Conas leictreachas a stóráil as an eangach?

Le 50 bliain anuas, tá méadú leanúnach tagtha ar thomhaltas leictreachais dhomhanda, le húsáid mheasta de thart ar 25,300 uair an chloig terawatt sa bhliain 2021. Leis an aistriú i dtreo Thionscal 4.0, tá méadú ar éilimh fuinnimh ar fud an domhain. Tá na huimhreacha seo ag méadú gach bliain, gan riachtanais chumhachta na n -earnálacha tionsclaíocha agus na n -earnálacha eacnamaíocha eile san áireamh. Tá an t-athrú tionsclaíoch agus an tomhaltas ardchumhachta seo in éineacht le héifeachtaí athraithe aeráide níos inláimhsithe mar gheall ar astaíochtaí iomarcacha gáis cheaptha teasa. Faoi láthair, bíonn formhór na bplandaí agus na n -áiseanna giniúna cumhachta ag brath go mór ar fhoinsí breosla iontaise (ola agus gás) chun freastal ar na héilimh sin. Cuireann na hábhair imní aeráide seo cosc ar ghiniúint bhreise fuinnimh ag baint úsáide as gnáthmhodhanna. Dá bhrí sin, tá sé ag éirí níos tábhachtaí forbairt córas stórála fuinnimh éifeachtúil agus iontaofa a fhorbairt chun soláthar fuinnimh leanúnach agus iontaofa a chinntiú ó fhoinsí in -athnuaite.

D'fhreagair an earnáil fuinnimh trí aistriú i dtreo réitigh in -athnuaite nó “glas”. Chabhraigh teicnící déantúsaíochta feabhsaithe leis an aistriú, mar shampla, mar shampla, déantúsaíocht níos éifeachtaí ar lanna tuirbín gaoithe. Chomh maith leis sin, bhí taighdeoirí in ann éifeachtúlacht na gceall fótavoltach a fheabhsú, rud a d'fhág go raibh giniúint fuinnimh níos fearr in aghaidh an limistéir úsáide. In 2021, tháinig méadú suntasach ar ghiniúint leictreachais ó fhoinsí gréine fótavoltach (PV), agus shroich sé taifead 179 TWH agus is ionann é agus fás de 22% i gcomparáid le 2020. Foinse fuinnimh tar éis hidreachumhacht agus gaoithe.

Mar sin féin, ní réitíonn na cinn seo cuid de na míbhuntáistí bunúsacha a bhaineann le córais fuinnimh in -athnuaite, go príomha ar fáil. Ní tháirgeann an chuid is mó de na modhanna seo fuinneamh ar éileamh mar ghléasraí cumhachta guail agus ola. Mar shampla, tá aschuir fuinnimh gréine ar fáil i rith an lae le héagsúlachtaí ag brath ar uillinneacha ionradaíochta gréine agus suíomh painéil PV. Ní féidir leis aon fhuinneamh a tháirgeadh i rith na hoíche agus laghdaítear a aschur go mór le linn shéasúr an gheimhridh agus ar laethanta an -scamallach. Tá cumhacht gaoithe ag fulaingt ó luaineachtaí ag brath ar luas na gaoithe. Dá bhrí sin, ní mór na réitigh seo a nascadh le córais stórála fuinnimh chun soláthar fuinnimh a chothú le linn tréimhsí aschuir ísle.

Cad iad córais stórála fuinnimh?

Is féidir le córais stórála fuinnimh fuinneamh a stóráil chun go n -úsáidfear iad níos déanaí. I gcásanna áirithe, beidh cineál comhshó fuinnimh idir fuinneamh stóráilte agus beidh fuinneamh ar fáil. Is é an sampla is coitianta ná cadhnraí leictreacha amhail cadhnraí litiam-ian nó cadhnraí aigéad luaidhe. Soláthraíonn siad fuinneamh leictreach trí imoibrithe ceimiceacha idir na leictreoidí agus an leictrilít.

Is ionann cadhnraí, nó BESS (córas stórála fuinnimh ceallraí), agus an modh stórála fuinnimh is coitianta a úsáidtear in iarratais an tsaoil laethúil. Tá córas stórála eile ann mar phlandaí hidreachumhachta a athraíonn fuinneamh féideartha an uisce atá stóráilte i damba i bhfuinneamh leictreach. Casfaidh an t -uisce a thiteann síos an roth lúbtha de thuirbín a tháirgeann fuinneamh leictreach. Sampla eile is ea gás comhbhrúite, nuair a scaoilfear é, casfaidh an gás roth na cumhachta a tháirgeann tuirbín.

Is é an rud a scarann cadhnraí ó na modhanna stórála eile a réimsí oibríochta ionchasacha. Ó ghléasanna beaga agus soláthar cumhachta gluaisteán go feidhmchláir tí agus feirmeacha móra gréine, is féidir cadhnraí a chomhtháthú go réidh le haon iarratas stórála lasmuigh den ghreille. Ar an láimh eile, teastaíonn bonneagair an -mhór agus chasta le haghaidh stórála ó mhodhanna hidreachumhacht agus aeir chomhbhrúite. Fágann sé seo go bhfuil costais an -ard ann a éilíonn iarratais an -mhór ionas go mbeidh údar maith leis.

Úsáid cásanna le haghaidh córais stórála lasmuigh den ghreille.

