Co desenvolvemento e utilización a gran{0}}escala de novas fontes de enerxía e as crecentes demandas de diversidade e fiabilidade da electricidade, todos os aspectos do sistema eléctrico, desde a produción ata o consumo, están a sufrir cambios profundos. As tecnoloxías e os sistemas de almacenamento de enerxía romperon o pescozo de botella do equilibrio de enerxía-en tempo real nos sistemas de enerxía tradicionais, mellorando significativamente a flexibilidade do sistema de enerxía. Isto, á súa vez, impulsa directamente a transformación gradual da arquitectura energética, que orixinalmente estaba dominada polos combustibles fósiles, nunha dominada por novas fontes de enerxía, e este proceso vaise afondando continuamente.
En comparación con outras formas detecnoloxías de almacenamento de enerxía, os sistemas de almacenamento de enerxía da batería (BESS) posúen diversas características de control e unha ampla gama de métodos de integración. Isto permite que BESS satisfaga as necesidades tanto do sistema eléctrico como dos consumidores de varias maneiras, atraendo así unha atención xeneralizada. Ademais, a investigación sobre a tecnoloxía de integración de BESS incide directamente no desenvolvemento de BESS e converteuse nunha das tecnoloxías fundamentais para a súa aplicación e popularización a gran-escala.
Visión xeral do mercado de almacenamento de enerxía
Segundo as estatísticas incompletas da base de datos de proxectos de almacenamento de enerxía global da Alianza Tecnolóxica da Industria de Almacenamento de Enerxía de Zhongguancun (CNESA), a finais de 2019, a capacidade instalada acumulada dos proxectos de almacenamento de enerxía en todo o mundo (incluíndo o almacenamento hidráulico bombeado, o almacenamento de enerxía da batería, o almacenamento de enerxía térmica de sal fundida, o almacenamento de enerxía no volante e outros métodos de almacenamento de enerxía) alcanzou 6 GW, a4. aumento interanual-con-interanual do 1,9 %. Deste, o almacenamento hidroeléctrico por bombeo tivo a maior capacidade instalada acumulada con 171,0 GW, un aumento interanual--interanual do 0,2 %; o almacenamento de enerxía da batería seguido de preto cunha capacidade instalada acumulada de 9520,5 MW; entre as diversas tecnoloxías de almacenamento de enerxía das baterías, as baterías de{11}}ión de litio tiveron a maior capacidade instalada acumulada con 8454,2 MW, como se mostra na figura.
Capacidade instalada acumulada dos proxectos globais de almacenamento de enerxía (en MW)
A finais de 2019, a capacidade instalada acumulada de proxectos de almacenamento de enerxía de China alcanzou os 32,4 GW, o que representa o 17,6 % do mercado mundial, cun incremento interanual-- do 3,6 %. Deste, o almacenamento hidroeléctrico por bombeo tivo a maior capacidade instalada acumulada con 30,3 GW, un aumento interanual--interanual do 1,0 %; o almacenamento de enerxía da batería ocupou o segundo lugar cunha capacidade instalada acumulada de 1.709,6 MW, cun incremento interanual--interanual do 59,4 %. Entre as diversas tecnoloxías de almacenamento de enerxía das baterías, as baterías de ión-litio tiveron a maior capacidade instalada acumulada con 1.377,9 MW, como se mostra na figura seguinte.
Capacidade instalada acumulada de proxectos de almacenamento de enerxía en China (unidade: MW)
Aínda que os métodos físicos de almacenamento de enerxía, representados polo almacenamento hidroeléctrico por bombeo, aínda dominan os proxectos globais de almacenamento de enerxía, que representan o 92,6%, os seus custos de investimento iniciais son elevados e hai espazo limitado para futuras reducións de custos e teñen altos requisitos de localización xeográfica. O almacenamento de enerxía da batería, como unha forma importante de almacenamento de enerxía eléctrica, desenvolveuse rapidamente nos últimos anos. Os BESS (Sistemas de almacenamento de enerxía de batería) teñen vantaxes técnicas como unha aplicación flexible, baixas perdas de conversión, velocidade de resposta rápida, alta precisión de regulación e non están limitados polas condicións xeográficas, polo que son axeitados para a produción en masa e aplicacións a gran-escala e multi-campo. Máis importante aínda, espérase que o custo de varios sistemas de almacenamento de enerxía da batería diminúe entre un 50% e un 60%. Polo tanto, segundo a Axencia Internacional de Enerxías Renovables (IRENA), a escala global de BESS aumentará rapidamente ata os 175 GW para 2030. Segundo a previsión de CNESA, entre 2020 e 2024, o tamaño do mercado chinés de almacenamento de enerxía en baterías aumentará continuamente, cunha taxa de crecemento anual composta de 55% a 65%, chegando a máis de 2215 GW ata 2215 GW.
