energiya saqlash tizimlarining turlari

Global energiya talabi tobora ortib borar ekan, samarali energiya saqlash tizimlariga bo'lgan ehtiyoj tobora ortib bormoqda. Energiyani saqlash tizimlari qayta tiklanadigan energiya manbalarining integratsiyasini qo'llab-quvvatlash, tarmoq barqarorligini yaxshilash va an'anaviy qazib olinadigan yoqilg'iga bog'liqlikni kamaytirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bugungi kunda har xil turdagi energiya saqlash tizimlari mavjud bo'lib, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llanilishiga ega. Ushbu maqolada biz besh xil turdagi energiya saqlash tizimlarini o'rganamiz va ularning asosiy xususiyatlari, afzalliklari va potentsial qiyinchiliklarini muhokama qilamiz.

1. Mexanik energiya saqlash tizimlari

Mexanik energiyani saqlash tizimlari energiyani mexanik energiya shaklida saqlaydi, kerak bo'lganda uni elektr energiyasiga aylantirish mumkin. Mexanik energiyani saqlashning keng tarqalgan namunalaridan biri nasosli gidroenergetika bo'lib, bu erda ortiqcha elektr energiyasi suvni quyi rezervuardan yuqoriroq balandlikka chiqarish uchun ishlatiladi. Elektr kerak bo'lganda, saqlanadigan suv turbinalarni haydash va quvvat ishlab chiqarish uchun chiqariladi. Mexanik energiyani saqlash tizimlarining boshqa misollariga volan va siqilgan havo energiyasini saqlash (CAES) tizimlari kiradi.

Nasosli gidroenergetika - bu ishonchlilik va samaradorlik bo'yicha tasdiqlangan tajribaga ega bo'lgan eng etuk va keng tarqalgan energiya saqlash texnologiyalaridan biri. U katta saqlash hajmini taklif etadi va tarmoq barqarorligi va yukni muvozanatlash xizmatlarini taqdim etishi mumkin. Biroq, yuqori kapital qiymati va saytga xos talablar uning keng qo'llanilishini cheklab qo'ydi. Flywheel va CAES tizimlari tezkor javob vaqtlari va moslashuvchan joylashtirish imkoniyatlarini taklif qiluvchi istiqbolli alternativlar sifatida paydo bo'lmoqda.

2. Elektr energiyasini saqlash tizimlari

Elektr energiyasini saqlash tizimlari energiyani odatda batareyalar yoki kondansatkichlar yordamida elektr potentsiali shaklida saqlaydi. Batareyalar eng keng tarqalgan va ko'p qirrali elektr energiyasini saqlash texnologiyasi bo'lib, portativ elektronika, elektr transport vositalari va tarmoq miqyosidagi energiyani saqlashda keng qo'llaniladi. Lityum-ion batareyalar, qo'rg'oshinli akkumulyatorlar va oqimli akkumulyatorlar eng ko'p ishlatiladigan akkumulyator texnologiyalari qatoriga kiradi.

Lityum-ion batareyalar yuqori energiya zichligi, uzoq ishlash muddati va tez zaryadlash / tushirish qobiliyati tufayli portativ elektronika va elektr transport vositalari uchun amalda standartga aylandi. Ular, shuningdek, qayta tiklanadigan energiya integratsiyasi va eng yuqori soqol olish uchun kengaytiriladigan va modulli echimlarni taklif qilib, tarmoq miqyosidagi ilovalarda o'z kuchini qozonmoqda. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar, litiy-ion batareyalarga qaraganda kamroq energiya zichligi va qisqa umrga ega bo'lishiga qaramay, arzonligi va tasdiqlangan ishlashi tufayli statsionar energiya saqlash tizimlarida hali ham keng qo'llaniladi. Vanadiy-qaytaruvchi oqim batareyalari kabi oqim batareyalari uzoq umr ko'rish muddati, yuqori samaradorlik va ajratilgan quvvat va energiya sig'imiga e'tibor qaratmoqda.

3. Issiqlik energiyasini saqlash tizimlari

Issiqlik energiyasini saqlash tizimlari energiyani issiqlik shaklida saqlaydi, ular chiqarilishi va elektr energiyasiga aylanishi yoki isitish va sovutish uchun ishlatilishi mumkin. Issiqlik energiyasini saqlashning keng tarqalgan misollaridan biri erigan tuz ombori bo'lib, u ko'pincha quyosh energiyasini (CSP) konsentratsiyalash zavodlarida qo'llaniladi. Ortiqcha quyosh energiyasi eritilgan tuzni isitish uchun ishlatiladi, keyin uni saqlash va quyosh energiyasi mavjud bo'lmaganda bug 'hosil qilish va turbinalar uchun ishlatish mumkin.

