„Canwin“ yra profesionali galios transformatorių įmonė ir elektros transformatorių gamintoja
Kalba
„Canwin“ yra profesionali galios transformatorių įmonė ir elektros transformatorių gamintoja
Kadangi pasaulinis energijos poreikis ir toliau auga, efektyvių energijos kaupimo sistemų poreikis tampa vis svarbesnis. Energijos kaupimo sistemos atlieka itin svarbų vaidmenį remiant atsinaujinančių energijos šaltinių integraciją, gerinant tinklo stabilumą ir mažinant priklausomybę nuo tradicinio iškastinio kuro. Šiandien yra įvairių tipų energijos kaupimo sistemų, kurių kiekviena turi savo unikalias charakteristikas ir pritaikymą. Šiame straipsnyje išnagrinėsime penkis skirtingus energijos kaupimo sistemų tipus ir aptarsime pagrindines jų savybes, naudą ir galimus iššūkius.
Mechaninės energijos kaupimo sistemos kaupia energiją mechaninės energijos pavidalu, kurią prireikus galima paversti atgal į elektros energiją. Vienas dažnas mechaninio energijos kaupimo pavyzdys yra siurblinė hidroakumuliacinė saugykla, kai elektros energijos perteklius naudojamas pumpuoti vandenį iš žemesnio rezervuaro į aukštesnį aukštį. Kai reikalinga elektra, sukauptas vanduo išleidžiamas varyti turbinas ir generuoti energiją. Kiti mechaninių energijos kaupimo sistemų pavyzdžiai yra smagračiai ir suslėgto oro energijos kaupimo (CAES) sistemos.
Siurblinė hidroakumuliacinė saugykla yra viena iš labiausiai brandžių ir plačiausiai naudojamų energijos kaupimo technologijų, kurios patikimumas ir efektyvumas yra įrodytas. Jis siūlo didelę saugojimo talpą ir gali teikti tinklo stabilumo ir apkrovos balansavimo paslaugas. Tačiau didelės kapitalo sąnaudos ir konkrečios vietos reikalavimai apribojo platų jo naudojimą. Smagračio ir CAES sistemos pasirodo kaip perspektyvios alternatyvos, siūlančios greitą reagavimo laiką ir lanksčias diegimo galimybes.
Elektros energijos kaupimo sistemos kaupia energiją elektros potencialo pavidalu, paprastai naudojant baterijas arba kondensatorius. Baterijos yra labiausiai paplitusi ir universaliausia elektros energijos kaupimo technologija, plačiai naudojama nešiojamojoje elektronikoje, elektrinėse transporto priemonėse ir tinklo masto energijos kaupime. Ličio jonų akumuliatoriai, švino rūgšties akumuliatoriai ir srauto akumuliatoriai yra vienos dažniausiai naudojamų baterijų technologijų.
Ličio jonų baterijos tapo de facto nešiojamųjų elektronikos ir elektrinių transporto priemonių standartu dėl didelio energijos tankio, ilgo ciklo veikimo ir greito įkrovimo / iškrovimo galimybių. Jie taip pat populiarėja tinklo masto programose, siūlydami keičiamo dydžio ir modulinius sprendimus, skirtus atsinaujinančios energijos integravimui ir skutimosi piko metu. Švino rūgšties akumuliatoriai, nors ir mažiau energijos sunaudojantys ir trumpesni nei ličio jonų akumuliatoriai, vis dar plačiai naudojami stacionariose energijos kaupimo sistemose dėl mažos kainos ir įrodyto veikimo. Srauto baterijos, tokios kaip vanadžio redokso srauto baterijos, sulaukia dėmesio dėl ilgo veikimo ciklo, didelio efektyvumo ir atsietos galios bei energijos talpos.
Šiluminės energijos kaupimo sistemos kaupia energiją šilumos pavidalu, kuri gali būti išleista ir paversta elektros energija arba naudojama šildymui ir vėsinimui. Vienas dažnas šiluminės energijos kaupimo pavyzdys yra išlydytos druskos saugykla, kuri dažnai naudojama koncentruojančiose saulės energijos (CSP) jėgainėse. Saulės energijos perteklius naudojamas išlydytai druskai šildyti, kuri vėliau gali būti saugoma ir naudojama garui generuoti bei varyti turbinas, kai saulės energijos nėra.
Šiluminės energijos kaupimo sistemos pasižymi dideliu energijos tankiu ir ilgalaikiu saugojimu, todėl jos puikiai tinka atsinaujinančios energijos integravimui ir išsiuntimui. Tačiau šiluminės energijos kaupimo sistemų sudėtingumas ir kaina, taip pat aukštos temperatūros šilumos šaltinių poreikis apribojo platų jų diegimą.
Cheminės energijos kaupimo sistemos kaupia energiją cheminių ryšių, tokių kaip vandenilis arba sintetinis kuras, pavidalu. Visų pirma, vandenilio saugojimas sulaukė didelio susidomėjimo kaip švarus ir universalus energijos nešiklis įvairioms reikmėms, įskaitant transportavimą, pramoninius procesus ir energijos gamybą. Vandenilis gali būti gaminamas vandens elektrolizės būdu naudojant atsinaujinančią elektros energiją ir saugomas, kad vėliau būtų panaudotas kuro elementuose arba vidaus degimo varikliuose.
Vandenilio saugykla siūlo didelį energijos tankį ir ilgalaikio saugojimo galimybes, todėl tai yra perspektyvi galimybė subalansuoti pertraukiamą atsinaujinančios energijos gamybą ir dekarbonizuoti įvairius sektorius. Tačiau vis dar reikia spręsti problemas, susijusias su vandenilio gamybos, saugojimo, transportavimo ir konversijos technologijomis, kad būtų pasiektas platus komercializavimas.
Elektrocheminės energijos kaupimo sistemos kaupia energiją cheminio potencialo pavidalu, naudodamos redokso reakcijas elektros energijai kaupti ir išleisti. Viena žinomiausių elektrocheminių energijos kaupimo technologijų yra redokso srauto baterija, kurioje naudojami du elektrolitų tirpalai, atskirti membrana. Įkrovimo metu elektrolituose vyksta redokso reakcijos, kaupdamos elektros energiją. Iškrovimo metu atvirkštinės reakcijos išskiria sukauptą energiją.
Redox srauto baterijos pasižymi keičiamo dydžio ir lanksčios energijos ir galios talpos pranašumu, todėl jos puikiai tinka tinklo masto energijos kaupimui. Jie taip pat siūlo ilgo ciklo tarnavimo laiką ir greitą reagavimo laiką, nors vis dar reikia spręsti problemas, susijusias su sąnaudomis, efektyvumu ir medžiagų eksploatacinėmis savybėmis, kad jie būtų plačiai naudojami.
Apibendrinant galima teigti, kad energijos kaupimo sistemos atlieka labai svarbų vaidmenį užtikrinant perėjimą prie tvaresnės ir atsparesnės energijos ateities. Kiekvienas energijos kaupimo sistemos tipas turi savo unikalias charakteristikas ir pritaikymą, o jų brandumas, našumas ir kaina skiriasi. Tobulėjant technologijoms ir įgyvendinant masto ekonomiją, tikimasi, kad energijos kaupimo sistemos atliks vis svarbesnį vaidmenį remiant atsinaujinančių energijos šaltinių integraciją ir didinant tinklo patikimumą bei stabilumą. Norint išnaudoti visą energijos kaupimo sistemų potencialą ir pereiti prie tvaresnio ir saugesnio energetikos kraštovaizdžio, būtinos nuolatinės mokslinių tyrimų, plėtros ir diegimo pastangos.
.
