Hoe kinne jo elektrisiteit opslaan fan it roaster?

De ôfrûne 50 jier hat d'r in trochgeande ferheging west yn Global Ericality Consump, mei in skatte gebrûk fan sawat 25.300 Terawatt-oeren yn it jier 2021. Mei de oertreding 4.0 is d'r in ferheging fan enerzjy dy't de heule wrâld is. Dizze sifers hawwe elk jier ferheegje, net ynbegrepen de krêfteasken fan yndustriële en oare ekonomyske sektoaren. Dizze konsump fan 'e yndustriële ferskowing en hege krêft binne keppele mei mear taske klimaatferoaring fan klimaatferoaring fanwegen oermjittige emissies fan glêstriedassen. Op it stuit is de measte planten en foarsjenning en foarsjenningen dy't swier fertrouwe op fossile brânstofboarnen (oalje en gas) om sokke easken te foldwaan. Dizze klimaat soargen ferbiede ekstra enerzjygeneraasje mei konvinsjonele metoaden. Sa binne de ûntwikkeling effisjinte en betroubere opslachsystemen hieltyd wichtiger wurden om in trochgeande en betroubere oanbod fan enerzjy te garandearjen fan 'e enerzjy fan' e enerzjybeleuren.

De enerzjyssektor hat reageare troch te ferskowen nei fernijbere enerzjy of "griene" oplossingen. De oergong is holpen troch ferbettere fabrikaazjechnyk, dy't liede ta foarbyld nei mear effisjinte fabrikaazje fan wynturbine-blêden. Ek hawwe ûndersikers de effisjinsje ferbetterje fan fotovoltaïsche sellen, liedend ta bettere enerzjy-generaasje per gebrûksgebiet. Yn 2021 ferhege elektrisiteit fan 'e elektrisiteitswearen fan Solar PhotoVoltaic (PV-) Signifikant in record 179 en it fertsjinwurdigjen fan in groei fan 22%. Solar PV-technology is op 3,6% fan' e wrâldwide elektrisiteit generaasje en is op it stuit de tredde grutste fernijing Enerzjyboarne nei hydroprêft en wyn.

Dizze trochbraken oplosse net ien fan 'e ynherinte neidielen fan duorsume enerzjy-systemen, fral beskikberens. De measte fan dizze metoaden produsearje gjin enerzjy op fraach as stienkoal- en oaljepoarte planten. Solar Energie-útfier binne bygelyks de hiele dei te krijen mei fariaasjes ôfhinklik fan Sun Irradingiation Angles en Pv-panielposysje. It kin de enerzjy yn 'e nacht net produsearje, wylst de útfier signifikant wurdt fermindere yn' e winterseizoen en op heul bewolkte dagen. Windkrêft hat lijt ek fan fluktuaasjes ôfhinklik fan 'e wynsnelheid. Dêrom moatte dizze oplossingen koppele wurde mei enerzjybesystemen om enerzjy-oanbod te behâlden by lege útfierperioaden.

Wat binne enerzjy opslachsystemen?

Enerzjy opslachsystemen kinne enerzjy opslaan om te brûken op in lettere poadium. Yn guon gefallen sille d'r in foarm wêze fan 'e enerzjyvoeren tusken bewarre enerzjy en levere enerzjy. It meast foarkommende foarbyld is elektryske batterijen lykas litemy-ion-batterijen as lead-acid batterijen. Se leverje elektryske enerzjy troch gemiddelde fan gemyske reaksjes tusken de elektroden en de elektrolyt.

Batterijen, as Bess (Bess (Bess-enerzjy-opslachsysteem), fertsjinwurdigje de meast foarkommende-opslachmetoade brûkt yn it deistich libbensapplikaasjes. Oare opslachsysteem bestiet lykas hydroper-planten dy't de potensjele enerzjy fan wetter konvertearje yn in daam yn elektryske enerzjy. It wetter falle del sil it flywheel fan in turbine draaie dy't elektryske enerzjy produseart. In oar foarbyld is komprimeare gas, by frijlitting it gas sil it tsjil fan 'e turbine-produsearje krêft.

