخزين الطاقة النووية. بحلول السبعينيات، عندما واجهت الولايات المتحدة أزمة نفط حادة، تحول تركيز أبحاث سانديا لابز إلى مصادر الطاقة المتجددة التي يمكن أن تحل محل النفط. في الثمانينيات، قامت وزارة الطاقة الأمريكية بتوسيع برنامج أبحاث مختبرات سانديا ليشمل تطوير البطاريات الاستكشافية واختبارها مع إنشاء مصادر للطاقة المتجددة. ومنذ ذلك الحين، تولت شركة سانديا مختبرات استكشاف برامج تخزين الطاقة. ومع ذلك، في ذلك الوقت، كان مفهوم تخزين الطاقة لا يزال وطنيًا في نطاقه ولم يتضمن الاستخدام التجاري أو السكني.

وفي عام 1991، تمت ترقية البرنامج إلى برنامج تخزين طاقة البطاريات الشبكية، كما بدأت بعض اختبارات مرافق تخزين الطاقة الكهربائية للاستخدام التجاري. كما شاركت المنظمة الدولية للرصاص والزنك (إلزو) ومعهد أبحاث الطاقة الكهربائية (معهد البحوث البيئية) في الأبحاث خلال هذه الفترة. بحلول عام 1996، كانت أنظمة تخزين الطاقة تتشكل وبدأت في التوسع للاستخدام التجاري والسكني.

فيما يتعلق بالفرص الإستراتيجية لتخزين الطاقة المنزلية، تتقدم أوروبا والولايات المتحدة حاليًا على السوق المحلية، مع احتياجاتهما الأكثر تقدمًا من حيث اختراق الطاقة الكهروضوئية المنزلية واستقرار الطاقة، وهذا هو السبب في أن سوق تخزين الطاقة المنزلية في الخارج أكثر نضجًا. من السوق المحلية، وتعد أوروبا والولايات المتحدة حاليًا الأسواق ذات الأولوية لتوسيع ويدا كعلامة تجارية.

فوائد نظام التخزين المنزلي:

المستوى الوطني:

التغلب على خسائر النقل: محطة توليد الكهرباء إلى الأسرة فقدان الطاقة أمر لا مفر منه، وخاصة في الكثافة السكانية للمدينة، لا يمكن بناء محطة كهرباء داخلها، وفقدان النقل أكبر. ومع ذلك، إذا تم تشجيع الأسر على توليد وتخزين الكهرباء بنفسها، وتم تقليل النقل الخارجي، فيمكن تقليل خسائر النقل بشكل كبير، ويمكن جعل نقل الشبكة فعالاً.

دعم الشبكة: تخزين الطاقة المنزلية المتصلة بالشبكة ويغذي الطاقة الفائضة من توليد الطاقة المنزلية إلى الشبكة يمكن أن يخفف ضغط الشبكة بشكل كبير: 1) من خلال توفير استجابة إمدادات الطاقة خلال ساعات الذروة، مما يمكن أن يقلل من استخدام توليد الديزل غير الفعال؛ 2) باستخدام تردد صناعي متوافق مع الشبكة المحلية مثل 50 هرتز أو 60 هرتز.

- تقليل استخدام الطاقة الأحفورية: يمكن للأسر التي تقوم بتخزين توليد الطاقة الخاصة بها أن تحسن بشكل كبير كفاءة استخدام الكهرباء، في حين سيتم التخلص التدريجي من تكنولوجيا توليد الكهرباء من مصادر الطاقة الأحفورية مثل الغاز الطبيعي والفحم والنفط والديزل.

مستوى الأسرة:

خفض فواتير الطاقة: يمكن للأسر التي تقوم بتخزين توليد الطاقة الخاصة بها أن تقلل بشكل كبير من استخدام شبكة الكهرباء.

تجنب تعريفات الذروة: يمكن لبطاريات التخزين تخزين الكهرباء خلال فترات الذروة المنخفضة وتفريغها خلال فترات الذروة.

تحقيق الاستقلال في مجال الطاقة: ستقوم العائلات بتخزين توليد الطاقة الشمسية أثناء النهار واستخدامها في الليل، في حين يمكن أيضًا استخدام انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ كمصدر طاقة احتياطي.

عيوب أنظمة التخزين المنزلية:

التأثير البيئي للبطاريات: استخدمت أنظمة التخزين المنزلية المبكرة بشكل عام بطاريات الرصاص الحمضية، والتي تتمتع بميزة كونها قابلة لإعادة التدوير بشكل كبير - 99٪ من بطاريات الرصاص الحمضية في الولايات المتحدة قابلة لإعادة التدوير. ومع ذلك، فإن إلكتروليتات الرصاص وحمض الكبريتيك الموجودة في بطاريات الرصاص الحمضية ضارة للغاية بالبيئة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بطاريات الرصاص الحمضية بعمر افتراضي قصير ويتم استبدالها تدريجيًا ببطاريات الليثيوم أيون.

مزايا بطارية ليثيوم أيون&نبسب;

1. دورة حياة طويلة: يتم شحن وتفريغ بطاريات الليثيوم أيون بمعدل 1 درجة مئوية. ومدة دورة حياتها أكبر من أو تساوي 500 مرة. ومع ذلك، حتى لو تم تفريغ بطارية الرصاص الحمضية عند 0.5 وشحنها عند 0.15 درجة مئوية، فإن عمر دورتها أقل من أو يساوي 350 مرة، وتكون سعتها أقل من أو تساوي 60%.

2. أداء تفريغ جيد في درجات الحرارة المنخفضة: يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم أيون بشكل طبيعي عند -25 درجة مئوية، ويمكن أن تصل السعة إلى 70% من المعيار، بينما يمكن أن تصل بطاريات الرصاص الحمضية إلى 50% من السعة عند -10 درجة مئوية، ولكن ليس العمل بشكل طبيعي عند -25 درجة مئوية.

3. قدرة شحن قوية: بطارية ليثيوم أيون مشحونة بالكامل موضوعة لمدة شهرين، سعتها أكبر من أو تساوي 80%، في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية الموضوعة لمدة شهرين، فقط 40%-50% من السعة الاسمية.

4. التحمل القوي. يبلغ وزن بطارية الليثيوم أيون 30% فقط من بطارية الرصاص الحمضية، لذلك تحت نفس الجهد والسعة، تتمتع بطارية الليثيوم أيون بقدرة تحمل أقوى.

5. طاقة محددة عالية: نظرًا لأن حجم بطارية الليثيوم أيون يبلغ 30٪ فقط من حجم بطارية الرصاص الحمضية، فإن احتياطي الطاقة لبطارية الليثيوم أيون أكبر من بطارية الرصاص الحمضية في نفس استخدام المساحة.

6. نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع: يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم أيون في نطاق -25 درجة مئوية إلى 55 درجة مئوية، في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية يمكن أن تعمل فقط في نطاق 10 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية.

7. وقت شحن قصير: يمكن شحن بطاريات الليثيوم أيون بتيار عالٍ، ووقت الشحن هو 4-5 ساعات فقط، بينما تستغرق بطاريات الرصاص الحمضية 8-10 ساعات.

8. الأداء البيئي العالي: بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية، تعتبر بطاريات الليثيوم أيون منتجات صديقة للبيئة للغاية، وتحتوي بطاريات الرصاص الحمضية على عدد كبير من المواد الضارة بجسم الإنسان والبيئة من الرصاص المعدني الثقيل.

9. التفريغ عالي التيار: بطاريات الليثيوم أيون تفرغ تيارًا عاليًا عند 1 درجة مئوية، وتبلغ السعة 60% فقط من السعة المقدرة.

10. لا يؤثر التفريغ عالي التيار على عمر الدورة: بطارية ليثيوم أيون 1.5c مضاعف التفريغ عالي التيار لا يؤثر على عمر الدورة. ومع ذلك، يتم تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية بمعدل تيار مرتفع يبلغ 1.5 درجة مئوية. مدة دورة الحياة هي 30%-40% فقط من دورة الحياة الاسمية.

مستوى الأسرة:

تكلفة أولية عالية: تكلفة البطارية اليوم مرتفعة للغاية، وتتراوح بين 400-700 دولار/كيلوواط ساعة.

التركيب المعقد: يجب أن تكون بعض أنظمة التخزين المنزلية مجهزة بعاكسات إضافية وأجهزة مراقبة ذكية.

مساحة كبيرة: يبلغ حجم النظام حوالي 500 × 250 × 700 مم (بدون احتساب الألواح الشمسية)، وفي هذه المرحلة يمكن فقط لمنازل الأسرة الواحدة تلبية متطلبات المساحة.

تخزين الطاقة المنزلية&نبسب;

تقوم أجهزة تخزين الطاقة المنزلية بتخزين الكهرباء محليًا لاستخدامها لاحقًا. تحتوي منتجات تخزين الطاقة الكهروكيميائية، والمعروفة أيضًا باسم أنظمة تخزين طاقة البطارية (أو بيس باختصار)، على بطاريات قابلة لإعادة الشحن، تعتمد عادةً على بطاريات الليثيوم أيون أو بطاريات الرصاص الحمضية، والتي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر باستخدام برنامج ذكي للتعامل مع عملية الشحن. ودورات التفريغ. وتقوم الشركة أيضًا بتطوير تقنية البطاريات ذات التدفق الصغير للاستخدام المنزلي. وباعتبارها تقنيات تخزين الطاقة المحلية للاستخدام المنزلي، فهي قريبة من تخزين الشبكة المعتمدة على البطاريات وتدعم مفهوم التوليد الموزع. عند استخدامها جنبًا إلى جنب مع التوليد في الموقع، يمكنها فعليًا التخلص من انقطاع التيار الكهربائي في نمط الحياة خارج الشبكة.

الجيل في الموقع

يأتي التخزين عادة من الألواح الشمسية الكهروضوئية الموجودة في الموقع والتي يتم توليدها خلال النهار والكهرباء المخزنة المستهلكة بعد غروب الشمس، عندما يصل الطلب على الطاقة إلى ذروته في المنازل غير المأهولة خلال النهار. توربينات الرياح الصغيرة أقل شيوعًا، ولكن لا يزال من الممكن استخدامها كمكمل أو بديل للألواح الشمسية للاستخدام المنزلي. تحتاج السيارات الكهربائية المستخدمة في أيام الأسبوع إلى الشحن طوال الليل، وهي مثالية لتخزين الطاقة المنزلية في المنازل المزودة بألواح شمسية وانخفاض استخدام الكهرباء أثناء النهار. تبيع شركات تصنيع السيارات الكهربائية بي ام دبليو وBYD وNissan وTesla أجهزة تخزين الطاقة المنزلية الخاصة لعملائها. وبحلول عام 2019، لم تتبع هذه الأجهزة التخفيضات في أسعار بطاريات السيارات. يمكن أيضًا برمجة هذه الأجهزة للاستفادة من التعريفات التفاضلية لتوفير طاقة منخفضة السعر في أوقات انخفاض الطلب - في حالة تعريفات الاقتصاد 7 في المملكة المتحدة، سبع ساعات من الساعة 12:30 ظهراً - لاستخدامها في الاستهلاك في أوقات ارتفاع الأسعار. ونظرًا لتزايد شعبية العدادات الذكية، سيتم استخدام التعريفات الذكية بشكل متزايد جنبًا إلى جنب مع أجهزة تخزين الطاقة المنزلية للاستفادة من الأسعار المنخفضة خارج أوقات الذروة وتجنب استخدام الطاقة باهظة الثمن في أوقات ذروة الطلب.

ما هو تخزين الطاقة في المنزل؟ شرح إيجابيات وسلبيات تخزين الطاقة المنزلية

يتم تخزين الطاقة المنزلية عندما يقوم جهاز تخزين الطاقة المنزلي بتخزين الكهرباء محليًا لاستخدامها لاحقًا. تحتوي منتجات تخزين الطاقة الكهروكيميائية، والمعروفة أيضًا باسم أنظمة تخزين طاقة البطارية (أو بيس باختصار)، في بطارياتها الأساسية القابلة لإعادة الشحن، والتي تعتمد عادةً على بطاريات الليثيوم أيون أو بطاريات الرصاص الحمضية، والتي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر باستخدام برنامج ذكي للتعامل مع عملية الشحن. ودورات التفريغ.

I. مزايا تخزين الطاقة المنزلية

1، التغلب على خسائر الشبكة: بسبب خسائر النقل في الشبكة، فإن نقل الكهرباء من محطات الطاقة إلى المراكز السكانية غير فعال بطبيعته، خاصة في التجمعات الحضرية الكثيفة المستهلكة للطاقة حيث يصعب تحديد مواقع محطات الطاقة. ومن خلال السماح باستهلاك نسبة أكبر من توليد الطاقة في الموقع بدلاً من تصديرها إلى شبكة الطاقة، يمكن لأجهزة تخزين الطاقة المنزلية أن تقلل من عدم كفاءة نقل الشبكة.

2. دعم شبكة الطاقة

يمكن نظرياً طلب أجهزة تخزين الطاقة المنزلية، عند توصيلها بالخادم عبر الإنترنت، لتقديم خدمات قصيرة المدى جداً لشبكة الطاقة:-

(1) تقليل ضغط الطلب في ساعة الذروة - توفير استجابة الطلب على المدى القصير خلال فترات ذروة الطلب، مما يقلل الحاجة إلى التشغيل غير الفعال لأصول التوليد قصيرة الأجل مثل مولدات الديزل.

(2) تصحيح التردد - توفير تصحيح قصير المدى للغاية للحفاظ على تردد مصدر الطاقة ضمن التسامح الذي يتطلبه المنظم (على سبيل المثال، 50 هرتز أو 60 هرتز +/- ن٪).

3. تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري

ونظرًا لهذه الكفاءات وقدرتها على زيادة استهلاك الطاقة الشمسية في الموقع، تعمل هذه الأجهزة على تقليل كمية الكهرباء المولدة من استخدام الوقود الأحفوري (أي الغاز الطبيعي والفحم والنفط والديزل).