Issiqlik energiyasini saqlash tizimlari yuqori energiya zichligi va uzoq muddatli saqlash imkoniyatlarini taklif etadi, bu ularni qayta tiklanadigan energiya integratsiyasi va jo'natish imkoniyatini ta'minlash uchun juda mos keladi. Biroq, issiqlik energiyasini saqlash tizimlarining murakkabligi va narxi, shuningdek, yuqori haroratli issiqlik manbalariga bo'lgan ehtiyoj ularning keng tarqalishini cheklab qo'ydi.

4. Kimyoviy energiyani saqlash tizimlari

Kimyoviy energiya saqlash tizimlari energiyani vodorod yoki sintetik yoqilg'i kabi kimyoviy aloqalar shaklida saqlaydi. Vodorodni saqlash, xususan, transport, sanoat jarayonlari va energiya ishlab chiqarish kabi turli xil ilovalar uchun toza va ko'p qirrali energiya tashuvchisi sifatida katta qiziqish uyg'otdi. Vodorod qayta tiklanadigan elektr energiyasidan foydalangan holda suvni elektroliz qilish orqali ishlab chiqarilishi va keyinchalik yonilg'i xujayralari yoki yonish dvigatellarida foydalanish uchun saqlanishi mumkin.

Vodorodni saqlash yuqori energiya zichligi va uzoq muddatli saqlash imkoniyatlarini taklif etadi, bu esa uni qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishni vaqti-vaqti bilan muvozanatlash va turli tarmoqlarni dekarbonizatsiya qilish uchun istiqbolli variantga aylantiradi. Biroq, keng ko'lamli tijoratlashtirishga erishish uchun vodorod ishlab chiqarish, saqlash, tashish va konversiyalash texnologiyalari bilan bog'liq muammolar hali ham hal qilinishi kerak.

5. Elektrokimyoviy energiyani saqlash tizimlari

Elektrokimyoviy energiya saqlash tizimlari energiyani kimyoviy potentsial ko'rinishida saqlaydi, elektr energiyasini saqlash va chiqarish uchun redoks reaktsiyalaridan foydalanadi. Elektrokimyoviy energiyani saqlashning eng mashhur texnologiyalaridan biri membrana bilan ajratilgan ikkita elektrolit eritmasidan foydalanadigan redoks oqim batareyasi. Zaryadlash vaqtida elektrolitlar elektr energiyasini saqlaydigan redoks reaktsiyalariga uchraydi. Bo'shatish paytida teskari reaktsiyalar saqlangan energiyani chiqaradi.

Redoks oqimli batareyalar kengaytiriladigan va moslashuvchan energiya va quvvat sig'imining afzalliklarini taklif qiladi, bu ularni tarmoq miqyosida energiya saqlash ilovalari uchun juda mos keladi. Ular, shuningdek, uzoq umr ko'rish va tezkor javob vaqtlari uchun potentsialni taklif qiladi, ammo xarajat, samaradorlik va materiallarning ishlashi bilan bog'liq muammolar hali ham keng qo'llanilishi uchun hal qilinishi kerak.

Xulosa qilib aytganda, energiya saqlash tizimlari yanada barqaror va barqaror energiya kelajagiga o'tishda muhim rol o'ynaydi. Har bir turdagi energiya saqlash tizimining o'ziga xos xususiyatlari va ilovalari mavjud bo'lib, ular turli darajadagi etuklik, ishlash va narxga ega. Texnologiya taraqqiyoti va miqyosdagi iqtisodlar amalga oshirilar ekan, energiya saqlash tizimlari qayta tiklanadigan energiya manbalarining integratsiyasini qo'llab-quvvatlash va tarmoq ishonchliligi va barqarorligini oshirishda tobora muhim rol o'ynashi kutilmoqda. Energiya saqlash tizimlarining to'liq salohiyatini ro'yobga chiqarish va yanada barqaror va xavfsiz energetika landshaftiga o'tish uchun doimiy tadqiqot, ishlab chiqish va joylashtirish harakatlari muhim ahamiyatga ega.