Almacenamiento de energía: definiciones y rutas técnicas (ultradetalladas)

Almacenamiento de energía: definiciones y vías técnicas (ultra detallada)

(1) Definición del almacenamiento de energía

El almacenamiento de energía se refiere al proceso de almacenamiento de energía a través de medios o equipos y su liberación cuando sea necesario.Realiza la concordancia de la producción y el consumo de energía en el tiempo y el espacio, que sirve de base para la flexibilidad del sistema.

El almacenamiento de energía es una tecnología vital y un equipo básico que sustenta el nuevo sistema eléctrico.fuente de alimentación en espera, el arranque en negro y el apoyo a la respuesta a la demanda, actúan como una medida crucial para mejorar la flexibilidad, la economía y la seguridad del sistema eléctrico tradicional.Puede aumentar significativamente la capacidad de absorción de energías renovables como la eólica y la solar, apoya la generación de energía distribuida y las microrredes, y funciona como una tecnología clave que impulsa el cambio de la energía primaria de los combustibles fósiles a la energía renovable.El almacenamiento de energía facilita el intercambio abierto y el comercio flexible de la producción y el consumo de energía, así como la coordinación multienergética.Constituye la base fundamental para construir el Internet de la Energía, avanzar en la reforma del sistema de energía y fomentar nuevas formas de industria energética.

II) Rutas técnicas de almacenamiento de energía

De acuerdo con la forma en que se almacena la energía, el almacenamiento de energía se puede dividir en cinco categorías: almacenamiento de energía mecánica, almacenamiento de energía electromagnética, almacenamiento de energía electroquímica,almacenamiento de energía térmica y almacenamiento de energía de hidrógenoEntre ellos, el almacenamiento de energía mecánica incluye principalmente el almacenamiento de energía hidráulica bombeada, el almacenamiento de energía de aire comprimido, el almacenamiento de energía de volante y así sucesivamente;El almacenamiento de energía electromagnética incluye principalmente supercondensadores y almacenamiento de energía magnética superconductoraEl almacenamiento de energía electroquímica incluye principalmente baterías de iones de litio, baterías de plomo y ácido, baterías de flujo, baterías de sodio y azufre, etc.

Se divide en cuatro grandes categorías de acuerdo con los requisitos funcionales de los escenarios de aplicación: tecnología de almacenamiento de energía orientada a la capacidad, tecnología de almacenamiento de energía orientada a la energía,tecnología de almacenamiento de energía orientada a la energía y tecnología de almacenamiento de energía de respaldoEn general, las cuatro categorías son orientadas a la capacidad (≥4h), orientadas a la energía (aproximadamente 1 ̊2h), orientadas a la potencia (≤30min) y de respaldo (≥15min).

III) Indicadores técnicos del almacenamiento de energía

Los indicadores técnicos clave de la tecnología de almacenamiento de energía incluyen principalmente la densidad de energía, la densidad de potencia, la tasa de carga-descarga, la eficiencia del almacenamiento de energía, la vida útil del ciclo, el tiempo de respuesta, etc.
Densidad de energía (Wh/kg): se refiere a la energía almacenada por una batería por unidad de masa, y 1 Wh equivale a 3600 Joules (J) de energía.Por ejemplo,, la densidad de energía de las baterías de plomo-ácido ordinarias es de aproximadamente 40 Wh/kg.
Densidad de potencia (W/kg): se refiere a la velocidad a la que una batería por unidad de masa puede producir energía durante la descarga.y no existe una correlación directa entre la densidad de potencia y la densidad de energía. Una mayor densidad de energía no significa una mayor densidad de potencia.De hecho, la densidad de potencia describe la capacidad de velocidad de una batería, es decir, la corriente máxima a la que una batería puede descargarse.La densidad de potencia es fundamental para la investigación y el desarrollo de baterías y vehículos eléctricosUna alta densidad de potencia permite que los vehículos eléctricos aceleren rápidamente. La densidad de potencia de las baterías de plomo-ácido convencionales varía generalmente de decenas a cientos de vatios por kilogramo,indicando su pobre rendimiento de descarga de alta velocidad, mientras que las baterías de iones de litio pueden alcanzar actualmente una densidad de potencia de varios kilovatios por kilogramo.
Tasa de carga-descarga: Tasa de carga-descarga = corriente de carga-descarga / capacidad nominal. El símbolo "C" se utiliza para indicar la capacidad de carga y tasa de descarga de una batería,donde 1C representa la corriente requerida para descargar completamente una batería en una hora.
Eficiencia de almacenamiento de energía: se refiere a la relación entre la cantidad eléctrica almacenada por un dispositivo de almacenamiento de energía y la energía de entrada.