ما هي الاتجاهات في أنظمة تخزين الطاقة المنزلية؟

يمكن عادةً دمج أنظمة تخزين الطاقة المنزلية مع توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة لتشكيل نظام تخزين كهروضوئي منزلي. يتضمن نظام التخزين المنزلي بشكل أساسي نوعين من المنتجات: البطاريات والمحولات.

(1) من اتجاه البطارية، وبطارية تخزين الطاقة إلى تطور قدرة أعلى. ومع زيادة استهلاك الكهرباء السكنية، زادت كمية الكهرباء لكل أسرة تدريجيا، ويمكن تقسيم البطارية إلى وحدات لتحقيق توسيع النظام، في حين أصبحت البطاريات ذات الجهد العالي هي الاتجاه السائد.

(2) من اتجاه العاكسات، زاد الطلب على العاكسات الهجينة المناسبة للسوق المتزايدة والعاكسات خارج الشبكة التي لا تحتاج إلى الاتصال بالشبكة.

(3) من اتجاه المنتج النهائي، يعتبر نوع الانقسام الحالي هو النوع الرئيسي، أي البطارية ونظام العاكس مع استخدام التطوير التدريجي اللاحق للآلة المتكاملة.

(4) من اتجاه السوق الإقليمي، يختلف هيكل الشبكة واختلافات سوق الطاقة الناجمة عن المنتجات السائدة في مناطق مختلفة قليلاً. يعد الوضع المتصل بالشبكة هو السائد في أوروبا، وهناك المزيد من الوضع خارج الشبكة في الولايات المتحدة، ويجري استكشاف وضع محطة الطاقة الافتراضية في أستراليا.

لماذا يستمر سوق تخزين الطاقة المنزلية في الخارج في النمو؟ الاستفادة من معدل اختراق تخزين الطاقة الكهروضوئية الموزعة للدفع المزدوج، والنمو السريع لتخزين الطاقة المنزلية في الخارج. تركيب الخلايا الكهروضوئية، ودرجة اعتماد أوروبا العالية على الطاقة على الدول الأجنبية، وقد أدى الصراع بين روسيا وأوكرانيا إلى تفاقم أزمة الطاقة، وقد قامت الدول الأوروبية بتعديل توقعات تركيب الطاقة الكهروضوئية بشكل تصاعدي. اختراق تخزين الطاقة، وارتفاع أسعار الطاقة بسبب ارتفاع أسعار الكهرباء السكنية، واقتصاد تخزين الطاقة، أدخلت البلدان سياسات الدعم لتشجيع تركيب تخزين الطاقة المنزلية.

كيف يتم تطوير الأسواق الخارجية وما حجم مساحة السوق؟ تعد الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا الأسواق الرئيسية لتخزين الطاقة السكنية. وفقا لإحصائيات بنف، في عام 2020، ستضيف الولايات المتحدة 154 ميجاوات / 431 ميجاوات في الساعة من القدرة المركبة لتخزين الطاقة المنزلية، مدفوعة بشكل أساسي بسياسات الدعم؛ وستضيف أوروبا 639 ميجاوات/1179 ميجاوات في الساعة من القدرة المركبة لتخزين الطاقة المنزلية، وسيتم تعزيز اقتصاد التخزين المنزلي من خلال الارتفاع السريع في أسعار الكهرباء السكنية؛ ستضيف أستراليا 48 ميجاوات / 134 ميجاوات في الساعة من القدرة المركبة لتخزين الطاقة المنزلية، كما أن معدل الاختراق العالي للخلايا الكهروضوئية المنزلية هو الأساس لتطوير التخزين المنزلي، وستكون محطة الطاقة الافتراضية ذات معدل اختراق مرتفع للطاقة الكهروضوئية المنزلية. إن معدل الاختراق المرتفع للطاقة الكهروضوئية المنزلية هو الأساس لتطوير تخزين الطاقة المنزلية، ويقوم سوق محطات الطاقة الافتراضية بتجميع تخزين الطاقة المنزلية للمشاركة في الخدمات المساعدة لتحسين معدل العائد. نتوقع أنه، بافتراض معدل اختراق لتخزين الطاقة بنسبة 15٪ في سوق الطاقة الكهروضوئية المثبتة حديثًا ومعدل اختراق لتخزين الطاقة في سوق التخزين بنسبة 2٪ في عام 2025، ستصل سعة تخزين الطاقة المنزلية العالمية إلى 25.45 جيجاوات / 58.26 جيجاوات في الساعة، مع معدل نمو مركب للطاقة المركبة يبلغ 58% من عام 2021 إلى عام 2025.

ما هي العوائق الرئيسية أمام صناعة تخزين الطاقة المنزلية؟ نحن نؤمن بأن العوائق الرئيسية في صناعة تخزين الطاقة المنزلية هي القنوات وقوة المنتج. تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية عادةً جنبًا إلى جنب مع الخلايا الكهروضوئية الموجودة على الأسطح، ويشبه شكل المنتج الأجهزة المنزلية الصغيرة، مع سمات معينة للمنتج الاستهلاكي، مع التفكير من منظور منتجات 2C.

(1) تؤثر القناة على مدى وصول المنتج وتغطيته للسوق، ويمكن للمصنعين بناء قنواتهم الخارجية الخاصة أو الارتباط العميق بالقناة لتحقيق غرض المبيعات؛

(2) تحدد المعلمات التقنية مثل القدرة الاستيعابية للمنتج ومستوى الجهد وطريقة الاقتران موضع المنتج في السوق، كما أن الاستثمار في البحث والتطوير وبناء نظام الخدمة هو المفتاح لضمان قوة المنتج.&نبسب;

ما هي القطاعات التي ستستفيد؟

البطارية وأجهزة الكمبيوتر هما المكونان الرئيسيان لنظام تخزين الطاقة المنزلية، وهما أكثر القطاعات استفادة من سوق تخزين الطاقة المنزلية. وفقًا لتقديراتنا، في عام 2025، ستبلغ السعة المثبتة الجديدة لتخزين الطاقة المنزلية 25.45 جيجاوات/58.26 جيجاوات في الساعة، أي ما يعادل 58.26 جيجاوات في الساعة من شحنات البطاريات و5.45 جيجاوات من شحنات أجهزة الكمبيوتر الشخصي، ونتوقع أنه بحلول عام 2025، ستزداد مساحة السوق الإضافية لـ وستبلغ قيمة البطاريات 78.4 مليار يوان، وستبلغ المساحة السوقية الإضافية لأجهزة الكمبيوتر 20.9 مليار يوان. لذلك، تمثل أعمال تخزين الطاقة في هذه الصناعة نسبة عالية من حصة السوق الكبيرة، وتخطيط القناة، وسوف تستفيد شركات العلامات التجارية القوية.

1، منتجات التخزين المنزلية: إلى الجهاز الكل في واحد، كمية أعلى مشحونة لتطوير الاتجاه

1.1 المنتج: المخزون والزيادة المتزايدة في الطلب على الطاقة الكهروضوئية المنزلية الموجهة نحو السوق

عادة ما يتم استخدام تخزين الطاقة المنزلية بالتزامن مع الطاقة الكهروضوئية المنزلية، والقدرة المركبة إيذانا بنمو سريع. نظام تخزين الطاقة المنزلي، المعروف أيضًا باسم نظام تخزين طاقة البطارية، جوهره عبارة عن بطارية تخزين طاقة قابلة لإعادة الشحن، تعتمد عادةً على بطاريات الليثيوم أيون أو بطاريات الرصاص الحمضية، والتي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر، بالتنسيق مع الأجهزة والبرامج الذكية الأخرى لتحقيق دورة الشحن والتفريغ. يمكن عادةً دمج أنظمة تخزين الطاقة المنزلية مع توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة لتشكيل نظام تخزين كهروضوئي منزلي. من ناحية المستخدم، يمكن لأنظمة تخزين الخلايا الكهروضوئية المنزلية القضاء على الآثار الضارة لانقطاع التيار الكهربائي على الحياة الطبيعية مع خفض فواتير الكهرباء؛ من جانب الشبكة،

نظام تخزين الطاقة المنزلية هو نوع جديد من النظام الهجين للحصول على الطاقة وتخزينها واستخدامها، والذي يعتمد على نظام توليد الطاقة التقليدي المتصل بالشبكة الكهروضوئية لإضافة طاقة تخزين بطارية الليثيوم، ويتكون من البطاريات والعاكسات الهجينة والألواح الكهروضوئية. فيما يلي الأنواع والخصائص الشائعة لأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية.

(1) أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية الهجينة

يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية الهجين عمومًا من الوحدات الكهروضوئية، وبطاريات الليثيوم، والعاكسات الهجينة، والعدادات الذكية، والتصوير المقطعي، بواسطة الشبكة، والأحمال المتصلة بالشبكة، والأحمال خارج الشبكة. يمكن للنظام شحن البطارية مباشرة من خلال تحويل العاصمة-العاصمة، أو تحقيق تحويل العاصمة-تكييف ثنائي الاتجاه لشحن البطارية وتفريغها.

(2) نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلي المقترن

يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المقترنة، والمعروف أيضًا باسم نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المعدل بالتيار المتردد، بشكل عام من الوحدات الكهروضوئية، والعاكس المتصل بالشبكة، وبطارية الليثيوم، وعاكس تخزين الطاقة المقترنة بالتيار المتردد، والعداد الذكي، وCT، بواسطة الشبكة، والشبكة- الأحمال المتصلة والأحمال خارج الشبكة. يمكن للنظام تحويل الطاقة الكهروضوئية إلى طاقة تيار متردد من خلال العاكس المتصل بالشبكة، ومن ثم تحويل الطاقة الزائدة إلى طاقة تيار مستمر من خلال عاكس التخزين المزدوج بالتيار المتردد وتخزينها في البطارية.

(3) نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية خارج الشبكة

يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية خارج الشبكة بشكل عام من الوحدات الكهروضوئية وبطاريات الليثيوم وعاكس تخزين الطاقة خارج الشبكة وحمولة ومولد ديزل. يمكن للنظام شحن البطارية مباشرة من خلال تحويل العاصمة-العاصمة، أو يمكنه تحقيق تحويل العاصمة-تكييف ثنائي الاتجاه لشحن البطارية وتفريغها.

(4) نظام إدارة الطاقة لتخزين الطاقة الضوئية

يتكون نظام إدارة الطاقة لتخزين الطاقة الكهروضوئية بشكل عام من الوحدات الكهروضوئية، والمحولات المتصلة بالشبكة، وبطاريات الليثيوم، ومحولات تخزين الطاقة المقترنة بالتيار المتردد، والعدادات الذكية، وأجهزة التحويل، بواسطة الشبكة وأنظمة التحكم. يمكن لنظام التحكم تلقي الأوامر الخارجية والاستجابة لها، والاستجابة لطلب الطاقة للنظام، وقبول التحكم في الوقت الحقيقي وجدولة النظام، والمشاركة في التشغيل الأمثل للشبكة، بحيث يكون استخدام الطاقة الكهربائية مناسبًا. أكثر كفاءة واقتصادية.

وفقًا لطرق الاقتران المختلفة لأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية، يتم تصنيفها إلى أنظمة مقترنة بالتيار المستمر وأنظمة مقترنة بالتيار المتردد، وهي مناسبة للسوق المتزايدة مع الأنظمة الكهروضوئية المثبتة حديثًا وسوق الأوراق المالية مع الأنظمة الكهروضوئية المثبتة، على التوالي. يتمتع السوق المتزايد بمساحة أكبر وهو القوة الدافعة الرئيسية لنمو السوق في المستقبل:

(1) السوق المتزايدة (أنظمة الطاقة الكهروضوئية + تخزين الطاقة الجديدة المثبتة في الأسر المستهدفة): تُستخدم المنتجات المقترنة بالتيار المستمر بشكل عام. يتكون نظام تخزين الطاقة المقترنة بالتيار المستمر من نظام بطارية وعاكس هجين، والذي يجمع بين وظائف العاكس المتصل بالشبكة الكهروضوئية ومحول تخزين الطاقة. تتمثل ميزة اقتران التيار المستمر في أن كلاً من البطاريات الكهروضوئية وبطاريات تخزين الطاقة تكمل المحول من خلال العاكس الهجين، دون الحاجة إلى تركيب إضافي للعاكس المتصل بالشبكة الكهروضوئية، كما أن تكامل النظام الأعلى والتركيب وخدمة ما بعد البيع أكثر ملاءمة، مع تسهيل المراقبة والتحكم الذكي. تختار بعض العائلات التي قامت بالفعل بتثبيت الأنظمة الكهروضوئية إزالة العاكس الأصلي المتصل بالشبكة الكهروضوئية وتركيب عاكس هجين جديد.

(2) سوق المخزون (قامت الأسر المستهدفة بالفعل بتركيب أنظمة الطاقة الكهروضوئية وإضافة أنظمة جديدة لتخزين الطاقة)، ​​وذلك باستخدام منتجات مقترنة بالتيار المتردد بشكل عام. تحتاج فقط إلى إضافة محول تخزين البطارية والطاقة، ولا يؤثر على النظام الكهروضوئي الأصلي، وتصميم نظام تخزين الطاقة من حيث المبدأ والنظام الكهروضوئي ليس له علاقة مباشرة، ويمكن أن يعتمد على الطلب. تتمثل ميزة اقتران التيار المتردد في الأمان العالي: مع اقتران التيار المتردد، يتم تجميع الطاقة عند طرف التيار المتردد ويمكن توفيرها مباشرة للحمل أو تغذيتها في الشبكة، أو شحنها مباشرة إلى البطارية عبر المحول ثنائي الاتجاه، والذي يسمح باستخدام البطاريات الكهروضوئية ذات الجهد المنخفض والبطاريات ذات الجهد المنخفض، مما يزيل خطر الجهد العالي للتيار المستمر في نظام تخزين الطاقة.

