איך אחסון אנרגיה חשמלית עובד ולמה זה חשוב

איך אחסון אנרגיה חשמלית מערכות סיסטמים עובדים

עקרונות בסיסיים של אחסון חשמל

אחסון חשמל מסתובב סביב ההמרה של אנרגיה חשמלית בדרך שבה, אנרגיה חשמלית זו יכולה להיות מאוחסנת (וכאשר מבוקשים) מחוזרת למצב ההכנסה. המושג הזה תלוי בעיקר בתהליכים הכימיים, התרמיים, המכניים וכו' לאחסון האנרגיה ביעילות. לדוגמה, כאשר יש לנו אספקת חשמל יתר, במיוחד ממקורות מתחדשים כמו שמש או רוח, אנחנו יכולים לאחסן את האנרגיה הזו כאנרגיה מאוחסנת. האנרגיה יכולה להיות מופנית מחדש לכוח חשמלי וניתנת לרשת כאשר הביקוש לאנרגיה גבוה, למשל במהלך עומס פסגת הרשת, מה שמאפשר אספקת חשמל ללא הפרעה גם כאשר הייצור הוא לקוי.

סוגים של מערכות אחסון אנרגיה חשמלית (BESS, תרמי, מכני)

חשוב לציין שישנם טכנולוגיות שונות לאחסון אנרגיה חשמלית וכל סוג כולל יתרונות וחסרונות משלו. מערכות איחסון אנרגיה באkkום (BESS) הן אחת הפופולריות ביותר, ועשויות להשתמש במטבחות כימיות כגון אaccumulators ליתיום-יון ובאaccumulators חומצה-עופרת. הם נחשבים למקובלים ביותר מכיוון שיכולים לשמור על הטעינה לאורך זמן, אך יש להם מחירים שונים וצריכת אנרגיה שונה. אם האנרגיה אינה קינטית, ניתן לאחסנה בצורת חום (אחסון תרמי) שניתן להמיר מחדש לחשמל בעת הצורך. מערכות איחסון אנרגיה מכאניקליות (אחסון הידראולי או ג'יירוסקופים) עושות שימוש באנרגיה קינטית או כבידתית כדי לאחסן ולשחרר הספק. לכל פתרון מהפתרונות הללו יש יתרונות וחסרונות במונחים של עלות, תפעול וסביבות עבודה.

רכיבים: מהתאים החשמליים לאינברטרים

סוללה לאחסון חשמל, אינברטר ומערכת בקרת הם חלקים חיוניים במערכות אחסון אנרגיה חשמלית. יחידות אחסון חשמל הן בעלות חשיבות רבה מכיוון שהן המרכיבים העיקריים לאחסון אנרגיה. אינברטורים אינם גם מכשירים מיותרים משום שהם יכולים להפוך את כוח הזרם המשותף (DC) המאוחסן בבטריות, המופק כעת מאנרגיה סולארית, לכוח זרם מחליף (AC) שיכול להיות מופק לרשת בהתאם לתקנים הנוכחיים. בקרת מחזורי הטעינה, תפעול התייבשות, ותפעול בטוח של המערכת היא בעלת חשיבות קריטית. ההתקדמות במדעי החומרים ובטכנולוגיה הפכה את המכשירים האלה ליעילים יותר וארוכים יותר, וכתוצאה מכך אפשרויות אחסון אנרגיה יעילות יותר ואמינות יותר. כדי להבין יותר לעומק, אתה יכול לבקר תיאור מעמיק והספציפיות של מערכות אחסון אנרגיה משופרת על ידי ההתפתחות הטכנולוגית האחרונה.

המגמה החשובה של BESS בהכנת אנרגיה מתחדשת

איזון בין אספקה לשימוש במערכות סולאריות ורוח

האחסון של הפלט המARIABLE מאוד של אנרגיה שמשית ורוחית הוא השימוש הנפוץ ביותר במערכות אחסון אנרגיה. מתקנים אלו הם חיוניים לאיסוף האנרגיה שנוצרת כאשר יש יותר מדי שמש או רוח. לכן, על ידי השמירה על האנרגיה עודפת זו, BESS יכולה להבטיח מספק חשמל יציב כאשר ייצור האנרגיה נמוך כדי להחזיק את יציבות המערכת ולהימנע משביטות אפשריות. על פי מחקר של מחלקות התפעול של הרשת, BESS יכולה להפחית בצורה יעילה את השינויים במספר החשמל של ייצור מתחדש ויכולה ליציב את ההספק לרשת.