Wat skiedt batterijen út 'e oare opslachmetoaden is har potensjele gebieten fan operaasje. Fan lytse apparaten en automobilikus oanbod oan húshâldlike applikaasjes en grutte sinnebrekkens, kinne batterijen naadloos wurde yntegrearre nei elke off-raster-opslachapplikaasje. Oan 'e oare kant, hydroper en komprimeare loftmetoaden fereaskje jo heul grutte en komplekse ynfrastruktueren foar opslach. Dit liedt ta heul hege kosten dy't heul grutte applikaasjes fereasket om te wûnder te wêzen.

Brûk gefallen foar off-roaster opslachsystemen.

Lykas earder neamd, off-raster opslach-systemen fasilitearje it gebrûk en fertrouwen en fertrouwen op fernijbere enerzjymetoaden lykas sinne en wynkrêft. Dochs binne d'r oare applikaasjes dy't sterk kinne profitearje fan sokke systemen

Stêdkrêften fan doel de krekte hoemannichte krêft te leverjen basearre op 'e oanbod en fraach fan elke stêd. De fereaske krêft fereaske kin de hiele dei fluktuearje. Off-roaster opslachsystemen binne brûkt om fluktuaasjes te fergoedzjen en te leverjen yn gefallen yn gefallen fan peak-fraach. Fanút in oar perspektyf, kinne de raster opslachsystemen tige foardielich wêze om te kompensearjen foar alle ûnfoarsjoene technyske fout yn 'e wichtichste krêft-roaster of tidens planne ûnderhâldsperioaden. Se kinne foldwaan oan machteasken sûnder te sykjen nei alternative enerzjy-boarnen. Men kin de foarbyld besit de texas-iis-stoarm yn 'e earlyfearjierrige 2023 stopje dy't sawat 262 000 minsken efterlitten, wylst reparaasjes ferwidere wurde fanwege de lestige waarsomstannichheden.

Elektryske auto's binne in oare applikaasje. Undersikers hawwe in soad muoite getten om batterijproduksje te optimearjen en te laden / ôfwiking / strategyen om de libbensspan en macht tichtheid fan batterijen te meitsjen. Lithium-Ion-batterijen hawwe op 'e foarkant west fan dizze lytse revolúsje en binne wiidweidich brûkt yn nije elektryske auto's, mar ek elektryske bussen. Better batterijen yn dit gefal kinne liede ta in gruttere kilometer, mar ek fermindere oplaadtiden mei de juste technologyen.

Oare technologyske foarútgong hâldt fan UAV's en mobile robots hawwe sterk profitearre fan batterijûntwikkeling. Dêr bewegingsstrategyen en kontrôlestrategyen dy't swier fertrouwe op 'e batterijkapasiteit en oanbean krêft.

Wat is in bess

Bess of Batterij-enerzjy opslachsysteem is in enerzjy opslachsysteem dat kin brûkt wurde om enerzjy te bewarjen. Dizze enerzjy kin komme út it haaddraad of fan duorsume enerzjyboarnen lykas wyn enerzjy en sinne-enerzjy. It is gearstald út meardere batterijen yn ferskate konfiguraasjes regele (Series / Parallel) en grutte op basis fan 'e easken. Se binne ferbûn mei in inverter dat wurdt brûkt om de DC-macht te konvertearjen nei AC-macht foar gebrûk. INBatterij Management System (BMS)wurdt brûkt om de batterij betingsten te kontrolearjen en de opladen / ôfwiking fan operaasje.

Yn ferliking mei oare enerzjy opslachsystemen, binne se benammen fleksibel om te pleatsen / te ferbinen en fereaskje gjin heul djoere ynfrastruktuer, mar se komme noch op in mânske kosten en fereaskje mear regelmjittige ûnderhâlds.

Bess Sizing en Brûken Gewoanten

In krúsjaal punt om te oanpakken by it ynstallearjen fan in opslachsysteem fan batterij enerzjy is te grutte. Hoefolle batterijen binne nedich? Yn hokker konfiguraasje? Yn guon gefallen kin it type batterij in krúsjale rol spylje op 'e lange termyn yn termen fan kosten en effisjinsje

Dit wurdt dien op in saak-by-saak-basis as applikaasjes kinne fariearje fan lytse húshâldens nei grutte yndustriële planten.

