Elektrik enerjisini şəbəkədən necə saxlamaq olar?

Son 50 ildə 2021-ci ildə təxminən 25,300 Teravatt-saatı olan qlobal elektrik istehlakının davamlı bir artması olmuşdur. Bu rəqəmlər hər il artır, sənaye və digər iqtisadi sektorların güc tələbləri də daxil deyil. Bu sənaye növbəsi və yüksək enerji istehlakı istixana qazlarının həddindən artıq tullantıları səbəbindən daha maddi iqlim dəyişikliyi effektləri ilə birləşdirilir. Hal-hazırda, güc nəslinin əksəriyyəti bitki və qurğular bu cür tələbləri ödəmək üçün fosil yanacaq mənbələrinə (neft və qaza) çox güvənirlər. Bu iqlim problemləri adi metodlardan istifadə edərək əlavə enerji istehsalını qadağan edir. Beləliklə, səmərəli və etibarlı enerji saxlama sistemlərinin inkişafı, bərpa olunan mənbələrdən davamlı və etibarlı enerji təchizatı təmin etmək üçün getdikcə daha çox vacib hala gəldi.

Enerji sektoru bərpa olunan enerji və ya "yaşıl" həllərə doğru dəyişməklə cavab verdi. Keçid, inkişaf etmiş istehsal üsulları tərəfindən kömək edilmişdir, məsələn, külək turbin bıçaqlarının daha səmərəli istehsalına səbəb olur. Ayrıca, tədqiqatçılar fotovoltaik hüceyrələrin səmərəliliyini artıra bildilər, istifadə sahəsinə daha yaxşı enerji istehsalına səbəb olurlar. 2021-ci ildə günəş fotovoltaik (PV) mənbələrindən olan elektrik enerjisi istehsalı, rekord 179 TWH-yə çatdı və 2020-ci ilə nisbətən 22% artımını təmsil edir. Günəş PV texnologiyası qlobal elektrik enerjisi istehsalının 3,6% -ni təşkil edir və hazırda üçüncü ən böyük bərpa olunur Su elektrik və küləkdən sonra enerji mənbəyi.

Bununla birlikdə, bu irəliləyişlər bərpa olunan enerji sistemlərinin bəzi mehriban çatışmazlıqlarını, əsasən mövcudluğu həll etmir. Bu metodların əksəriyyəti kömür və neft elektrik stansiyaları kimi tələb olunan enerji enerjisi yoxdur. Günəş enerjisi çıxışı gün ərzində günəş şüalanma bucaqlarından və PV panel yerləşdirilməsindən asılı olaraq dəyişmələrlə mümkündür. Gecə ərzində heç bir enerji istehsal edə bilməz, nəticəsi qış mövsümündə və çox buludlu günlərdə əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Külək gücü küləyin sürətindən asılı olaraq dalğalanmalardan da çəkir. Buna görə, bu həllər aşağı çıxış dövrləri zamanı enerji təchizatı üçün enerji saxlama sistemləri ilə birləşdirilməlidir.

Enerji saxlama sistemləri nədir?

Enerji saxlama sistemləri sonrakı mərhələdə istifadə etmək üçün enerji saxlaya bilər. Bəzi hallarda, saxlanılan enerji və enerji ilə enerji dönüşümünün bir forması olacaqdır. Ən çox yayılmış nümunə litium-ion batareyaları və ya qurğuşun turşusu batareyaları kimi elektrik batareyalarıdır. Elektrodlar və elektrolitlər arasında kimyəvi reaksiyalar yolu ilə elektrik enerjisini təmin edirlər.

Batareyalar və ya Bess (batareya enerji saxlama sistemi), gündəlik həyat tətbiqlərində istifadə olunan ən çox yayılmış enerji saxlama metodunu təmsil edir. Digər saxlama sistemi elektrik enerjisinə bir anbarda saxlanan suyun potensial enerjisini çevirən su elektrik stansiyaları kimi mövcuddur. Aşağı düşən su elektrik enerjisi istehsal edən bir turbinin volanı açacaqdır. Başqa bir nümunə sıxılmış qazdır, qaz buraxıldıqdan sonra turbin istehsal gücünün sükanını çevirəcəkdir.

Batareyaları digər saxlama metodlarından ayıran şey onların potensial iş yerləridir. Kiçik cihazlardan və avtomobil tətbiqetmələrinə və böyük günəş təsərrüfatlarına avtomobil elektrik enerjisi, batareyalardan hər hansı bir off-anbar tətbiqinə birləşdirilə bilər. Digər tərəfdən, su elektrik və sıxılmış hava üsulları saxlama üçün çox böyük və mürəkkəb infrastruktur tələb edir. Bu, onun haqlı olması üçün çox böyük tətbiq tələb edən çox yüksək xərclərə səbəb olur.