وفقًا لما إذا كان النظام متصلاً بالشبكة، يمكن تقسيم نظام تخزين الطاقة المنزلي إلى نظام متصل بالشبكة ونظام خارج الشبكة، ويكمن الاختلاف الأساسي في ما إذا كان سيتم الوصول إلى الشبكة، فمعظم المناطق تستخدم حاليًا في الشبكة - نظام الكل في واحد متصل وخارج الشبكة.

(1) يمكن توصيل الأنظمة المتصلة بالشبكة، وأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية والطاقة بالشبكة، ويمكن شراء الطاقة من الشبكة عندما تكون الطاقة الكهروضوئية أو طاقة البطارية غير كافية. إنها مناسبة للمناطق ذات أنظمة الطاقة المستقرة وأسعار الكهرباء المنخفضة نسبيًا.

(2) أنظمة خارج الشبكة، مناسبة لمناطق مثل الصحاري والجزر التي لا توجد بها شبكة كهرباء، أو المناطق التي تكون فيها شبكة الكهرباء غير مستقرة وتحتاج إلى توليد ذاتي. استخدام محول تخزين الطاقة خارج الشبكة، عادةً مع واجهة مولد الديزل، في الليل عندما يكون مصدر طاقة البطارية غير كافٍ لتكملة الطاقة.

(3) الأجهزة المتصلة بالشبكة وخارجها، والتي لها وظيفة التبديل بين الأوضاع المتصلة بالشبكة وخارجها، أو دمج الأوضاع المتصلة بالشبكة وخارجها في جهاز واحد، والتي يمكن تحويلها إلى وضع خارج الشبكة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وهي مناسبة للمناطق ذات أنظمة الطاقة غير المستقرة وانقطاع التيار الكهربائي المتكرر.

تشتمل المعدات الأساسية لنظام تخزين الطاقة المنزلي على البطاريات والمحولات، وفقًا لدرجة تكامل المنتج، هناك وضعان رئيسيان: آلة الكل في واحد وآلة مقسمة، وتهيمن آلة الانقسام على السوق الحالي ، ولكن الجهاز الكل في واحد هو اتجاه تطوير السوق الراقية:

(1) آلة الانقسام، وبعض المنتجات المقترنة بالتيار المتردد والمنتجات المقترنة بالتيار المستمر تعتمد وضع الآلة المقسمة، ويتم توفير نظام البطارية ونظام العاكس من قبل الشركات المصنعة للعبوة ومصنعي العاكس على التوالي، ومن ثم الوصول إلى المستخدمين النهائيين من خلال قنوات التكامل، التجار والتركيب.

(2) الكل في واحد، المنتج عبارة عن نظام الكل في واحد بما في ذلك البطارية والعاكس، وعادة ما يكون منتجًا مقترنًا بالتيار المتردد. نظام البطارية المنبع والعاكس كمورد لتوفير المنتجات، وعادة ما يستخدم وضع تصنيع المعدات الأصلية، والمنتج النهائي لا يقدم العلامة التجارية للمورد، ومبيعات المنتجات، وما بعد البيع كلها من خلال العلامة التجارية.

وفقًا لجهد حزمة البطارية، يمكن تقسيمها إلى بطاريات عالية الجهد وبطاريات منخفضة الجهد، وتظهر الصناعة اتجاهًا للتحول إلى بطاريات عالية الجهد، والغرض الرئيسي منها هو تحسين الكفاءة وتبسيطها. تصميم النظام، ولكن في الوقت نفسه، يتطلب اتساق خلايا البطارية وقدرات إدارة خدمات إدارة المباني المزيد. عادةً ما تحتوي البطاريات ذات الجهد العالي على جهد حزمة أعلى من 48 فولت، ويمكن تحقيق الجهد العالي على مستوى العبوة عن طريق توصيل خلايا متعددة على التوالي. من حيث الكفاءة، باستخدام نفس سعة البطارية، يكون تيار البطارية لنظام تخزين الطاقة عالي الجهد أصغر، وأقل تداخلاً مع النظام، وكفاءة نظام تخزين الطاقة عالي الجهد أعلى؛ من حيث تصميم النظام، تعتبر طوبولوجيا الدائرة للعاكس الهجين عالي الجهد أبسط، بأبعاد أصغر، ووزن أخف، وأكثر موثوقية. ومع ذلك، فإن البطاريات عالية الجهد مصنوعة من خلايا متعددة متصلة على التوالي والتوازي، وكلما زاد الجهد، زاد عدد الخلايا المتصلة على التوالي، وارتفعت متطلبات اتساق الخلايا، ويجب أن تقترن بنظام إدارة المباني عالي الكفاءة. نظام الإدارة، أو أنه سيكون عرضة للفشل.

تخزين الطاقة المنزلية، برنامج تخزين الطاقة المنزلي الذروة والوادي

تخزين الطاقة المنزلية هو تخزين الكهرباء لاستخدامها عند الحاجة - والمعروفة أيضًا بمنتجات تخزين الطاقة أو"نظام تخزين طاقة البطارية"(بيس)، ويشار إليها فيما يلي باسم التخزين المنزلي. المكون الأساسي لـ بيس هو بطارية قابلة لإعادة الشحن، عادةً ما تكون بطارية ليثيوم أيون أو بطارية حمض الرصاص. المكونات الأخرى هي العاكس، وهو نظام تحكم يتحكم بذكاء في الشحن والتفريغ.

من خلال تخزين الطاقة في المنزل العادي، يمكننا تحقيق مفهوم التوليد الموزع، وتخفيف الضغط على نقل الشبكة، وتقليل استخدام الوقود الأحفوري، وهي مبادرة ضرورية لتحقيق اللامركزية لتحقيق حياد الكربون أو الحياد صفر.

كيفية تكوين تخزين الطاقة المنزلية

كيفية تكوين تخزين الطاقة المنزلية؟ كيف يتم اختيار سعة البطارية؟

في نظام تخزين الطاقة المنزلي، المكونات الرئيسية هي الوحدة، وآلة التخزين، والبطارية؛ في الصورة أعلاه، يتم إعداد مخزن الطاقة في المرآب لاستخدامه في سياراتنا الكهربائية.

تكوين النظام الموصى به

نظام تخزين الطاقة أحادي الطور: 5 كيلو واط + 10 كيلو واط ساعة

نظام تخزين الطاقة ثلاثي الطور: 10kW+10~20kWh

ينقسم نظام تخزين الطاقة إلى مرحلة واحدة وثلاث مراحل. الصورة التالية عبارة عن رسم تخطيطي بسيط لنظام تخزين الطاقة، بالإضافة إلى المكونات الرئيسية الثلاثة التي تشمل أيضًا العدادات والأحمال المنزلية وما إلى ذلك، فإن كلا من المرحلة الواحدة وثلاثية الطور لهما حلول مقابلة.

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

مقدمة من العاكس تخزين الطاقة

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

&نبسب;إن آلة تخزين الطاقة إس/إت عبارة عن تخزين طاقة ثنائي الاتجاه، وتدعم التكامل خارج الشبكة وعلى الشبكة، ووظيفة يو بي إس، والتحكم في تطبيق الهاتف الخليوي، ويمكنها تحقيق التيار المضاد للعكس والحد من الطاقة، وما إلى ذلك. ولكن هناك الفرق بين إس و إت.

ومع ذلك، هناك فرق بين إس وET، إس عبارة عن عاكس لتخزين الطاقة ثنائي الاتجاه أحادي الطور، وET مخصص لشبكة ثلاثية الطور؛ وهو يدعم الإخراج غير المتوازن ثلاثي الطور والتحميل أحادي الطور؛

بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل إس بالبطاريات ذات الجهد المنخفض، ونطاق الجهد إت أعلى، ويتم توصيله بالبطاريات ذات الجهد العالي؛ أنها أيضا مختلفة الشحن والتفريغ الحالي. وسوف ينعكس هذا أيضًا في واجهة العاكس.

نظرًا لأن إس يمكن أن يصل إلى تيار شحن/تفريغ 100 أمبير، فإن واجهة البطارية المقابلة أكبر أيضًا، لاستخدام 25 كابلًا مربعًا، تيار الشحن/التفريغ إت هو 25 أمبير فقط، 6 كابلات مربعة كافية.

لذا فإن أكبر ميزة لهذين الجهازين هي أنهما خارج الشبكة ككل، بالإضافة إلى وظيفة يو بي إس، سيتحول عاكس انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ للشبكة تلقائيًا إلى طاقة البطارية، ووقت التبديل خارج الشبكة أقل من 10 مللي ثانية ، وقت استجابة مستوى يو بي إس، ينتمي إلى مصدر الطاقة غير المنقطع؛ والعديد من الشركات المصنعة للعاكسات لمحولات تخزين الطاقة لـ ربحية السهم، تنتمي إلى مصدر الطاقة في حالات الطوارئ، ووقت التبديل أقل بقليل من 5 ثوانٍ.

مقدمةبطارية تخزين الطاقة

يوصى باستخدام البطارية بطاريات الليثيوم، وهي متوافقة مع العديد من العلامات التجارية للبطاريات، مثل بي واي دي وWo تاي وPai يستطيع؛ بالإضافة إلى ذلك، لا تزال هناك بعض البطاريات لا تزال تقوم بالمطابقة، ويجب على العميل شراء الجهاز قبل التأكد أولاً مما إذا كان استخدامه متوافقًا مع العلامة التجارية للبطارية.

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيف تتناسب مع سعة البطارية؟

بطاريات الليثيوم من معدن الليثيوم أو سبائك الليثيوم كمادة الأنود، واستخدام بطاريات المحلول بالكهرباء غير المائية، والطاقة العالية، وعمر الخدمة الطويل، وخفيفة الوزن والعديد من المزايا الأخرى، وتستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة المائية والحرارية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية و أنظمة الطاقة الأخرى لتخزين الطاقة.

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LFP).

بطارية ليثيوم ثلاثية (نسم/NCA).

بطارية ليثيوم كوبالت (LCO).

بطاريات الليثيوم الأخرى، مثل منجنات الليثيوم، تيتانات الليثيوم، إلخ.

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

معلمات الأداء الرئيسية للبطارية

تكاليف مكونات نظام تخزين الطاقة

كيفية تكوين نظام تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

وضع العمل 1

كيفية تكوين نظام تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

تحديد أولويات استهلاك الحمل.

كهروضوئية - بطارية - شبكة

يتم إعطاء الأولوية للكهرباء المولدة بواسطة الطاقة الكهروضوئية للاستخدام من خلال الحمل، ويتم تخزين الكهرباء الزائدة في البطارية، ومن ثم يتم بيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة؛ عندما تكون الطاقة الكهروضوئية غير كافية، يتم تفريغ البطارية لاستخدامها بواسطة الحمل.

2. عندما تكون شبكة الطاقة معطلة، لا يمكن أن تعمل الأحمال على الخرج المتصل بالشبكة؛ لكن الأحمال الموجودة على الخرج خارج الشبكة يمكن أن تعمل بشكل طبيعي، مدعومة بالخلايا الكهروضوئية والبطاريات.

وضع التخزين الكهروضوئي

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

1. تستخدم السيارات الكهربائية الكهرباء الناتجة عن البطارية للشحن ليلاً، ويتم تكملة النقص عن طريق الشبكة.

2. يتم توفير الكهرباء المولدة بواسطة الطاقة الكهروضوئية إلى مقابس مرآب السيارات الكهربائية والإضاءة وأكوام شحن السيارات الكهربائية وبطاريات تخزين الطاقة.

بالإضافة إلى وضع تطبيق تخزين وشحن الخلايا الكهروضوئية، وتطبيق المزيد من مشاريع الفلل، فإن الحالة الحالية لهذا الوضع لا تزال تعتمد بشكل أساسي على الفلل والعرض التوضيحي.

مشروع توضيحي لتخزين الطاقة

وضع العمل الثاني

- إعداد الوضع الاقتصادي

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

توضيح: لن تقوم الشبكة بشحن البطارية في الوضع العام، ويمكن شحن البطارية وتفريغها في الوضع الاقتصادي.

وتتمثل الوظيفة الرئيسية للوضع الاقتصادي في قطع القمم وملء الأودية، حيث يمكن الاستفادة من الطاقة من الشبكة لشحن البطارية ليلاً عندما تكون في الوادي، وإعطائها للحمولة لاستخدامها أثناء النهار عندما تكون كذلك. في الذروة؛ وهذا الوضع يمكن أن يقلل الفرق بين القمم والوديان، وبالتالي توفير فاتورة الكهرباء.

وظيفة يو بي إس خارج الشبكة

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيف تتناسب مع سعة البطارية؟

الوصف: يمكن أن تعمل الأحمال خارج الشبكة دون انقطاع مع الطاقة الكهروضوئية وطاقة البطارية عند فصل الشبكة؛ يقوم الجانب خارج الشبكة بالتبديل من الشبكة إلى طاقة البطارية لـ يو بي إس.

عندما يتم فصل الشبكة، تنقطع الطاقة عن الجانب الموجود على الشبكة، ويقوم الجهاز بتبديل الأوضاع بسرعة 10 مللي ثانية لضمان الاستخدام العادي للأحمال المهمة في الجانب الاحتياطي. من المهم ملاحظة موقع هذا الحمل، ويجب أن تكون الالتزامات المهمة متصلة بالطرف خارج الشبكة.

على سبيل المثال، محطة قاعدة اتصالات 5G، موقع البناء العام أكثر بعدًا بشكل عام، جودة الطاقة للشبكة ليست عالية، هذه المرة من أجل تلبية الطلب المتواصل على الكهرباء، يمكنك توصيل الحمل بالنهاية الاحتياطية، يتم ضبط جهاز تخزين الطاقة على وضع الاستعداد الاحتياطي، والذي يتم استكماله عادةً بشبكة إمداد الطاقة الكهروضوئية، وتبديل مصدر طاقة البطارية في حالة انقطاع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ.