De meast foarkommende duorsume enerzjyboarne foar lytse húshâldens, foaral yn stedske gebieten, is sinne-mei fotovoltaïs. De yngenieur soe yn 't algemien beskôgje it gemiddelde krêftferbrûk fan it húshâlden fan it húshâlden en ezels de sinne-irladen oer it jier foar de spesifike lokaasje. It oantal batterijen en har roasterkonfiguraasje wurdt keazen om te passen om te passen om te passen by de frjemde easken tidens de leechste sinne-stroomferbring fan it jier, wylst de batterij net folslein draine. Dit is oannimting fan in oplossing om folsleine krêft ûnôfhinklikens te hawwen fan it haaddraad.

In relatyf matige steat fan lading hâlde of net folslein ûntslach, is d'r iets dat yn earste ynstânsje kin by yntuïtyf cutuityf wêze. Hjirnei, wêrom brûke jo in opslachsysteem as wy it net folslein potensjeel kinne net ekstrahearje? Yn teory is it mooglik, mar it kin miskien net de strategy wêze dy't it rendemint maksimeart op ynvestearring.

Ien fan 'e wichtichste neidielen fan Bess is de relatyf hege kosten fan batterijen. Dêrom kieze in gebrûkferliening as in opladen / ûntslachstrategy dat de batterij-lifespan maksimaliseart is essensjeel. Bygelyks, Lead Acid Batterijen kinne net ûnder 50% kapasiteit wurde ûntslein sûnder lijen fan irreversibele skea. Lithium-Ion-batterijen hawwe hegere enerzjy-dichtheid, Long syklus libben. Se kinne ek wurde ûntslein mei gruttere berik, mar dit komt by in kosten fan ferhege priis. D'r is in hege fariaasje yn kosten tusken ferskate chemistries, leadzuurbatterijen kinne hûnderten oant tûzenen dollars goed wêze as in lithium-ion-batterij fan deselde grutte. Dit is wêrom Lead Acid Acid Batterijen binne it meast brûkt yn Solar-applikaasjes yn 3e wrâldlannen en minne mienskippen.

De prestaasjes fan 'e batterij wurdt swier beynfloede troch degradaasje yn syn libbensspan, hat it gjin stive prestaasjes dy't einiget mei hommelse mislearring. Ynstee, de kapasiteit en levere progressyf fade. Yn 'e praktyk wurdt in batterij lifespan beskôge as rûn út doe't syn kapasiteit 80% fan syn oarspronklike kapasiteit berikt. Mei oare wurden, as it in 20% kapasiteit belibbet. Yn 'e praktyk betsjuttet dit in legere hoemannichte enerzjy kin wurde levere. Dit kin beynfloedzje Brûk perioaden foar folslein ûnôfhinklike systemen en it bedrach fan kilometer in ev kin dekking.

In oar punt om te beskôgjen is feiligens. Mei foarútgong yn fabrikaazje en technology hawwe resinte batterijen yn 't algemien gemysk stabalysk west. Fanwegen degradaasje- en misbrûkskiednis, kinne sellen yn thermyske runway gean dy't kin liede ta katastrofale resultaten en yn guon gefallen dy't de libben fan 'e konsuminten yn gefaar bringe.

Dit is de reden dat bedriuwen better ûntwikkele hawwe ûntwikkele software (BMS) om batterijgebrûk te kontrolearjen, mar kontrolearje ek de steat fan sûnens om yntiids ûnderhâld te leverjen en fergoeding te foarkommen.

Konklúzje

Fan 'e opslachsystemen fan' e raster-enerzjy jouwe in geweldige kâns om krêft te berikken fan 'e wichtichste raster, mar jouwe ek in reservekopy fan' e macht by de power en peak-lading perioaden. Dêr soe ûntwikkeling fan 'e ferskowing nei griener enerzjy-boarnen fasilitearje, dus beheine de ynfloed fan enerzjy-generaasje op klimaatferoaring by de enerzjyeasken mei konsuminten mei konsumint.

Batterij-enerzjy opslachsystemen binne de meast brûkt en it maklikste om te konfigurearjen foar ferskate deistige applikaasjes. Harren hege fleksibiliteit wurdt tsjin, troch in relatyf hege kosten, liedend ta de ûntwikkeling fan tafersjochstrategyen om de respektive libbensspan safolle mooglik te ferlingjen. Op it stuit giet yndustry en academia in soad muoite om batterijdegradaasje te ûndersiikjen en te begripen ûnder ferskate omstannichheden.