מחקר

נמצאו מספר פרויקטים של BESS בניו יורק כדי לעזור יציב את הרשת ולקדם את ההמשך של אינטגרציה של מקורות אנרגיה מתחדשים לא רציפים. לדוגמה, כך הוא המקרה עם מערכות אחסון גדולות שלtility, שמשמשות ככוח אמצעי והן משפרות את אמינות פעולת המערכת. תוכניות אלה עושות יותר מאשר להגדיל את אמינות הרשת עבור ניו יורק בלבד, שכן הן גם עוזרות למטרות הקיימות של מדינת ניו יורק. התועלת של פרויקטי BESS אלה הביאה להשקעות חדשות ברחבי המדינה, מראה על היכולת לבטח את רשת האנרגיה של הממלכה המאוחדת ולהיות מתמשכת.

איך אחסון מנע את קיצוץ אנרגיה מתחדשת

מערכות אחסון אנרגיה הן חיוניות למניעת הצורך בצמצום ייצור אנרגיה מתחדשת, כאשר הכוח המיוצר מחליף את הביקוש. זה רלוונטי במיוחד באזורים עם משאבי אנרגיה מתחדשים עשירים אבל העברת חלשה. הוכח כי שילוב BESS יכול להפחית את גורמי ההקצאה ביותר מחצי, אשר, בתורו, יוביל להגדלת השימוש במשאבים מתחדשים. גמישות זו אומרת שהרשת יכולה להכיל נתח גדול יותר של אנרגיה מתחדשת ולסייע בהעברת הדרגתית לעתיד אנרגיה נקי יותר ובר קיימא יותר.

טכנ<tool_call>

<tool_call><tool_call>

בטריות ליתיום-יון (LIBs) נותרת מערכת אחסון אנרגיה של בטריות (BESS) המועדפת בשל צ밀יות האנרגיה והיעילות הגבוהות שלה. זה מהווה יותר מ-90% מהשתוק הבינלאומי הקיים, עדות לכוחה הגדול של הטכנולוגיה זו בשוק. מחקרים הראו באופן עקבי שהטכנולוגיהטכולוגיה של ליתיום יון מתפתחת, מה שגורם לבטריות ליתיום יון להיות כל vez יותר זולות וארוכות ימים. באופן מרשים, מחירן של בטריות ליתיום-יון ירד בכ-85% בעשור האחרון, מה שמצביע על הפוטנציאל שלהן לשימוש במגמה של תחנת כוח.

החלופות ה)))),: בטריות זרימה ו אחסון תרמי

טכנטכנולוגיות חדשות כמו בתי דלק זורמים ומערכות אחסון תרמי הם מזיזים את הפנים של מערכת אחסון אנרגיה חשמלית (BESS). בתי דלק זורמים הם בעלי’utility‘ הגבוהה ביותר במערכות אחסון בעלות גדולות מאוד מכיוון שהם סקלביים ותואמים לשיטות שחרור ארוכות. מערכות אחסון תרמיות, כמו מלח נוזל, מסוגלות להמיר ולהאחסן אנרגיה כחום, מה שמגביר את היתרונם כאשר הם משמשים במערכת כוח שמש מרוכז. לא רק שהאפשרויות האלה משלימות את ליתיום-יון אלא הן גם מפתח לבידוד פתרונות עתידיים לאחסון אנרגיה, שמשמשים בשווקים ספציפיים בתוך השוק.

