Американский рынок систем хранения энергии отличается богатым и разнообразным технологическим ландшафтом, где множество технологий демонстрируют хорошие результаты в различных сценариях применения, что стимулирует развитие отрасли хранения энергии.
Технология литий-ионных батарей
Литий-ионные батареи стали основной технологией на рынке хранения энергии в США благодаря высокой плотности энергии, длительному сроку службы и быстрому времени отклика, составляя более 80% крупномасштабных систем хранения энергии. Технология хорошо отработана и широко используется, от крупных электростанций с накопителями энергии до небольших распределенных систем хранения энергии. Например, в некоторых крупных проектах по хранению энергии в Калифорнии системы хранения энергии на основе литий-ионных батарей несут на себе бремя балансировки спроса и предложения в сети, а также потребления новой энергии. Однако литий-ионные батареи также имеют некоторые недостатки, такие как сокращение срока службы батареи при высоких температурах, воспламеняемость электролита и другие проблемы, ограничивающие их применение в некоторых особых сценариях.
Технология жидкостных аккумуляторов
Благодаря большой емкости и длительному циклу заряда/разряда, жидкостные проточные батареи особенно подходят для крупномасштабных систем хранения энергии, таких как крупные фотоэлектрические электростанции и ветровые электростанции. Они обеспечивают хранение и высвобождение электрической энергии посредством окислительно-восстановительной реакции ионов в электролите и обладают преимуществами высокой безопасности и глубокого разряда. В США в некоторых регионах начали внедрять технологию жидкостных проточных батарей для решения проблемы нестабильности выработки электроэнергии и повышения стабильности энергосистемы.
Технология твердотельных батарей
Твердотельные батареи рассматриваются как важное направление развития технологий хранения энергии следующего поколения и, как ожидается, решат проблемы безопасности литий-ионных батарей, одновременно улучшая плотность энергии и характеристики заряда/разряда. В отличие от традиционных литий-ионных батарей, использующих жидкие электролиты, твердотельные батареи используют твердотельные электролиты, что снижает риск теплового разгона и повышает безопасность и стабильность батареи. В настоящее время американские научно-исследовательские институты и предприятия вкладывают значительные ресурсы в исследования и разработки в области твердотельных батарей, и хотя они еще не получили широкомасштабного коммерческого применения, уже достигнуты значительные успехи, и в будущем ожидается, что они займут достойное место на рынке хранения энергии.
Технология суперконденсаторов
Суперконденсатор обладает такими характеристиками, как высокая удельная мощность, быстрая скорость зарядки и разрядки, длительный срок службы и т.д. Он подходит для сценариев с высокой потребностью в энергии и частой зарядкой и разрядкой, например, для систем рекуперации энергии в транспортной отрасли и для быстрого регулирования частоты в электросетях. В США технология суперконденсаторов используется в некоторых специфических областях хранения энергии, дополняя другие технологии хранения энергии для оптимизации работы энергосистемы.