كيف يمكن تحويل مشروع تم إنشاؤه بالفعل إلى تخزين الطاقة؟

بعد ذلك ننظر إلى نموذج آخر. تحتاج مشاريع تحويل تخزين الطاقة إلى استخدام آلة التحويل SBP وBT، ولا يلزم تغيير تخطيط النظام الكهروضوئي الأصلي، في الكهروضوئية بناءً على إضافة تخزين الطاقة، وهذا متصل بجانب التيار المتردد لدينا. في ظل الظروف العادية، تكون أولوية الطاقة أيضًا هي نفسها من الطاقة الكهروضوئية إلى البطارية إلى الشبكة، وفي حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة، يمكنك الاعتماد فقط على طاقة البطارية لتشغيل الأحمال خارج الشبكة.

كيفية تكوين تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

كيفية تكوين سعة البطارية

يجب أن يأخذ اختيار البطارية في الاعتبار الحمل، سواء تم استخدامه يوميًا أو احتياطيًا؛ تم تحديد سعة البطارية كبيرة جدًا، حيث يكون هناك هدر، إذا تم استهلاك الكهرباء المخزنة، إذا كانت البطارية موجودة في ظاهرة الشحن الزائد.

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

توفر الشركات المصنعة لمعدات تخزين الطاقة أيضًا للعملاء أشكالًا مختلفة من مساحة اختيار سعة البطارية. مثل التركيبات المكدسة، والمنتجات المعيارية المتكاملة، الكل في واحد ذات الطاقة/الطاقة المتعددة، وغيرها من أشكال تحرير برنامج اختيار الطاقة.

كيفية تكوين مجموعة من تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

مخطط المنتج من يونيميكرون

لذا، في سيناريو تخزين الطاقة المنزلية، كيف يمكن الاختيار الأسرع والأكثر مباشرة لأفضل برنامج لسعة البطارية؟

في الوقت الحالي، تستخدم معظم الأسر تخزين الطاقة كوسيلة لتنظيم استخدام طاقة الشبكة، والتي نطلق عليها عادةً تخزين الطاقة المتصل بالشبكة. وفيما يتعلق بتخزين الطاقة المتصلة بالشبكة، يمكن تقسيم الغرض الرئيسي إلى ثلاث فئات: الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية (ارتفاع تكاليف الكهرباء أو عدم الإعانات)، وتعريفات الذروة والوادي، والطاقة الاحتياطية (عدم استقرار الشبكة أو الأحمال المهمة).

1. تعزيز معدل الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية

الغرض الرئيسي من هذا السيناريو هو تركيب نظام تخزين كهروضوئي لتقليل فاتورة الكهرباء عندما يكون سعر الكهرباء مرتفعًا أو يكون دعم توصيل الشبكة الكهروضوئية منخفضًا (لا يوجد دعم)، وبالتالي يمكن تخزين طاقة النظام الكهروضوئي واستخدامها في ليلاً بالإضافة إلى باقي الاستخدام النهاري.

نقوم بتصنيف استخدام الكهرباء المنزلي إلى استخدام نهاري (الفترة الزمنية لتوليد الطاقة الكهروضوئية العالية) والاستخدام الليلي (الفترة الزمنية للطاقة الكهروضوئية منخفضة أو معدومة). وفقًا للغرض المذكور أعلاه، يجب أن تكون الحالة المثالية هي أن تولد الطاقة الكهروضوئية ما يكفي من الكهرباء للاستخدام أثناء النهار وتخزينها بما يكفي للاستخدام ليلاً.

وهذا يعني أن سعة البطارية الفعالة يجب أن تكون مساوية تقريبًا لتوليد الطاقة الكهروضوئية مطروحًا منها استهلاك الطاقة أثناء النهار. ومع ذلك، هذا هو الوضع المثالي. ومن أجل تجنب التكرار في سعة البطارية (وتجنب عدم القدرة على استهلاكها بالكامل أثناء الليل)، نحتاج أيضًا إلى التأكد من أن سعة البطارية الفعالة ليست أعلى من استهلاك الكهرباء أثناء الليل.

كيفية تكوين تخزين الطاقة المنزلية؟ كيفية اختيار سعة البطارية؟

وهذا يتطلب فهمًا أكثر دقة لأنماط استهلاك الكهرباء المنزلية والقدرة على التعرف على قواعد تحديد مستويات الأولوية لإمدادات الطاقة من خلال نظام تخزين الطاقة.

قامت عائلة بتركيب نظام كهروضوئي بقدرة 5 كيلو وات، ويبلغ توليد الطاقة اليومي حوالي 17.5 كيلو وات في الساعة، ويبلغ متوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي للعائلة حوالي 20 كيلو وات في الساعة، منها متوسط ​​استهلاك الطاقة أثناء النهار 5 كيلو وات في الساعة واستهلاك الطاقة ليلاً 15 كيلو وات في الساعة. بعد ذلك، يجب أن تكون طاقة البطارية الفعالة حوالي 17.5-5 = 12.5 كيلو وات في الساعة، وهو ما يتماشى أيضًا مع شرط ألا يكون استهلاك الطاقة أثناء الليل أعلى من استهلاك الطاقة أثناء الليل (12.5 كيلو وات في الساعة ≥15 كيلو وات في الساعة). ولذلك، يمكن لهذه العائلة اختيار 12.5 كيلو واط في الساعة باعتبارها الطاقة الفعالة المثلى للبطارية.

2. تقليل القمم والوديان لخفض فواتير الكهرباء

الغرض الرئيسي من هذا السيناريو هو تقليل الإنفاق الإجمالي للكهرباء عن طريق شحن البطارية أثناء النهار عندما يكون سعر الكهرباء منخفضًا وتفريغ البطارية أثناء الليل عندما يكون سعر الكهرباء مرتفعًا.

نقوم بتصنيف استهلاك الكهرباء المنزلي إلى استهلاك الكهرباء أثناء النهار (عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة) واستهلاك الكهرباء أثناء الليل (عندما تكون أسعار الكهرباء مرتفعة). في هذا السيناريو، الوضع المثالي هو"يتم شحن البطارية خلال النهار باستخدام الطاقة المتبقية بعد أن تقوم الطاقة الكهروضوئية بتزويد الحمل والشبكة، وتكون طاقة البطارية كافية فقط أثناء الليل (تعريفات الذروة)".

وهذا يعني أن السعة الفعالة للبطارية تساوي تقريبًا استهلاك المنزل من الكهرباء ليلاً. ومع ذلك، فإن حساب سعة البطارية بناءً على استهلاك الكهرباء ليلاً لا يمثل سوى الحد الأقصى لقيمة الطلب.

عند النظر في تكلفة البطارية، من الضروري عمومًا النظر في سعة النظام الكهروضوئي واستثمار البطارية وتوفير التعريفة على ثلاثة مستويات لتحديد النسبة المثلى. وفي الوقت نفسه للوفاء، فإن وقت تفريغ البطارية ليس أطول من ساعات الطاقة الليلية.

قامت عائلة بتركيب نظام كهروضوئي بقدرة 5 كيلو وات، متوسط ​​استهلاك الكهرباء اليومي حوالي 20 كيلو وات في الساعة، في الليل (بافتراض أن فترة الذروة والقاع لأسعار الكهرباء من الساعة 17:00 حتى 22:00 لمدة إجمالية 5 ساعات) 15 كيلو وات في الساعة. بافتراض أنه وفقًا للحساب، فإن القدرة الفعالة للبطارية لتغطية استهلاك الأسرة من الكهرباء ليلاً تبلغ 2/3 للحصول على عائد أمثل على نقطة الاستثمار.

بعد ذلك، يجب أن تكون السعة الفعالة للبطارية مساوية لـ 15*2/3=10 كيلو وات في الساعة، وفي هذا الوقت، تكون البطارية حوالي 10 كيلو وات في الساعة/5 كيلو وات = 2 ساعة، وهو أقل من أو يساوي استهلاك الكهرباء أثناء الليل لمدة 5 ساعات. ولذلك، يمكن تحسين السعة الفعالة للبطارية لهذه العائلة إلى 10 كيلووات في الساعة. 3.

3. كمصدر طاقة احتياطي في المناطق غير المستقرة لشبكة الطاقة

يتم استخدام نظام تخزين الطاقة كمصدر طاقة احتياطي بشكل أساسي في المناطق غير المستقرة بشبكة الطاقة أو في المواقف ذات الأحمال المهمة. على سبيل المثال، الإضاءة الأساسية والثلاجات وأجهزة الكمبيوتر المكتبية وغيرها في المنازل؛ غرف البيانات في الأماكن التجارية، والمعدات الهامة في الأماكن الصناعية، ومعدات الإضاءة والتهوية في أماكن التربية، الخ.

عند تصميم سعة البطارية لغرض رئيسي هو الطاقة الاحتياطية، فإن الاعتبار الرئيسي هو مقدار الطاقة اللازمة لتزويد الأحمال المهمة وحدها في حالة بقاء البطارية خارج الشبكة لأطول فترة زمنية (أقصى وقت انقطاع متوقع )، بما في ذلك ضرورة مراعاة حالة عدم وجود أنظمة كهروضوئية ليلاً.

في هذا السيناريو، يتم حساب سعة البطارية بشكل أفضل، وتحتاج فقط إلى سرد جميع الأحمال المهمة، وحساب استهلاك الطاقة لجميع الأحمال خلال أطول وقت انقطاع، ويمكنك في البداية تحديد سعة البطارية.

خذ مكانًا تجاريًا مهمًا كمثال، الأحمال المهمة هي 10 خزائن في غرفة البيانات، كل منها يستهلك طاقة 3 كيلو وات، وأطول فترة انقطاع متوقعة هي حوالي 4 ساعات. وفقاً للحساب، يجب أن تكون السعة الفعالة لبطارية هذا المشروع 10*3kW*4h=120kWh. ولذلك، يمكن تحسين القدرة الفعالة لبطارية هذا المشروع الصناعي والتجاري إلى 120 كيلووات في الساعة.

الحالات الثلاث المذكورة أعلاه هي الطلب الأكثر شيوعًا لتركيب أنظمة تخزين الطاقة المتصلة بالشبكة، وهناك قاعدة يجب اتباعها عند اختيار سعة البطارية. ومع ذلك، في التطبيق الفعلي لاثنين أو أكثر من الاحتياجات قد تحدث حالة متراكبة، الأمر الذي يتطلب منا أن نكون قادرين على تحليل الاحتياجات المحددة، وفي نهاية المطاف فرز سعة البطارية المثلى.

بالإضافة إلى ذلك، ذكرنا في التحليل أعلاه القوة الفعالة للبطارية، كما أن الاختيار الفعلي للبطارية يحتاج أيضًا إلى مراعاة حمل الصدمة للحمل، وعمق التفريغ للبطارية، وفقدان كفاءة النظام، و أداء معدات تخزين الطاقة، والعائد المتوقع على الاستثمار وغيرها من المواقف.

لذلك، عند اختيار سعة البطارية، من الضروري مراعاة الطاقة ضمن الأسرة بأكملها أو سيناريو الاستخدام كنظام كامل، ومن المهم أيضًا بشكل خاص اختيار أفضل موردي المعدات وتكامل الأنظمة.

1.2 كمية القيمة: تبلغ تكلفة الاستثمار للنظام بأكمله حوالي 80000 يوان

بأخذ نظام تخزين الطاقة بقدرة 4.68 كيلو وات + وات و5.8 كيلو وات في الساعة لمنزل في المملكة المتحدة كمثال، يبلغ إجمالي الاستثمار حوالي 10000 جنيه إسترليني، وهو ما يعادل سعر الوحدة 17.61 يوان/واط. من بينها، يمثل النظام الكهروضوئي 32% من الإجمالي، حيث تبلغ تكلفة الوحدة 3.08 يوان/واط والعاكس الكهروضوئي 2.56 يوان/واط. يمثل نظام تخزين الطاقة 35% من الإجمالي، بسعر الوحدة 4.97 يوان/ساعة. تكلفة المواد الأخرى + تكاليف التركيب 3400 جنيه إسترليني بنسبة 33% من الإجمالي. 33%.

الوحدة الكهروضوئية 1800 4.68 كيلووات 3.08 يوان / واط

العاكس الكهروضوئي 1500 4.68 كيلو واط 2.56 يوان / واط

نظام تخزين الطاقة 3600 5.8 كيلووات ساعة 4.97 يوان / ساعة

مواد مساعدة أخرى 1900

رسوم التركيب 1500

إجمالي 10300 4.68 كيلووات 17.61 يوان/واط

المصدر: اتحاد البنائين الرئيسيين، الطاقة الشمسية الميسرة، خبراء البيئة، المعهد الشرقي للأوراق المالية.

1.3 الاتجاه: بطارية عالية السعة + عاكس هجين + اتجاه الكل في واحد

من اتجاه البطارية، تتطور بطاريات تخزين الطاقة إلى سعة أعلى. مع زيادة استهلاك الكهرباء السكنية، زادت كمية الكهرباء التي تحملها كل أسرة تدريجيًا، وحققت بعض المنتجات توسعًا في النظام من خلال الوحدات النمطية. بسبب تغلغل مركبات الطاقة الجديدة، وزيادة قوة الأجهزة المنزلية وتأثير المكاتب المنزلية، زاد مقدار استهلاك الكهرباء لكل أسرة، وزاد مقدار القدرة الاستيعابية للطلب على تخزين الطاقة.

(1) فيما يتعلق بالأسواق الإقليمية، فإن الكمية الإجمالية للكهرباء المنقولة لكل أسرة آخذة في الارتفاع تدريجياً. بأخذ السوق الألمانية كمثال، يبلغ متوسط ​​كمية الكهرباء المنقولة في عام 2021 8.8 كيلووات ساعة، بينما تبلغ بيانات الفترة نفسها 8.5 كيلووات ساعة في عام 2020 و8 كيلووات ساعة في عام 2019. وتبلغ الزيادة في كمية الكهرباء المنقولة في السوق الألمانية ويرجع ذلك أساسًا إلى تطوير مركبات الطاقة الجديدة وزيادة استهلاك الكهرباء المنزلية.