Non obstante, a distribución rexional dos proxectos de almacenamento de enerxía en baterías segue sendo moi desigual. Aínda que en 2019 se puxeron en marcha novos proxectos de almacenamento de enerxía en baterías en 49 países ou rexións do mundo, os dez primeiros países, representados por China, Estados Unidos, Reino Unido, Alemaña e Australia, representaron o 91,6% da capacidade global total engadida en 2019. A capacidade do proxecto de almacenamento de enerxía da batería en China e Estados Unidos superou os 500 MW, sendo China ocupando o segundo lugar e ocupando un 50% en segundo lugar. 2018 ao primeiro lugar en 2019. Corea do Sur, que ocupaba o terceiro lugar en 2017 e o primeiro en 2018, viu un estancamento nos proxectos de almacenamento de enerxía en baterías novos en 2019 debido a incidentes de seguridade.
En 2019, as dez principais provincias (rexións autónomas, municipios) de China cos maiores proxectos de almacenamento de enerxía de batería recentemente instalados foron Guangdong, Jiangsu, Hunan, Xinjiang, Qinghai, Pequín, Anhui, Shanxi, Zhejiang e Henan. A nova capacidade combinada nestas dez provincias (rexións autónomas, municipios) supuxo o 88,9% da nova capacidade total de China en 2019.
Grazas aos continuos avances na tecnoloxía de almacenamento de enerxía e ao ben desenvolvido mercado da electricidade dos Estados Unidos, o almacenamento de enerxía da batería converteuse na tecnoloxía de almacenamento de enerxía de máis rápido crecemento- nos EE.
2019 foi denominado o ano de ruptura para a industria de almacenamento de enerxía dos Estados Unidos, coa capacidade total instalada de almacenamento de enerxía da batería alcanzando os 1600 MW nese ano. Segundo os últimos datos publicados no "2019 Energy Storage Monitoring Yearbook" pola Energy Storage Association (ESA), a nova capacidade instalada total de almacenamento de enerxía nos EUA en 2019 alcanzou os 522,7 MW/1113 MWh, sendo só o cuarto trimestre 186,4 MW/264,2 MWh. McKinsey & Company prevé que a capacidade de implantación de almacenamento de enerxía da batería de EE. UU. será o triplo da de 2019 en 2020, máis do dobre para 2021 e alcanzará os 7,3 GW en 2025; o investimento total no mercado de almacenamento de enerxía dos Estados Unidos en 2019 foi de 712 millóns de dólares, mentres que se prevé que aumente a 2.000 millóns de dólares en 2020.
Debido ás diferenzas nos sistemas de enerxía e na demanda de electricidade tanto a nivel nacional como internacional, as principais áreas de aplicación da tecnoloxía de almacenamento de enerxía das baterías tamén varían. Tomando como exemplo os sistemas de almacenamento de enerxía de baterías de iones de litio-, a nivel mundial, a aplicación máis común está no lado da rede, como a regulación de frecuencia, o afeitado de picos e os servizos auxiliares, que representan o 52,7 %, seguidos do apoio á integración de enerxías renovables nun 28,9 % e as aplicacións distribuídas e de microrrede no lado do usuario nun 18,4 %. En China, o apoio á integración de enerxías renovables é a aplicación máis común, representando o 37,7 %, seguido das aplicacións do lado-de rede e do-usuario cun 25 % e 25,3 %, respectivamente.
Aínda que a taxa de crecemento en 2019 foi relativamente máis lenta en comparación coa taxa de crecemento do 126% do mercado mundial de almacenamento de enerxía en 2018, o almacenamento de enerxía seguirá mantendo unha forte tendencia de crecemento a medida que os principais países profundizan as súas transicións enerxéticas e aumenten as súas demandas de flexibilidade do sistema eléctrico. Xa se converteu nunha tecnoloxía clave para que os países alcancen os seus obxectivos estratéxicos enerxéticos. Polo tanto, a xuño de 2020, a capacidade instalada acumulada dos proxectos de almacenamento de enerxía en funcionamento a nivel mundial alcanzou os 185,3 GW, e a capacidade instalada acumulada de China alcanza os 32,7 GW. Desta, a capacidade instalada acumulada global de almacenamento de enerxía da batería alcanzou os 10.112,3 MW, superando a marca dos 10 GW, o que supón un aumento interanual do 36,1 %, mentres que a capacidade instalada acumulada de China alcanzou os 1.831,0 MW, un {{17}5%{17}5% máis interanual.