החשיבות של מערכות ניהול סוללות (BMS)

מערכותBMS (מערכת ניהול-administration systems) הן הכרחיות לשיפור הביצועים ודרישות הבטיחות של ESSs. BMS אחראית לפקוח עין על מטריקות מפתח כמו טמפרטורה, מצב המטען והבריאות הכללית של הסוללה. BMS שתוכננה היטב יכולה להאריך בצורה ניכרת את תקופת החיים של סוללות ולשפר את יעילות המרה של אנרגיה. עם התפשטותה של התקנת אחסון אנרגיה, השקעות בטכנולוגיות BMS הדור הבא יגבוהו, והן יהפכו לפתרון עצמאי בעל השפעה בתחום אחסון האנרגיה.

למה אחסון אנרגיה חשוב: יתרונות עבור הרשת והסביבה

העלאה של אמינות הרשת במהלך אירועים מזג אוויר קיצוניים

האחסון של אנרגיה הוא חיוני כדי להחזיק את הרשת פעילה במהלך קיצות מזג אוויר. אף שאינן חסינות לחלוטין לאירועים, מערכות המאפשרות אחסון אנרגיה יכולות לספק חשמל ללא תלות במצבו של האספקה הקונבנציונלית. התגובה מהירה לשינויים בדרישה, כמו במהלך גלי חום או קרישות, היא קריטית. למשל, נמצא שהעוצמה של יכולת אחסון אנרגיה באזורים מסייעת להגדיל את התמיכת הרשת בעתות חירום. היתר של אמינות גבוהה מגנה את הלקוחות מפני השפעתם של כיבויים ומחזקת את הקהילה והכלכלה, עם יותר ציוד זמין ופעיל כדי לשרת את אלו שמתבססים על שירותים קריטיים.

הקטנה של התלות במחנות שיא מזויי דלק

הוצאות והיתות. מערכות אחסון אנרגיה (BESS) מפחיתים את הצורך במחנות שיא מבוססי דלק מאובנים, שנמשכים (בדרך כלל) כדי לכסות את הביקוש השיא לאנרגיה חשמלית. מהאחסון לפי זמן שימוש ועד יישומי חתיכת שיא, הם מספקים את האמצעים להטעין את הסוללה בזמן של ביקוש נמוך ולהפריקה במהלך שעות השיא בכדי להפחית את ההוצאות הפעלות. יש הפחתה בהפלוטי גזי חממה כתוצאה מהחלטה זו להתרחק מחזקיות שיא, מה שמתאים לתנועה העולמית לעבר אנרגיה נקייה. השימוש במערכות אחסון אנרגיה משמש כאמצעי לשילוב בין תקינות כלכלית וסביבתית, שכן הוא משנה את המודל של שוק האנרגיה לכיוון יותר ירוק.

השפעה סביבתית: ירידה בהפלת פחמן

הצטברות אנרגיה היא מנוע מפתח בדרך להקטנת פליטת הפחמן באמצעות שיפור שימוש באנרגיהnergieRenewable. מחסן יעיל, אומרים חלק מהחוקרים, יכול לתרום להפחתות חדות בפליטות מה섹טור החשמלי. כאשר הטכנולוגיות האלה מתפתחות, היתרונות הסביבתיים של ההצטברות באים יותר ויותר לקדמת הבמה. הגישה הזו תועיל לאפקטיביות פעולת הרשת תוךepromotionת של תקינות סביבתית, על ידי תרומה לשיתוף פעולה הדדי בין התקדמות טכנולוגית והגנהprotectionEnvironmentEco-.

אתגרallengesChallenges ועקבות עתידיות בהצטברות אנרגיה

טיפול בחששות בטיחות בפרקי סוללות גדולים

בטיחות במעריכי סוללות גדולים דורשת להתמודד עם סדרה של אתגרים ספציפיים באמצעות מערכות ניהול ופרוטוקולים מוצקים. סוגי הסוללות שמתגלה בהם דליפה או 실ורי כשלון המפיק עיש או אש מצביעים על הצורך בהזהרות בטיחות חתומות במקומות אלה. כדי להקטין את הדאגות הללו, מוסדות מחקר קראו להגנה מוגברת. פילוסופיה זו של בטיחות כוללת נחוצה כדי לאפשר קבלה ציבורית והשקעה במערכות אחסון אנרגיה מבוססות סוללות (BESS). ככל שהמספר של קהילות אומץ את מערכות האחסון האלה למערכת האנרגיה שלהם, התחשבויות בטיחות מתחילות לשחק תפקיד חשוב מאוד בבניית אמון ובאידוי השקעות נוספות באחסון אנרגיה.