GRID-GRID-in saxlama sistemləri üçün işlərdən istifadə edin.

Əvvəllər qeyd edildiyi kimi, off-grid saxlama sistemləri günəş və külək gücü kimi bərpa olunan enerji metodlarına istifadə və güvənməyi asanlaşdıra bilər. Buna baxmayaraq, bu cür sistemlərdən çox faydalana biləcək digər tətbiqlər də var

Şəhər Power Grids, hər bir şəhərin tədarükü və tələbinə əsaslanaraq lazımi miqdarda güc təmin etmək məqsədi daşıyır. Tələb olunan güc gün ərzində dəyişə bilər. Grid-grid saxlama sistemləri dəyişkənliyi təhrik etmək və pik tələbat hallarında daha çox sabitlik vermək üçün istifadə edilmişdir. Fərqli bir perspektivdən, şəbəkə saxlama sistemləri əsas enerji şəbəkəsində və ya planlaşdırılan təmir dövrlərində hər hansı bir gözlənilməz texniki nəsil üçün kompensasiya etmək üçün çox faydalı ola bilər. Alternativ enerji mənbələri axtarmadan güc tələblərinə cavab verə bilərlər. Nümunə, 2023-cü ilin fevral ayının əvvəlində Texas buz fırtınası, bu da gücsüz hava şəraiti səbəbindən təmirsiz təxminən 262 000 insanı qalıb.

Elektrikli nəqliyyat vasitələri başqa bir tətbiqdir. Tədqiqatçılar batareyanın ömrü və elektrik enerjisi sıxlığını dərəcəsi vermək üçün batareyanın istehsal və şarj / boşalma strategiyalarını optimallaşdırmaq üçün çox səy göstərdilər. Lityum-ion batareyaları bu kiçik inqilabın ön cəbhəsindədir və yeni elektrikli avtomobillərdə də geniş istifadə edilmişdir, eyni zamanda elektrik avtobuslarında da geniş istifadə edilmişdir. Bu vəziyyətdə daha yaxşı batareyalar daha böyük bir yürüşə səbəb ola bilər, həm də düzgün texnologiyalarla doldurulma dövrlərini azaldır.

Digər texnoloji irəliləyiş UAV və mobil robotları bəyənir, batareyanın inkişafından çox faydalanmışdır. Orada hərəkət strategiyaları və idarəetmə strategiyaları, batareya tutumuna və verilən gücünə çox güvənir.

Bir bess nədir

Bess və ya Batareya Enerji Saxlama Sistemi enerji saxlamaq üçün istifadə edilə bilən bir enerji anbarı sistemidir. Bu enerji əsas griddən və ya külək enerjisi və günəş enerjisi kimi bərpa olunan enerji mənbələrindən gələ bilər. Müxtəlif konfiqurasiyalarda (seriya / paralel) və tələblərə əsaslanaraq ölçülü bir çox batareyadan ibarətdir. Onlar DC gücünü istifadə üçün AC gücünə çevirmək üçün istifadə olunan bir inverterə qoşulmuşdur. BirBatareya idarəetmə sistemi (BMS)batareya şəraitini və şarj / axıdılması əməliyyatını izləmək üçün istifadə olunur.

Digər enerji saxlama sistemləri ilə müqayisədə, onlar xüsusilə yüksək bahalı bir infrastruktur tələb etmir və hələ də xeyli bahalı bir maya dəyəri və istifadəyə əsaslanaraq daha müntəzəm təmir tələb edir.

Bess ölçüsü və istifadə vərdişləri

Bir batareya enerjisi saxlama sisteminin quraşdırılması zamanı həll etmək üçün vacib bir nöqtə ölçməkdir. Neçə batareya lazımdır? Hansı konfiqurasiyada? Bəzi hallarda, batareya növü, xərc qənaət və səmərəlilik baxımından uzun müddətdə həlledici rol oynaya bilər

Bu, kiçik ev təsərrüfatlarından böyük sənaye zavodlarına qədər dəyişə biləcəyi üçün bu, işlə bağlı qaydada edilir.