(2) بطاريات نمطية لسهولة التوسع. إن الكمية المشحونة والقوة لمنتج واحد محدودة، وسيقوم المصنعون بإعداد المنتجات لتكون قادرة على تحقيق المرونة في التكوين من خلال الوحدات النمطية والدمج للتكيف مع احتياجات سيناريوهات السعة المختلفة.

نوع البطارية، طريقة الاقتران، تكوين المرونة، الشحن

بطارية المرحلة معدل الذكاء LFP تكييف تصل إلى 4 وحدات 3.36، 10.08 كيلووات في الساعة

جينيراك PWRcell إن إم سي العاصمة ما يصل إلى وحدتين 9، 12، 15، 18 كيلووات في الساعة

تسلا باور وول إن إم سي تكييف يصل إلى 10 وحدات 13.5 كيلووات في الساعة

بطارية باناسونيك EverVolt إن إم سي تكييف أو العاصمة مقترنة بالتيار المستمر تصل إلى 6 وحدات 11.4، 17.1 كيلووات في الساعة

سونين سابقة بمعنى البِيْئَة LFP تكييف 5، 7.5، 10، 12.5، 15، 17.5، 20 كيلووات في الساعة

مكيف إل جي الكيمياء ريسو إن إم سي يصل إلى وحدتين بقدرة 9.3 كيلووات في الساعة

بطارية اليكتريك قوة باور بود 2 LFP تكييف أو العاصمة مقترنة بالتيار المتردد تصل إلى 3 وحدات، بطارية مقترنة بالتيار المستمر تصل إلى 4 وحدات 10، 15، 20 كيلووات في الساعة

صن باور SunVault LFP تكييف 12، 24 كيلووات في الساعة

سولارايدج طاقة بنك إن إم سي العاصمة ما يصل إلى 3 وحدات لكل عاكس، وما يصل إلى 3 محولات لكل نظام 9.7 كيلووات في الساعة

(3) تنتقل البطاريات من الجهد المنخفض إلى الجهد العالي. تولد أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي حرارة أقل، مما يمكن أن يحسن كفاءة النظام، مع تبسيط هيكل الدائرة وتسهيل تركيب النظام. مع تحسن تكنولوجيا إنتاج الخلايا وتصنيعها وتكنولوجيا التحكم في نظام إدارة البطارية، أصبحت أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي اتجاهًا صناعيًا.

الجدول 3: مقارنة منتجات البطاريات عالية الجهد لتخزين الطاقة السكنية

نوع البطارية تصنيف الجهد الكهربائي (فولت) سعة البطارية (كيلوواط ساعة) طاقة الخرج (كيلوواط) السعر (دولار/كيلوواط ساعة)

إل جي ريسو H سلسلة إن إم سي 400 6.5/9.8 3.5/5 795

بي واي دي بريميوم HVM LFP 150-400 2.76 2 870

سنجرو وفاق-الرسام-sbr com.lfp 192-512 9.6 1.92 650

فيمر باور X فيم-بات LFP 180-360 9.6/12.8/16 3.8/5.1/6.4

سولار ايدج BAT10K LFP 350-450 10 5 985

المصدر: مراجعات الطاقة النظيفة، المعهد الشرقي للأوراق المالية

فيما يتعلق باتجاهات العاكسات، فقد زاد الطلب على العاكسات الهجينة المناسبة للسوق المتزايدة والعاكسات خارج الشبكة التي لا تحتاج إلى الاتصال بالشبكة.

(1) طاقة كافية لتوزيع وتخزين الطاقة الكهروضوئية الجديدة، مما يزيد الطلب على العاكسات الهجينة. لأن نظام تخزين الطاقة المنزلية الحالي إلى السوق المتزايد (المستخدمين الكهروضوئية الموزعة الجديدة دعم تخزين الطاقة)، ​​وبالتالي زيادة الطلب على العاكس الهجين. سوق الأوراق المالية بسبب وجودها بالفعل مع العاكس المتصل بالشبكة الكهروضوئية، وبالتالي فإن التثبيت المتزايد لنظام تخزين الطاقة، واختيار العاكس التخزين، في حين أن السوق الإضافية عموما سوف تكون العاكس الكهروضوئية ومحول التخزين مجتمعة في العاكس الهجين. يميل المستخدمون أكثر إلى تركيب تخزين الطاقة في وقت تركيب الطاقة الكهروضوئية الجديدة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن عدم اليقين في سياسة القياس الصافي للأسر المعيشية في الخارج أصبح أقوى، وزاد عدم اليقين بشأن إيرادات الطاقة الكهروضوئية المنزلية،

الجدول 4: تغييرات سياسة القياس الصافي في الخارج

اليونان 2021 زيادة الحد الأقصى لصافي القياس للشبكة القارية من 1 ميجاوات إلى 3 ميجاوات، والإلغاء التدريجي لمتطلبات الترخيص لأنظمة القياس الصافي التي تقل عن 50 كيلووات.

هولندا 2020 تخطط الحكومة الهولندية لخفض أسعار الكهرباء بنسبة 9% سنويًا من 2023 إلى 2030 كاليفورنيا 2021 يقترح مقترح نيم3.0 خفض دعم تعريفات الطاقة الشمسية، وتقصير فترة صافي القياس من 20 عامًا إلى 10 سنوات، وتغذية فائض الكهرباء بعد ذلك. التوليد الذاتي والاستهلاك الذاتي وفق كامل كمية الكهرباء، وزيادة الرسم الشهري الثابت لأصحاب الطاقة الشمسية.

مصدر البيانات: الموقع الرسمي للحكومة، المعهد الشرقي للأوراق المالية

(2) الطلب على المحولات خارج الشبكة مدفوع بأسواق مثل الولايات المتحدة وجنوب إفريقيا. الكوارث الطبيعية المتكررة في الولايات المتحدة، ومخاطر انقطاع التيار الكهربائي مرتفعة، وشبكة الكهرباء الأمريكية هشة نسبيًا، والشيخوخة الشبكة، من أجل تحقيق الاستقرار في الشبكة، جزء من شركات الطاقة النظام الكهروضوئي لا تسمح لها بالوصول إلى شبكة. لذلك، ضرورة تركيب وحدات استهلاك ذاتي خارج الشبكة، بدلاً من المولدات. ينمو سوق الولايات المتحدة بمعدل مرتفع، ويتزايد الطلب بشكل كبير على محولات تخزين الطاقة خارج الشبكة التي تناسب السوق الأمريكية. قامت داي بدمج كلا الوضعين المتصل بالشبكة وخارج الشبكة في نفس الماكينة، وهو ما لاقى استحسانًا في سوق الولايات المتحدة نظرًا لقدرته المتميزة على التحكم في التكلفة.

فيما يتعلق باتجاهات المنتج النهائي، فإن النوع المنفصل الحالي هو النوع الرئيسي، أي يتم إقران أنظمة البطارية والعاكس معًا، ويتجه التطوير اللاحق تدريجيًا نحو آلة الكل في واحد. في السابق، كانت الشركات المصنعة للبطاريات توفر عادةً أنظمة البطاريات، وتوفر الشركات المصنعة للعاكس عاكسًا هجينًا، وقنوات البيع وفقًا للبطارية وملاءمة العاكس مع المبيعات. جلبت العلامات التجارية المختلفة للمنتجات صعوبة في التركيب وخدمة ما بعد البيع. لذلك، بدأ مصنعو العبوات ومصنعو العاكس في إشراك بعضهم البعض، وقد قامت بعض الشركات المصنعة للعاكس (مثل مشمس قوة وHuawei وGoodway وما إلى ذلك) بالفعل بشراء خلايا البطارية وتجميع حزمها الخاصة، ودمج البطاريات والمحولات للبيع، والتي من ناحية يمكن أن توسع المبيعات، ومن ناحية أخرى، يمكن أن تساعد المستهلكين على توفير الاستثمار لمرة واحدة في المعدات، وتبسيط عملية التثبيت، وتوفير تكاليف التثبيت، فضلاً عن تسهيل صيانة ما بعد البيع. الشركات المصنعة للبطاريات مثل منتجات باي طاقة المتكاملة قيد التطوير.

يعد السعر النهائي للجهاز متعدد الإمكانات أعلى بشكل عام، ولكن الدرجة العالية من تكامل الجهاز متعدد الإمكانات تقلل من صعوبة التثبيت وتوفر تكاليف التثبيت. لا تمثل تكلفة الأجهزة في السوق الخارجية سوى أقل من نصف التكلفة الإجمالية، وتكاليف العمالة اللاحقة بما في ذلك التركيب والخدمة والتصميم ومتابعة تطبيق الشبكة وتطبيق الدعم وما إلى ذلك، تمثل نسبة كبيرة. يمكن للآلة الشاملة أن توفر تكلفة المتابعة، لذلك يتم التعرف عليها تدريجيًا في السوق الراقية.

من اتجاهات السوق الإقليمية، تسبب هياكل الشبكات المختلفة وأسواق الطاقة اختلافات طفيفة في المنتجات السائدة في المناطق المختلفة. ويسود وضع الاتصال بالشبكة في أوروبا، ولدى الولايات المتحدة المزيد من أنماط الاتصال بالشبكة وخارجها، وتستكشف أستراليا وضع محطة الطاقة الافتراضية.

(1) تمتلك أوروبا حاليًا المزيد من الأوضاع المتصلة بالشبكة. يتمتع السوق الأوروبي بمعدل اختراق مرتفع للطاقة الكهروضوئية، والشبكة مستقرة نسبيًا، ويمكن أن يؤدي استخدام الأنظمة المتصلة بالشبكة إلى تلبية الطلب. تحتاج أنظمة تخزين الطاقة إلى التفاعل مع الشبكة، لذلك يجب اعتماد محولات المنتج على أنها متصلة بالشبكة لتلبية متطلبات الشبكة المحلية. يمكن لعملاء التطبيقات المتصلة بالشبكة تبديل الوضع، ووضع توليد الطاقة العادي، والكهروضوئية النهارية لتلبية الطلب على الأجهزة الكهربائية، ثم شحن البطارية، ويتحول الليل تلقائيًا إلى جانب البطارية من مخرج التيار المستمر، ويقطع العاكس إلى 220 فولت إلى تحميل الطاقة المنزلية. في الأيام الغائمة والممطرة، يكون توليد الطاقة الكهروضوئية غير كافٍ لإرسال أمر إلى الشبكة، من الشبكة لشراء الطاقة لتلبية حمل الأسرة في نفس الوقت لشحن البطارية.

(2) يوجد في سوق الولايات المتحدة عدد كبير من الأوضاع المتصلة بالشبكة وخارجها. لقد تركز إنشاء شبكة الكهرباء الأمريكية في القرن الماضي، كما أن مرافق الشبكة قديمة نسبيًا، مما يضع مخاطر خفية على قدرة الشبكة على نقل الطاقة وقدرة التحميل، كما أن مشكلة المعدات القديمة والتكنولوجيا القديمة بارزة. ووفقا لإحصائيات وزارة الطاقة الأمريكية، فإن 70% من خطوط النقل ومحولات الطاقة تعمل منذ أكثر من 25 عاما، و60% من قواطع الدائرة الكهربائية تعمل منذ أكثر من 30 عاما. ووفقاً لإحصائيات وكالة الطاقة الدولية، شهد العملاء في الولايات المتحدة ما متوسطه 3.2 ساعة من التعطيل خلال الأحداث الكبرى و1.5 ساعة في المتوسط ​​من التعطيل في غياب الأحداث الكبرى، أي ما مجموعه خمس ساعات تقريباً. بالنسبة للمناطق المعرضة للطقس القاسي، يمكن أن يصل متوسط ​​انقطاع التيار الكهربائي السنوي إلى أكثر من 10 ساعات. يمكن للآلة المتصلة بالشبكة أن تحقق التبديل السريع بين الأوضاع المتصلة بالشبكة والمتصلة بالشبكة، مع استخدام البطارية كمصدر طاقة في حالة انقطاع التيار الكهربائي، وعندما لا تكون طاقة البطارية كافية، يمكنها الانتظار حتى اليوم التالي فقط يجب أن تكون البطارية ممتلئة، لذلك يجب أن تكون الشبكة المتصلة والمتصلة بالشبكة متطابقة مع واجهات الديزل أو الطاقة الكهروضوئية أو طاقة الرياح.

(3) تستكشف أستراليا نموذج محطة توليد الطاقة الافتراضية. يمكن للأسر متعددة الأسر التي لديها أنظمة تخزين كهروضوئية مثبتة قبول بروتوكول VPP وتلقي جدولة الشبكة. ويمكن للأسر بيع الطاقة الفائضة؛ عندما يكون هناك طلب على الطاقة، يتم شراء الطاقة من خلال هذا الإعداد ومن ثم توصيلها بالشبكة. بالنسبة لمصادر الطاقة الموزعة مثل أنظمة الطاقة الشمسية السكنية، وأنظمة تخزين الطاقة المنزلية والتجارية، والمركبات الكهربائية المزودة بتقنية V2G، طور مشغل سوق الطاقة الأسترالي (إيمو) معيارًا فنيًا جديدًا وأطلق برنامج محطة طاقة افتراضية، حيث يمكن لمصادر الطاقة الموزعة المشاركة في سوق الكهرباء للحصول على إيرادات مع تلبية طلب المستخدمين.

2، مساحة السوق: الطاقة الكهروضوئية الموزعة بشكل فائق المتوقع + معدل اختراق تخزين الطاقة"مزدوج ب"ومن المتوقع أن تصل القدرة المركبة الجديدة العالمية إلى 58 جيجاوات ساعة في عام 2025

عادةً ما يتم استخدام تخزين الطاقة المنزلية جنبًا إلى جنب مع الطاقة الكهروضوئية المنزلية، وتبشر السعة المركبة بنمو عالي السرعة.