דרכי ירידת העלות עבור אימוץ רחב

הדבר חשוב שמחיר אחסון האנרגיה יורד כדי לאפשר תקינה רחבה במספר יישומים. מונחי כלכלה יש מספר גורמים שמפחיתים את עלות המתקנים לשיבת אנרגיה, כולל הון של סדרי גודל, פיתוח טכנולוגי ותחרות쟁ות בין יצרנים. בנוסף, הפחתות מס והענקות עוזרות להפוך את אפשרויות ההאחסון האלו כלכליות עבור עסקיםזים וספקי אנרגיה. עם ירידת העלות, התמזגות של BESS למערכת האנרגיה תגדל, מה שאומר לשפר את התמיכת הרשת ואת אמינות הרשת. זה צעד חיובי בכיוון הנכון שמצפה טוב לעתיד שבו אחסון אנרגיה יהיה מפוזר יותר לתמיכה בהשתנות האנרגטית המקרו.

הדרך אל 2030: חזון SEIA ל-700 GWh קיבולת אחסון

האיגוד האמריקאי לתעשיות אנרגיה שמשית (SEIA) התחייב לספק 700 ג'יגה-וואט שעה של אחסון עד לשנת 2030, כחלק מאמציו להבטיח שהאנרגיהnergie שמש יפגוש את הצרכים האנרגטיים העתידיים. זה כולל שיפור בקשרים בין מקורות אנרגיה מתחדשת וטכנולוגיהnולוגיה לאחסון כדי להשיג תקן ויעילות גבוהים יותר. השגת חזון זה תדרוש עבודה רב-CTORית עם יזמים בתחום המדיניות והטכנולוגיהnולוגיה שיוכלו לעבוד על התאמת החזון והסעדתו. צמיחה בלתי מוקדמת זו צפורואה להעניק תועלת כלכלית ואקולוגית משמעותית על ידי איפוס קבלת אנרגיות מתחדשות ברמה גבוהה יותר ומערכת חשמל מתמשכת יותר.

שאלות נפוצות

מהו המטרה של מערכות אחסון אנרגיה חשמלית?

מערכות אחסון אנרגיה חשמלית ממיר אנרגיה חשמלית לצורה שאפשר לאחסן אותה ולש辰 מאוחר יותר, עוזר בהנהלת העצירה והביקוש ברשת, במיוחד בתקופות השיא או כשפריקציה של אנרגיה מתחדשת משתנה.

איזה סוגי מערכות אחסון אנרגיה זמינים?

סוגים נפוצים כוללים מערכות אחסון אנרגיה בATTERIES (BESS) שמשתמשות בבטאריות ליתיום-יון או סולב-납, מערכות אחסון תרמי לבניית חום והאחסון המכניקלי כמו הידראולי ופלג'ווס.

איך מערכות אחסון אנרגיה בATTERIES (BESS) תומכות בהשתלבות אנרגיה מתחדשת?

BESS מסתכלת על האנרגיה עודפת ממקורות כמו שמש ורוח במהלך ייצור השיא, מספקת אספקה יציבה במהלך תקופות ייצור נמוך, מאיצבת את הרשת ומפחיתה את הסיכונים של כיבויים.

מדוע טכנולוגיית ליתיום-יון מובילה בטכנולוגיות BESS?

בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה והיעילות שלה, מה שגורם לה להיות אידיאלית עבור יישומים אחסון גדולים, טכנולוגיית ליתיום-יון מנהלת מעל 90% ממניות השוק העולמי.

איך יכול אחסון אנרגיה להפחית את פליטת הפחמן?

על ידי הגברת אימוץ מקורות אנרגיה מתחדשים ותמרון של שימוש בהם, מערכות אחסון אנרגיה עוזרות להפחית את הפליטות מהייצור של אנרגיה מבוססת פחם מאובנים.