Xüsusilə şəhər yerlərində kiçik ev təsərrüfatları üçün ən çox yayılmış enerji mənbəyi, fotovoltaik panellərdən istifadə edən günəşdir. Mühəndis ümumiyyətlə ailənin orta güc istehlakını nəzərdən keçirəcək və il boyu günəş şüalanmasını müəyyən bir yer üçün nəzərdən keçirəcəkdir. Batareyalar və onların grid konfiqurasiyasının sayı, batareyaları tamamilə qurutma zamanı ilin ən aşağı günəş enerjisi təchizatı zamanı ev tələblərinə uyğun olmaq üçün seçilmişdir. Bu, əsas şəbəkədən tam güc müstəqilliyinin olmasının bir həllini qəbul edir.

Nisbətən orta dərəcədə ittiham və ya batareyaları tamamilə boşaltmadan, əvvəlcə əks-küylü bir şey ola biləcək bir şeydir. Axı, niyə tam potensial çıxara bilməsək, bir saxlama sistemindən istifadə edin? Nəzəriyyədə mümkündür, ancaq investisiya qayıdışını artıran strategiya olmaya bilər.

Bessin əsas mənfi cəhətlərindən biri batareyaların nisbətən yüksək qiymətidir. Buna görə, bir istifadə vərdişi və ya batareya ömrünü artıran bir şarj / boşalma strategiyası seçmək vacibdir. Məsələn, qurğuşun turşu batareyaları, dönməz zərərdən əziyyət çəkmədən 50% -dən aşağı olan 50% -dən aşağı axıdıla bilməz. Lityum-ion batareyalarının daha yüksək enerji sıxlığı, uzun dövrü həyatı var. Daha böyük aralıqlardan istifadə edərək boşaldıla bilər, lakin bu, artan qiymətin qiyməti gəlir. Müxtəlif kimmissələr arasında yüksək bir ixtilaf var, qurğuşun turşusu batareyaları yüzlərlə minlərlə dollara eyni ölçülü bir batareyadan daha ucuz ola bilər. Buna görə qurğuşun turşusu batareyaları 3-cü dünya ölkələrində və yoxsul icmalardakı günəş tətbiqlərində ən çox istifadə olunanlardır.

Batareya performansı, ömrü boyu deqradasiyadan çox təsirləndi, qəfil çatışmazlığı ilə bitən davamlı bir performans yoxdur. Bunun əvəzinə, tutum və təminat tədricən azala bilər. Təcrübədə, bir batareyanın ömrü orijinal gücünün 80% -ə çatdıqda bir batareyanın ömrü tükəndi. Başqa sözlə, 20% tutumlu bir vəziyyətdə olanda. Təcrübədə bu, daha az enerji təmin edilə biləcəyi deməkdir. Bu, tam müstəqil sistemlər üçün istifadə müddətlərinə və bir evin əhatə edə biləcəyi yürüşün miqdarı təsir göstərir.

Düşünmək üçün başqa bir nöqtə təhlükəsizlikdir. İstehsal və texnologiyada irəliləyişlərlə, son batareyalar ümumiyyətlə daha sabit kimyəvi baxımdan daha sabit olmuşdur. Lakin deqradasiya və sui-istifadə tarixçəsi səbəbindən hüceyrələr, fəlakətli nəticələrə səbəb ola biləcək termal qaçışa və bəzi hallarda istehlakçıların həyatını təhlükə altına qoya bilər.

Buna görə şirkətlər batareyanın istifadəsini idarə etmək üçün daha yaxşı batareya monitorinqi proqramı (BMS) hazırlamışlar, lakin vaxtında təmir və ağırlaşmış nəticələrin qarşısını almaq üçün sağlamlıq vəziyyətini də izləyirlər.

Rəy

Grid-Enerji Saxlama Sistemləri əsas şəbəkədən enerji müstəqilliyinə nail olmaq üçün əla fürsət təmin edir, eyni zamanda aşağı müddətlər və pik yükləmə dövrlərində ehtiyat güc mənbəyi təmin edir. Orada inkişaf, enerji tələblərinə istehlakın daimi artımla davam edən enerji tələblərinə cavab verərkən enerji nəslinin iqlim dəyişikliyinə təsirini məhdudlaşdıran orada inkişaf var.

Batareya Enerji Anbarları Sistemləri, müxtəlif gündəlik tətbiqetmələr üçün ən çox istifadə olunan və ən asandır. Onların yüksək rahatlığı nisbətən yüksək qiymətə qarşı, müvafiq ömrü mümkün qədər uzatmağım üçün monitorinq strategiyalarının inkişafına səbəb olur. Hal-hazırda sənaye və akademiya, müxtəlif şərtlərdə batareyanın deqradasiyasını araşdırmaq və anlamaq üçün çox səy sərf olunur.