في عام 2015، تبلغ القدرة المركبة السنوية الجديدة لتخزين الطاقة المنزلية على مستوى العالم حوالي 200 ميجاوات فقط، ومنذ عام 2017، أصبح نمو القدرة المركبة العالمية أكثر وضوحًا، وفي كل عام زاد نمو القدرة المركبة الجديدة بشكل ملحوظ، وبحلول عام 2020 وصلت القدرة المركبة العالمية الجديدة إلى 1.2 جيجاوات، بزيادة قدرها 30% على أساس سنوي.

أوروبا والولايات المتحدة هي السوق الأكثر إمكانات النمو في العالم.

من وجهة نظر الشحنات، وفقًا لإحصائيات آي إتش إس ماركيت، بلغت شحنات تخزين الطاقة المنزلية الجديدة العالمية في عام 2020 4.44 جيجاوات في الساعة، بنمو سنوي قدره 44.2٪، منها أوروبا والولايات المتحدة واليابان وأستراليا. في المقدمة، تحتل 3/4 من الشحنات العالمية، السوق الأوروبية والسوق الألمانية هي الأكثر سرعة، شحنات ألمانيا أكثر من 1.1 جيجاوات ساعة، تحتل المرتبة الأولى في العالم، والولايات المتحدة، شحنات أيضا أكثر من 1 جيجاوات ساعة. ومن بين الأسواق الأوروبية، يتطور السوق الألماني بسرعة أكبر، حيث تتجاوز شحنة ألمانيا 1.1 جيجاوات في الساعة، لتحتل المرتبة الأولى في العالم، وتتجاوز الولايات المتحدة أيضًا 1 جيجاوات في الساعة وتحتل المرتبة الثانية، وستبلغ شحنة اليابان في عام 2020 ما يقرب من 800 ميجاوات في الساعة، وهي متقدمة بفارق كبير. عن باقي الدول ويحتل المركز الثالث .

2.1 بناءً على الطلب: أصبح تحول الطاقة وشيكًا، والطاقة الكهروضوئية الموزعة تتجاوز التوقعات

وكان الاعتماد المفرط على الطاقة على الدول الأجنبية سبباً في أزمة الطاقة، كما أدت الحرب بين روسيا وأوكرانيا إلى تفاقم الصراع. ويشكل الغاز الطبيعي نحو 25% من مزيج الطاقة في أوروبا. ووفقاً للكتاب السنوي الإحصائي لشركة بريتيش بتروليوم للطاقة العالمية، وهو هيكل استهلاك الطاقة في أوروبا، شكلت الطاقة الأحفورية نسبة عالية، حيث شكل الغاز الطبيعي نسبة ثابتة تبلغ حوالي 25%. تعتمد أوروبا بشكل كبير على الغاز الطبيعي وتعتمد بشكل أساسي على الواردات. ومن بين مصادر الغاز الطبيعي، يأتي 80% من خطوط الأنابيب المستوردة والغاز الطبيعي المسال، حيث يبلغ حجم غاز خطوط الأنابيب المستورد من روسيا 13 مليار قدم مكعب يوميًا، وهو ما يمثل 29% من إجمالي العرض. إن الاعتماد الخارجي المفرط على الطاقة يؤثر بشكل خطير على أمن الطاقة، وتأمل الحكومة في تقليل الاعتماد والحفاظ على الأمن القومي. إن توقف إمدادات الغاز الطبيعي الروسي إلى أوروبا سيهدد إمدادات الطاقة للمنطقة الأوروبية، وهناك حاجة ملحة لتطوير الطاقة النظيفة لضمان إمدادات الطاقة.

سياسة لتسريع انتقال الطاقة، ومن المتوقع التعديل التصاعدي للقدرة المركبة الضوئية.

ومن أجل ضمان أمن الطاقة، اعتمدت البلدان سياسات لتسريع وتيرة تحول الطاقة. تهدف ألمانيا إلى تحقيق هدف توليد الطاقة من الطاقة المتجددة بنسبة 100% في الفترة من 2050 إلى 2035 مقدمًا،"باقة عيد الفصح - باقة عيد الفصح"، لتحقيق 80٪ من توليد الطاقة المتجددة في عام 2030، والطاقة الشمسية للوصول إلى هدف 600 تيراواط في الساعة، في عام 2030 لتحقيق منشآت كهروضوئية بقدرة 215 جيجاوات بحلول عام 2030. أقرت المفوضية الأوروبية اقتراح إعادة الطاقة لرفع هدف الطاقة المتجددة للاتحاد الأوروبي لعام 2030، والطاقة المتجددة قد يتم رفع الهدف مرة أخرى إلى 45٪ في عام 2030، مع عدد من المبادرات لدعم الطاقة الكهروضوئية الموزعة: 1) البرنامج الأوروبي للطاقة الكهروضوئية على الأسطح، والذي من المتوقع أن يزيد 17 تيراواط ساعة من الكهرباء في السنة الأولى من تنفيذه (أعلى بنسبة 17٪ من البرنامج السابق) المتوقعة)، وتوليد 42 تيراواط/ساعة من الكهرباء الإضافية في العام الخامس والعشرين؛ 2) سيتم تركيب جميع الأسطح الكهروضوئية بحلول السنة الخامسة والعشرين؛ و3) سيتم تركيب جميع الأسطح الكهروضوئية بحلول العام الخامس والعشرين. 2) تركيب الخلايا الكهروضوئية في جميع المباني العامة المناسبة لمدة 25 سنة؛ و3) إلزام جميع المباني الجديدة بتركيب الأسطح الكهروضوئية،

الجدول 5: المراجعة التصاعدية للدول لتوقعات تركيب الطاقة الكهروضوئية

الدولة قبل التعديل السياسة الجديدة

ستحقق ألمانيا الطاقة المتجددة بنسبة 100% بحلول عام 2050، بمتوسط ​​تركيب كهروضوئي جديد سنوي يبلغ 5 جيجاوات لتحقيق توليد طاقة متجددة بنسبة 100% بحلول عام 2035، بمتوسط ​​تركيب سنوي جديد يبلغ 17.2 جيجاوات قبل عام 2030.

ستقوم المملكة المتحدة بتركيب 14.6 جيجاوات من الطاقة الكهروضوئية في عام 2021، بما في ذلك 5 جيجاوات من الطاقة الكهروضوئية المنزلية. وبحلول عام 2035، ستزيد القدرة الكهروضوئية المركبة خمسة أضعاف من 14 جيجاوات الحالية، مع متوسط ​​تركيب جديد سنوي يبلغ 5 جيجاوات.

شكلت الطاقة المتجددة في الاتحاد الأوروبي 2030 من 32% إلى 40% شكلت الطاقة المتجددة 2030 45% مرة أخرى

مصدر البيانات: الموقع الرسمي للحكومة، المعهد الشرقي للأوراق المالية

من وجهة نظر تغلغل الطاقة الكهروضوئية المنزلية، تم تركيب بلدان الطلب الكهروضوئية الرئيسية في الخارج من المناطق المفتوحة الموزعة، مثل اليابان وأستراليا والولايات المتحدة، وتطوير الطاقة الكهروضوئية في المرحلة المبكرة من القدرة المركبة الجديدة على الأسطح السكنية، في نفس الوقت الوقت بسبب البداية المبكرة، فإن معدل انتشار الطاقة الكهروضوئية في بلدان أوروبا وأستراليا أعلى بكثير من معدل انتشار الصين وأستراليا والولايات المتحدة وألمانيا، وشكلت القدرة المركبة الكهروضوئية المنزلية في اليابان نسبة من إجمالي القدرة الكهروضوئية المركبة البالغة 66.5٪، 25.3 ٪، 34.4٪، 29.5٪، 29.5٪ و 25.3٪ على التوالي، 34.4٪، 29.5٪، وشكلت القدرة المركبة الأسرية في البلدان المتقدمة أكثر من 10 مرات في الصين. تمثل الطاقة الكهروضوئية الموزعة في الخارج نسبة أعلى، ونعتقد أن هناك سببين:

(1) عملية التحضر في أوروبا أعلى، والإسكان عبارة عن منازل مستقلة أو شبه مستقلة بشكل أساسي، ومناسبة لتطوير الطاقة الكهروضوئية المنزلية. ومن بيانات عام 2016، يوجد في الولايات المتحدة 135.6 مليون وحدة سكنية، منها 95 مليون فيلا أو تاون هاوس، أي ما نسبته حوالي 66%؛ بحسب ال"مسح إحصاءات الإسكان والأراضي في اليابان لعام 2013"، بلغ عدد المنازل المستقلة في اليابان 54.9% في عام 2013، لتحتل حصة كبيرة من إجمالي عدد المنازل. ومن حيث عدد طوابق المباني السكنية، تبلغ نسبة المباني المكونة من 5 طوابق فما دون 84.9%، وفي طوكيو، لا تزال نسبة المنازل المنفصلة مرتفعة حتى 40.7% في عام 2013؛ كما تصل نسبة المنازل المنفصلة وشبه المنفصلة في أوروبا إلى 57.4% في المتوسط، وتبلغ نسبة المنازل المنفصلة وشبه المنفصلة في المملكة المتحدة أكثر من 80%. وفي المقابل، فإن نوع السكن في الصين مختلف للغاية، حيث تهيمن المساكن الشاهقة، وتتركز المساكن المنفصلة وشبه المنفصلة في المناطق الريفية والضواحي.

(2) دعم السياسات للتوليد الذاتي للطاقة الكهروضوئية المنزلية والاستهلاك الذاتي. توليد الطاقة الكهروضوئية الأوروبية لتنفيذ سياسة القياس الصافي، مع مرافق توليد الطاقة المتجددة للمستهلكين يمكن أن تعتمد على كمية الكهرباء المسلمة إلى الشبكة، من فاتورة الكهرباء الخاصة بهم لخصم جزء من صافي الاستهلاك فقط، تعمل هذه السياسة على تحسين كبير في توزيع التوليد الذاتي الكهروضوئي والاستهلاك الذاتي للطاقة المتبقية على الإنترنت للاقتصاد. إن ارتفاع الدعم للطاقة الكهروضوئية الموزعة في كل بلد، وأسعار الفائدة المنخفضة نسبيا على القروض المصرفية، وانخفاض تكلفة تمويل أنظمة الطاقة الكهروضوئية، وعدم التخلف عن سداد الإعانات، يحفز الرغبة في التثبيت.

الجدول 6: سياسات دعم الطاقة الكهروضوئية المنزلية في مختلف البلدان

سياسة الوقت القطرية

هولندا 2020 قدمت هولندا نظام قياس صافي لمدة عشر سنوات لدعم الطاقة الكهروضوئية السكنية. وتخطط الحكومة الهولندية لخفض أسعار الكهرباء بنسبة 9% سنويا في الفترة من 2023 إلى 2030.

إيطاليا 2022 عملية موافقة مبسطة لتركيب أنظمة كهروضوئية تجارية على الأسطح بقدرة مركبة تتراوح بين 50 كيلووات و200 كيلووات، تخصيص 267 مليون يورو (294 مليون دولار) للتخفيضات الضريبية لمساعدة الشركات على تغطية جزء من تكلفة شراء وتركيب المصفوفات الشمسية.

خصصت سويسرا 2020 مبلغًا إضافيًا قدره 46 مليون فرنك سويسري (47.5 مليون دولار) لبرنامج دعم الطاقة الشمسية على الأسطح السكنية والتجارية. وهذا المبلغ الإضافي يرفع ميزانية الدعم إلى 376 مليون فرنك سويسري.

المصدر: الموقع الحكومي، معهد أورينت لأبحاث الأوراق المالية

2.2 حسب الطلب: الرسوم الجمركية + الإعانات تؤدي إلى زيادة معدل انتشار التخزين

حاليًا، معدل اختراق تخزين الطاقة المنزلية منخفض نسبيًا، وهناك مجال كبير للتحسين. 1) الولايات المتحدة: وفقًا لإحصائيات مختبر بيركلي، فإن 6% فقط من سوق الولايات المتحدة يتم إقرانها بالخلايا الكهروضوئية لتخزين الطاقة المنزلية، وتبلغ أعلى نسبة للتخزين البصري المدمج في ولاية هاواي ما يقرب من 80%، تليها بنسبة انتشار في كاليفورنيا تبلغ 8%، في حين تبلغ النسبة في المناطق الأخرى حوالي 4% فقط. 2) ألمانيا: وفقًا لإحصائيات ISEA روث آخن، بحلول عام 2021، سيرتفع التركيب التراكمي لتخزين الطاقة المنزلية في ألمانيا من 1.5% إلى 1.5%. ألمانيا التركيب التراكمي لتخزين الطاقة المنزلية 430.000 أسرة، وفقًا لقياس السقف الألماني البالغ 40 مليونًا، فإن معدل الاختراق الحالي لتخزين الطاقة في جميع الأسطح هو 1.1٪ فقط، الزاوية المثبتة الجديدة، ألمانيا في عام 2021، عائلة التخزين الجديدة 145,000، منها 93% للطاقة الكهروضوئية الجديدة مع التخزين، و7% لمخزون التجديد الكهروضوئي، و215,000 عائلة الكهروضوئية الجديدة، والتخزين والطاقة الكهروضوئية الجديدة التي تم بناؤها بنسبة 63%. يرافقه أمن الطاقة واستقرار الكهرباء يحتاج إلى تحسين، وهبوط الإعانات السياسية، وأسعار الكهرباء السكنية وخفض تكاليف نظام تخزين الطاقة، والميل إلى تثبيت نظام تخزين الطاقة سيكون أقوى، ومعدل اختراق نظام تخزين الطاقة لديه زيادة كبيرة في الفضاء.

على المدى القصير: ارتفاع أسعار الكهرباء له تأثير على تحسين اقتصاديات تخزين الطاقة، ويصبح حافزاً لنمو السوق، ولكن تأثيره محدود، وليس عاملاً حاسماً. بافتراض أن استهلاك الكهرباء المنزلي السنوي 4000 كيلووات ساعة، 60٪ من استهلاك الكهرباء المسائي، تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية 5 كيلووات + 10 كيلووات ساعة، ساعات توليد الطاقة الكهروضوئية السنوية 1000 ساعة، تكلفة الاستثمار الكهروضوئية 1.3 يورو / واط (ما يعادل 9.1 يوان صيني) يوان / ث)، تكلفة الاستثمار في تخزين الطاقة تبلغ 0.8 يورو / واط (أي ما يعادل 5.6 يوان صيني / واط)، ويبلغ سعر الكهرباء لسكان 0.3464 يورو / كيلوواط. استثمار أولي قدره 14500 يورو (ما يعادل 101500 يوان)، منها 6500 يورو (ما يعادل 45500 يوان) للأنظمة الكهروضوئية و8000 يورو (ما يعادل 56. 000 يوان) لأنظمة تخزين الطاقة. ووفقا لمكتب الإحصاء الاتحادي، يبلغ متوسط ​​الدخل السنوي للأسر الألمانية 56 ألف يورو، وتمثل تكلفة تركيب نظام التخزين الكهروضوئي 25% من الدخل السنوي للأسر. تبلغ التوفيرات في تكلفة تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية 16,601 يورو مقارنة بدورة الحياة الكاملة للشبكة (20 عامًا)، و9,338 يورو مقارنة بتركيب الطاقة الكهروضوئية فقط. يبلغ العائد على الاستثمار لتركيب النظام الكهروضوئي 8.25%، مع فترة استرداد تبلغ 11 عامًا. ومن شأن زيادة أسعار الكهرباء بنسبة 50% أن تقصر فترة الاسترداد إلى 8 سنوات. تبلغ التوفيرات في تكلفة تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية 16,601 يورو مقارنة بدورة الحياة الكاملة للشبكة (20 عامًا)، و9,338 يورو مقارنة بتركيب الطاقة الكهروضوئية فقط. يبلغ العائد على الاستثمار لتركيب النظام الكهروضوئي 8.25%، مع فترة استرداد تبلغ 11 عامًا. ومن شأن زيادة أسعار الكهرباء بنسبة 50% أن تقصر فترة الاسترداد إلى 8 سنوات. تبلغ التوفيرات في تكلفة تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية 16,601 يورو مقارنة بدورة الحياة الكاملة للشبكة (20 عامًا)، و9,338 يورو مقارنة بتركيب الطاقة الكهروضوئية فقط. يبلغ العائد على الاستثمار لتركيب النظام الكهروضوئي 8.25%، مع فترة استرداد تبلغ 11 عامًا. ومن شأن زيادة أسعار الكهرباء بنسبة 50% أن تقصر فترة الاسترداد إلى 8 سنوات.

على المدى المتوسط: بديل الطاقة الجديدة هو اتجاه حتمي، وعدد كبير من الطاقة الجديدة والشبكات الناجمة عن ضغط الشبكة، من أجل تعزيز تركيب تخزين الطاقة، وارتفاع اليقين ودعم السياسات على المدى المتوسط. من وجهة نظر استقرار الشبكة، فإن العدد الكبير من ضغوط شبكة الطاقة الجديدة هو السبب، والحكومة من خلال الإعانات والسياسات الأخرى لتوجيه تكوين توليد الطاقة / المستخدم لتخزين الطاقة هي ثمرة الدول الأوروبية للطاقة الكهروضوئية الموزعة + إعانات التخزين، المنطق الأساسي هو تقليل الضغط على توزيع الشبكة وبيع الكهرباء من خلال النظام الموزع. تعفي المملكة المتحدة الأنظمة الكهروضوئية المنزلية من ضريبة القيمة المضافة اعتبارًا من أبريل 2022، وترفع إيطاليا الإعفاء الضريبي لمعدات التخزين المنزلية إلى 110٪ اعتبارًا من عام 2020، وبولندا،

الجدول 7: سياسات دعم تخزين الطاقة المنزلية حسب الدولة

&نبسب;محتوى سياسة الوقت

المملكة المتحدة 2022 تم تخفيض ضريبة القيمة المضافة (ضريبة القيمة المضافة) على المضخات الحرارية ووحدات الطاقة الشمسية المستخدمة في تطبيقات الطاقة الشمسية السكنية من 5% إلى 0 اعتبارًا من 1 أبريل 2022، وتستمر هذه السياسة لمدة خمس سنوات

إيطاليا 2020 زيادة الإئتمان الضريبي إيكوبونوس لمعدات تخزين الطاقة المنزلية من 50-65% إلى 110% سويسرا 2020 تم تخصيص 46 مليون فرنك سويسري إضافي (47.5 مليون دولار) لبرامج دعم الطاقة الشمسية على الأسطح السكنية والتجارية.

46 مليون فرنك سويسري (47.5 مليون دولار) لبرامج دعم الطاقة الشمسية على الأسطح السكنية والتجارية. وهذا المبلغ الإضافي يرفع ميزانية الدعم إلى 376 مليون فرنك سويسري، والتي يتم تمويلها من الضرائب والرسوم التي يدفعها مستهلكو الكهرباء لتمويل تطوير الطاقة المتجددة.

يقترح مرسوم برنامج CEP لعام 2019 (حزمة الطاقة النظيفة) للاتحاد الأوروبي 2019/943 والمرسوم 2019/944 دعمًا قويًا لتطوير سوق تخزين الطاقة المنزلية وإزالة الحواجز المالية المحتملة أمام التنمية

ألمانيا 2019 قانون الطاقة المتجددة الألماني رفع الحد الأقصى للقدرة المركبة لدفع الضرائب على تخزين الطاقة المنزلية من 10 كيلوواط إلى 30 كيلوواط

بولندا 2019 برنامج الطاقة الزراعية لأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح + 10-50 كيلووات، مع تخصيص إجمالي 200 مليون زلوتي بولندي في شكل إعانات

السويد 2016 برنامج دعم تخزين الطاقة المنزلية دعم تخزين الطاقة المنزلية، يغطي 60% من تكاليف التركيب، حتى 5400 دولار

المصدر: الموقع الحكومي، معهد أورينت لأبحاث الأوراق المالية

على المدى الطويل: مع التوسع والتقدم التكنولوجي، أصبح تقليل تكلفة النظام اتجاهًا طويل المدى. وفقًا لإحصائيات شمسي قوة أوروبا، ستنخفض تكلفة الأنظمة الكهروضوئية الصغيرة بين عامي 2015 و2019 بنحو 18%، وستنخفض تكلفة أنظمة تخزين الطاقة المنزلية بنحو 40%، ومن المتوقع أنه بحلول عام 2023، وستنخفض تكلفة الأنظمة الكهروضوئية المنزلية بنسبة 10%، في حين ستنخفض تكلفة أنظمة تخزين الطاقة المنزلية بشكل كبير بنسبة 33%. على المدى القصير، بسبب التقلبات في العرض والطلب، تتقلب تكلفة النظام قليلاً، ولكن الاتجاه طويل المدى لخفض تكلفة التكنولوجيا أمر مؤكد. بحلول عام 2021، سيبلغ السعر المنخفض للكهرباء لنظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلي 10.1 سنت يورو/كيلوواط ساعة، والنظام الكهروضوئي 14.7 سنت يورو/كيلوواط ساعة، بينما يصل سعر الكهرباء المنزلية في ألمانيا في نفس العام إلى 31. 9 سنتات يورو/كيلوواط ساعة، وتبلغ تكلفة نظام التخزين الكهروضوئي حوالي ثلث سعر الكهرباء، وبالتالي فإن تركيب نظام التخزين الكهروضوئي يعد اقتصاديًا جيدًا. ولذلك، فإن تركيب نظام التخزين الكهروضوئي له اقتصاد جيد، ومع زيادة أسعار الكهرباء وخفض التكلفة، سيتم تحسين الاقتصاد بشكل أكبر في المستقبل.

2.3 الأسواق الإقليمية: تهيمن عليها الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا

2.3.1 الولايات المتحدة: الدعم يحرك الطلب في السوق

السياسة هي المحرك الأكبر لتطوير سوق ما وراء العدادات في الولايات المتحدة. وفقًا لإحصائيات خشب ماكنزي، سيتم تركيب 409.5 ميجاوات / 902.7 ميجاوات ساعة من تخزين الطاقة المنزلية الجديدة في الولايات المتحدة في عام 2021.

(1) على المستوى الفيدرالي، في مارس 2018، أصدرت الولايات المتحدة"قواعد جديدة للإعفاءات الضريبية لأنظمة تخزين الطاقة السكنية"بالنسبة لأنظمة التخزين الكهروضوئية الجانبية السكنية، إذا قام المستخدم بتثبيت نظام تخزين البطارية بعد عام واحد من تثبيت النظام الكهروضوئي واستيفاء شرط أن 100% من الكهرباء المخزنة تأتي من توليد الطاقة الكهروضوئية، فيمكن لمعدات تخزين الطاقة أيضًا الحصول على 26% ضريبة الائتمان. 26% ائتمان ضريبي.

(2) على مستوى الولاية، أطلقت كاليفورنيا برنامج SGIP لدعم توليد الطاقة السكنية، وفي نوفمبر 2021، أقر مجلس النواب قانون أمريكا يبني أحسن، الذي يمدد دعم سياسة مركز التجارة الدولية حتى عام 2033 ويمنح ما يصل إلى 30% من الائتمان التحفيزي أو ائتمان أساسي بنسبة 6% حتى عام 2026، مع اعتمادات حتى نهاية عام 2031 وتنخفض تدريجيًا في عامي 2032 و2033.3 (3) على مستوى الولاية، أطلقت كاليفورنيا برنامج SGIP لدعم توليد الطاقة السكنية. بالنسبة لمشاريع تخزين الطاقة السكنية، فإن معدل الدعم لأنظمة تخزين الطاقة أقل من أو يساوي 10 كيلوواط هو 0.5 دولار/واط ساعة. بالنسبة لأنظمة تخزين الطاقة الأكبر من 10 كيلوواط، فإن معدل الدعم هو 0.5 دولار/واط ساعة ولا يتوفر ائتمان ضريبة الاستثمار (مركز التجارة الدولية) في نفس الوقت، وإذا كنت ترغب في الحصول على مركز التجارة الدولية في نفس الوقت، فإن معدل الدعم لـ SGIP تم تخفيضه إلى 0 دولار. 36/ساعة. الجدول 8: كاليفورنيا SGIP

الجدول 8: تطور سياسات SGIP في كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية

محتوى سياسة الوقت

2000-2004 خصصت حكومة كاليفورنيا 138 مليون دولار لدعم التوليد الموزع.

2009 تعويض موسع من"الجيل الموزع"ل"الطاقة الموزعة"بحيث يتم أيضًا تعويض مرافق تخزين الطاقة المستقلة.

تم تمديد برنامج SGIP حتى عام 2015، حيث خصصت ولاية كاليفورنيا 83 مليون دولار سنويًا لبرنامج SGIP في كل عام من الأعوام 2010-2011.

في عام 2011، قامت وحدة المعالجة المركزية بتعديل معايير أهلية الحوافز للبرنامج لدعم التقنيات التي تحقق تخفيضات في غازات الدفيئة. تشمل التقنيات المؤهلة تخزين الطاقة، وتوربينات الرياح، وتوربينات خفض الضغط، وخلايا الوقود، واحتجاز الحرارة المهدرة والتوليد المشترك، ومحركات الاحتراق الداخلي، والتوربينات الدقيقة، وتوربينات الغاز

2014 تمديد إدارة SGIP حتى عام 2020، وتخصيص 75% من إجمالي ميزانية الحوافز لتقنيات تخزين الطاقة

تم تمديد برنامج SGIP لعام 2018 حتى عام 2024 وسيكون أكثر تركيزًا على جانب تخزين الطاقة، حيث يوفر 800 مليون دولار لدعم تخزين الطاقة وتقنيات الطاقة النظيفة الأخرى.

2019 تم استثمار أكثر من 500 مليون دولار مرة أخرى في التقنيات بما في ذلك تخزين الطاقة

2.3.2 أوروبا: ارتفاع أسعار الكهرباء وتحسن الاقتصاد

أوروبا هي أكبر سوق لتخزين الطاقة المنزلية في العالم. وفقًا لإحصائيات بنف، في عام 2020، ستضيف أوروبا 1.2 جيجاوات/1.9 جيجاوات ساعة من منشآت تخزين الطاقة الجديدة، منها 639 ميجاوات/1179 ميجاوات ساعة ستتم إضافتها لتخزين الطاقة المنزلية، وهو ما يمثل نموًا سنويًا بنسبة 90٪ ويمثل 52 ٪ من السوق الجديدة، والإجمالي التراكمي لتخزين الطاقة المنزلية في أوروبا سيبلغ 1.6 جيجاوات بحلول عام 2020، مع تصنيف حجم السوق في المرتبة الأولى في العالم. وفقًا لإحصائيات الطاقة الشمسية في أوروبا، في عام 2020، كان نمو تخزين الطاقة الكهروكيميائية المنزلية الأوروبية قويًا، حيث تم تركيب ما مجموعه حوالي 140.000 نظام، منها ألمانيا وإيطاليا والمملكة المتحدة والنمسا وسويسرا وخمس دول على نمو الأسرة الأوروبية السوق أكثر من 90٪، وألمانيا فقط بلد يحتل أكثر من ثلثي السوق.

تستمر ألمانيا في احتلال أول سوق لتخزين الطاقة العائلية الكبيرة في أوروبا، وتستمر إيطاليا والنمسا والمملكة المتحدة في النمو بسرعة. وفي السنوات القليلة المقبلة، ستواصل ألمانيا الحفاظ على مكانتها الرائدة في سوق تخزين الطاقة المنزلية الأوروبية. وفقًا لبحث EUPD، فإن 58% من مستخدمي الطاقة الكهروضوئية المنزلية في ألمانيا سوف يفكرون في إضافة معدات تخزين الطاقة بعد انتهاء عقود ملائم (تعريفة التغذية). وسوف تتابع إيطاليا ذلك عن كثب، وتحافظ على مكانتها باعتبارها ثاني أكبر سوق. وبدعم حكومي قوي، من المقرر أن تتفوق النمسا على المملكة المتحدة باعتبارها ثالث أكبر سوق: فقد مددت إعاناتها للطاقة الكهروضوئية المنزلية والتخزين للفترة 2020-2023، بميزانية إجمالية قدرها 24 مليون يورو، منها 12 مليون يورو. تم تخصيصها للتخزين المنزلي. وبالإضافة إلى ذلك، سويسرا، إسبانيا، أيرلندا، جمهورية التشيك،

يؤدي ارتفاع أسعار الكهرباء إلى تعزيز اقتصاديات تخزين الطاقة المنزلية وينمو الطلب بسرعة. وقد أدى الصراع الروسي الأوكراني إلى تفاقم ارتفاع أسعار السلع الأساسية، مما أدى إلى زيادة كبيرة في تكلفة توليد الكهرباء من محطات الطاقة التي تعمل بالغاز والفحم، والتي تمثل حوالي 40٪ من إنتاج الكهرباء في ألمانيا، مما أدى إلى زيادة في مبيعات الجملة. أسعار الكهرباء، حيث ارتفع سعر الكهرباء المتعاقد عليه للمقيمين في ألمانيا بنسبة 48% على مدى الأشهر الـ 12 الماضية. سيؤدي ارتفاع تكلفة الكهرباء إلى توليد الطلب على تخزين الطاقة المنزلية.

2.3.3 أستراليا: محطة الطاقة الافتراضية تعمل على زيادة الإيرادات لتحسين الاقتصاد

تتمتع أستراليا بتربة جيدة لتطوير تخزين الطاقة المنزلية، ولا يزال هناك مجال كبير للنمو في المستقبل. أستراليا ذات كثافة سكانية منخفضة، وتعتمد الكهرباء بشكل أساسي على النقل لمسافات طويلة، لذلك تم تطوير الطاقة الموزعة بقوة. يمكن للشبكات الصغيرة وتخزين الطاقة وغيرها من التقنيات أن تقلل من تقلبات الأحمال في شبكة الطاقة مع تحسين موثوقية استهلاك الكهرباء، وتسريع الترويج لأنظمة البطاريات المنزلية في أستراليا أصبحت ذات أهمية متزايدة لمواصلة الترويج للطاقة الشمسية وإزالة الكربون من شبكة الطاقة. ، وفي الوقت نفسه يساعد على تحسين القدرة على تحمل تكاليف الطاقة وموثوقيتها على المدى الطويل. وفقًا لإحصائيات بنف، في عام 2020، ستقوم أستراليا بتركيب 48 ميجاوات / 134 ميجاوات في الساعة من تخزين الطاقة المنزلية الجديدة.

في رأينا، هناك أسباب لتطوير تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية في أستراليا:

(1) يقع مستوى موارد الضوء في الأول من نوعه في العالم، أكثر من 80٪ من كثافة الضوء في المنطقة تزيد عن 2000 كيلو واط / م 2 / ساعة، نفس تكلفة نظام تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية في أستراليا ليست سوى نصف تكلفة توليد الطاقة في ألمانيا.

(2) دعم السياسات: أصدرت الحكومة الأسترالية، من خلال مخطط الطاقة المتجددة صغير النطاق (خطة الطاقة المتجددة صغيرة النطاق، SRES)، تركيب مستخدمي الطاقة الكهروضوئية المنزلية شهادات تكنولوجيا صغيرة النطاق (شهادات التكنولوجيا صغيرة النطاق، الشركات التجارية الصغيرة)، يُطلب أيضًا من مستخدمي الطاقة العالية شراء نسبة معينة من الشركات التجارية الصغيرة. يُطلب أيضًا من المستخدمين ذوي الاستهلاك العالي للطاقة شراء نسبة معينة من الشركات التجارية الصغيرة للوفاء بالتزاماتهم بموجب ريت؛ وفي الوقت نفسه، تقدم حكومات الولايات الأسترالية إعانات دعم ملائم للطاقة الكهروضوئية السكنية؛

3) ارتفاع معدلات ملكية المنازل ومساكن الأسرة الواحدة. الشرط الأساسي لتركيب نظام كهروضوئي منزلي هو وجود سقف منفصل، لذا فإن الشقق ذات المعيشة المركزية ليست مؤهلة عمومًا لتركيب أنظمة تخزين كهروضوئية منزلية. وفقا لبيانات التعداد السكاني للوكالات الإحصائية الإقليمية، فإن نسبة إجمالي الأسر التي تعيش في منازل منفصلة / شبه منفصلة في الاتحاد الأوروبي / الولايات المتحدة الأمريكية / اليابان / أستراليا تزيد عن 50٪، والهيكل السكني الذي تهيمن عليه المنازل المنفصلة هو الشرط الأساسي ل تطوير واسع النطاق لأنظمة التخزين الكهروضوئية المنزلية في هذه المناطق.

(4) ارتفاع أسعار الكهرباء في أستراليا. من وجهة نظر أسعار الكهرباء بالجملة، مع دخول توليد الطاقة الشمسية على نطاق واسع إلى سوق الكهرباء، وساعات توليد الطاقة الكهروضوئية أثناء النهار من انخفاض أسعار الكهرباء، وأسعار الكهرباء في الليل تصل إلى ذروتها، والحاجة الملحة للمساعدة في تخزين الطاقة، لتحقيق وقت التحول السلطة.

تعمل أستراليا تدريجيًا على إنشاء آلية محطة طاقة افتراضية لتعزيز ربحية تخزين الطاقة. في عام 2018، خصصت حكومة جنوب أستراليا الليبرالية 180 مليون دولار أسترالي لـ 40.000 أسرة لتركيب محطات تخزين الطاقة الكهروكيميائية صغيرة الحجم بالإضافة إلى محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة الكهروكيميائية واسعة النطاق، بما في ذلك محطات الطاقة الافتراضية.

في عام 2019، خصصت الوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة (ارينا) مبلغ 2.46 مليون دولار لتجربة تكامل محطة الطاقة الافتراضية (VPP) لمشغل سوق الطاقة الأسترالية (إيمو)، المصممة لإثبات القدرة التشغيلية لمشغلي سوق الطاقة الافتراضية (VPPs) على تقديم خدمات التحكم في الطاقة والتردد. يشارك تخزين الطاقة المنزلية في سوق الخدمات الإضافية من خلال المجمعات، وتظهر التقارير التي نشرها مشغل سوق الطاقة الأسترالي (إيمو) أنه يمكن للمستخدمين كسب ما يقرب من 3000 دولار أسترالي من خلال محطة الطاقة الافتراضية، مع فترة استرداد تبلغ حوالي 6.8 سنوات.

2.4 التوقعات المكانية: 58.26 جيجاوات/ساعة من التركيبات الجديدة لتخزين الطاقة المنزلية في العالم بحلول عام 2025

وفقًا لعدد الأسر لقياس السعة المركبة للطاقة الكهروضوئية الموزعة، ضع في الاعتبار معدل اختراق تخزين الطاقة المنزلية للحصول على عدد وحدات تخزين الطاقة المنزلية المثبتة، على افتراض أن متوسط ​​السعة المركبة لكل أسرة يمكن أن يحصل على السعة المركبة لتخزين الطاقة المنزلية عالميًا وفي كل سوق. نتوقع أنه، بافتراض معدل اختراق لتخزين الطاقة بنسبة 15% في سوق الطاقة الكهروضوئية المثبتة حديثًا ومعدل اختراق لتخزين الطاقة بنسبة 2% في سوق الأوراق المالية في عام 2025، تصل مساحة سعة تخزين الطاقة المنزلية العالمية إلى 25.45 جيجاوات/58.26 جيجاوات في الساعة، مع معدل نمو مركب للطاقة المركبة يبلغ 58% من عام 2021 إلى عام 2025.

الجدول 9: السعة المركبة المُقاسة لتخزين الطاقة المنزلية

&نبسب;2020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e&نبسب;

الطاقة الكهروضوئية/ جيجاواط السكنية المركبة التراكمية 103 146 220 310 414 535&نبسب;

الوحدات السكنية الكهروضوئية/ جيجاواط المثبتة حديثًا 28 44 74 90 104 121&نبسب;

اختراق المخزون (%) 0.38% 1.0% 1.2% 1.5% 1.8% 2.0%

معدل الاختراق المتزايد (%) 4% 7.0% 9.0% 12.0% 14.0% 15.0

مدة التوزيع والتخزين (ح) 2.2 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3&نبسب;

القدرة المركبة الجديدة (جيجاواط/ساعة) 2.80 9.27 18.99 31.70 44.89 58.26&نبسب;

المخزون - تخزين الطاقة المركبة (جيجاوات/ساعة) 0.28 2.28 3.82 7.02 11.55 16.70

تزايدي - تخزين الطاقة المركبة (جيجاوات/ساعة) 2.52 6.99 15.17 24.68 33.34 41.56

إضافات الطاقة الإضافية (جيجاواط) 1.25 4.05 8.29 13.85 19.61 25.45&نبسب;

المصدر: بنف، وود ماكنزي، المعهد الشرقي للأوراق المالية.

ملاحظة: الأحمر هو القيمة الحقيقية من مصادر إحصائية خارجية، والأزرق هو القيمة الافتراضية، والأسود هو القيمة المحسوبة.

3. حواجز الصناعة: تشكل المنتجات والقنوات حواجز

العائق 1: القناة من ناحية، يتركز سوق تخزين الطاقة المنزلية بشكل رئيسي في الولايات المتحدة وأوروبا ودول ومناطق أخرى ذات اختراق كبير للطاقة الكهروضوئية المنزلية وارتفاع تعريفات الكهرباء السكنية، وعادة ما تحتاج المنتجات الصينية إلى التوزيع في الخارج القنوات من أجل دخول السوق ذات الصلة. من ناحية أخرى، عادة ما يتم استخدام منتجات تخزين الطاقة المنزلية بالتزامن مع

من ناحية أخرى، عادةً ما يتم استخدام منتجات تخزين الطاقة المنزلية جنبًا إلى جنب مع الأنظمة الكهروضوئية ولها سمات معينة للأجهزة الاستهلاكية، بحيث يمكنها الوصول بسرعة إلى العملاء النهائيين من خلال تخطيط قناة معقول. هناك نوعان رئيسيان من القنوات في السوق الأمريكية: الأول هو التركيز على سوق الأوراق المالية من خلال قنوات التوزيع. من خلال الموزع سيتم بيع المنتج إلى القائم بتركيب الطاقة الكهروضوئية، ومن ثم بيعه إلى العائلة التي قامت بتركيب الطاقة الكهروضوئية المنزلية. أما القناة الأخرى فهي من خلال المنشئ للتركيز على السوق الجديدة. سوف يقوم البناؤون بشراء المنتجات بشكل موحد عند بناء منازل جديدة.

العائق 2: قوة المنتج

هناك أنواع مختلفة من منتجات تخزين الطاقة المنزلية مع مجموعة واسعة من القدرة الاستيعابية. وفقًا للقدرة الاستيعابية ومستوى الجهد وطريقة الاقتران لمنتجات تخزين الطاقة المنزلية، يمكن تقسيمها إلى عدة فئات: نظام البطاريات الصغيرة، نظام البطاريات المعيارية منخفضة الجهد، نظام البطاريات المعيارية عالية الجهد، نظام البطاريات المعيارية ذات الجهد المتردد، إيقاف التشغيل - نظام البطاريات الشبكية ونظام البطاريات الشمسية الكل في واحد، وما إلى ذلك، وتتراوح القدرة الاستيعابية للمنتجات من 5 إلى 500 كيلووات ساعة، بحيث يمكن للمستخدمين اختيار المنتجات المناسبة وفقًا لاحتياجات استهلاك الكهرباء المنزلية.

يضمن الاستثمار في البحث والتطوير والقدرة على الخدمة منتجات الشركة وعلامتها التجارية. جوهر نظام تخزين الطاقة هو السلامة والعمر الطويل والتكلفة المنخفضة. كلما زادت كمية الكهرباء التي يحملها نظام تخزين الطاقة، زاد تعقيد النظام وزادت صعوبة التكامل. لذلك، تحتاج الشركة إلى استثمار كبير في البحث والتطوير، واحتياطيات فنية قوية، والسوق الذي يتمتع بقدرات تسليم المنتجات الفعالة والمريحة والغنية والموثوقة للمؤسسات سيكون له ميزة أكثر تنافسية. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج الشركة إلى توفير فترة معينة من الضمان للمنتج، عادة 10 سنوات، والأداء الجيد لجودة المنتج للشركة، وانخفاض معدل الإصلاح، وتقييم السلامة الأعلى هو عامل مهم يؤثر على اختيار المستهلكين، ويشكل حواجز العلامة التجارية الصناعية. .

4، والبطارية وأجهزة الكمبيوتر والمكونات الأساسية الأكثر فائدة

البطارية وأجهزة الكمبيوتر هما المكونان الرئيسيان لنظام تخزين الطاقة المنزلية، وهما الجزء الأكثر فائدة في سوق تخزين الطاقة المنزلية. وفقًا لحساباتنا، في عام 2025، تبلغ القدرة المركبة الجديدة لتخزين الطاقة المنزلية 25.45 جيجاوات/58.26 جيجاوات في الساعة، أي ما يعادل شحنات البطاريات 58.26 جيجاوات في الساعة، وشحنات أجهزة الكمبيوتر 25.45 جيجاوات. بافتراض أن سعر البطارية البالغ 1.37 يوان / واط في عام 2021، يمكن قياس سعر أجهزة الكمبيوتر البالغ 0.96 يوان / واط، بنسبة 5٪ سنويًا (أسعار البطاريات بسبب ارتفاع أسعار المواد الخام الأولية هذا العام)، بحلول عام 2025، ستستفيد البطارية وأجهزة الكمبيوتر كمكونات أساسية أكثر من غيرها. تم قياسها بحلول عام 2025، ومساحة السوق الإضافية للبطارية البالغة 78.4 مليار يوان، ومساحة السوق الإضافية لأجهزة الكمبيوتر البالغة 20.9 مليار يوان.