Mar a luadh roimhe seo, is féidir le córais stórála lasmuigh den ghreille an úsáid agus an spleáchas ar mhodhanna fuinnimh in-athnuaite a éascú mar chumhacht gréine agus gaoithe. Mar sin féin, tá feidhmchláir eile ann a fhéadann leas mór a bhaint as na córais sin

Tá sé mar aidhm ag greillí cumhachta na cathrach an méid ceart cumhachta a sholáthar bunaithe ar sholáthar agus éileamh gach cathrach. Is féidir leis an gcumhacht atá ag teastáil luainiú i rith an lae. Baineadh úsáid as córais stórála lasmuigh den ghreille chun luaineachtaí a mhaolú agus chun níos mó cobhsaíochta a sholáthar i gcásanna buaicéilimh. Ó pheirspictíocht dhifriúil, is féidir le córais stórála lasmuigh den eangach a bheith an-tairbheach chun aon locht teicniúil gan choinne a chúiteamh sa phríomh-ghreille cumhachta nó le linn tréimhsí cothabhála sceidealta. Is féidir leo riachtanais chumhachta a chomhlíonadh gan foinsí malartacha fuinnimh a chuardach. Is féidir le duine a lua mar shampla an Storm Oighear Texas go luath i mí Feabhra 2023 a d'fhág thart ar 262 000 duine gan chumhacht, agus cuireadh moill ar dheisiúcháin mar gheall ar na dálaí aimsire deacra.

Is feidhm eile iad feithiclí leictreacha. Tá taighdeoirí tar éis a lán iarrachta a dhoirteadh chun straitéisí déantúsaíochta ceallraí agus muirir/urscaoilte a bharrfheabhsú chun saolré agus dlús cumhachta cadhnraí a mhéid. Tá cadhnraí litiam-ian chun tosaigh sa réabhlóid bheag seo agus baineadh úsáid as go forleathan i gcarranna leictreacha nua ach freisin busanna leictreacha. Féadann míleáiste níos mó a bheith mar thoradh ar chadhnraí níos fearr sa chás seo ach laghdaítear amanna muirir leis na teicneolaíochtaí cearta freisin.

Is maith le dul chun cinn teicneolaíochta eile UAVanna agus tá róbait soghluaiste tar éis tairbhe mhór a bhaint as forbairt ceallraí. Tá straitéisí gluaisne agus straitéisí rialaithe ag brath go mór ar chumas agus ar chumhacht na ceallraí a chuirtear ar fáil.

Cad is bess ann

Is córas stórála fuinnimh é córas stórála fuinnimh BESS nó ceallraí is féidir a úsáid chun fuinneamh a stóráil. Is féidir leis an bhfuinneamh seo teacht ón bpríomh -eangach nó ó fhoinsí fuinnimh in -athnuaite amhail fuinneamh gaoithe agus fuinneamh gréine. Tá sé comhdhéanta de ilchadhnraí atá eagraithe i bhfoirmíochtaí éagsúla (sraith/comhthreomhar) agus meánmhéide bunaithe ar na riachtanais. Tá siad ceangailte le inverter a úsáidtear chun an chumhacht DC a thiontú go cumhacht AC le haghaidh úsáide. ACóras Bainistíochta Ceallraí (BMS)Úsáidtear é chun monatóireacht a dhéanamh ar na dálaí ceallraí agus ar an oibríocht muirir/urscaoilte.

I gcomparáid le córais stórála fuinnimh eile, tá siad thar a bheith solúbtha chun bonneagar an -chostasach a chur/nascadh agus ní gá go mbeadh costas mór orthu fós agus go dteastaíonn cothabháil níos rialta uathu bunaithe ar an úsáid.

Bess Sizing agus nósanna úsáide

Tá pointe ríthábhachtach le dul i ngleic le córas stórála fuinnimh ceallraí a shuiteáil. Cé mhéad cadhnra atá ag teastáil? Cén chumraíocht? I gcásanna áirithe, is féidir leis an gcineál ceallraí ról ríthábhachtach a imirt san fhadtéarma i dtéarmaí coigilteas costais agus éifeachtúlacht

Déantar é seo ar bhonn cás ar chás mar is féidir le hiarratais a bheith idir teaghlaigh bheaga agus plandaí tionsclaíocha móra.

Is é an fhoinse fuinnimh in -athnuaite is coitianta do theaghlaigh bheaga, go háirithe i gceantair uirbeacha, ná gréine ag baint úsáide as painéil fhótavoltacha. Go ginearálta, breithneodh an t -innealtóir an meán -thomhaltas cumhachta den teaghlach agus dhéanfadh sé an t -ionradaíocht gréine a mheas i rith na bliana don suíomh sonrach. Roghnaítear líon na gcadhnraí agus a gcumraíocht eangaí chun éilimh na dteaghlach a mheaitseáil le linn an tsoláthair chumhachta gréine is ísle sa bhliain agus gan na cadhnraí a dhraenáil go hiomlán. Tá sé seo ag glacadh leis go mbeidh réiteach iomlán cumhachta ag réiteach ón bpríomh -eangach.

Is rud é a d'fhéadfadh a bheith in ann a bheith iomasach ar dtús is ea staid réasúnta measartha a choinneáil nó gan na cadhnraí a urscaoileadh go hiomlán. Tar éis an tsaoil, cén fáth a n -úsáidfí córas stórála mura féidir linn é a bhaint as an acmhainneacht iomlán? Go teoiriciúil is féidir, ach b'fhéidir nach é an straitéis a uasmhéadaíonn an toradh ar infheistíocht.

Ceann de na míbhuntáistí is mó a bhaineann le Bess ná costas réasúnta ard cadhnraí. Dá bhrí sin, tá sé riachtanach nós úsáide a roghnú nó straitéis muirir/urscaoilte a uasmhéadaíonn saolré na ceallraí. Mar shampla, ní féidir cadhnraí aigéid luaidhe a urscaoileadh faoi bhun 50% toilleadh gan damáiste dochúlaithe a bheith acu. Tá dlús fuinnimh níos airde ag cadhnraí litiam-ian, saol fada rothaíochta. Is féidir iad a urscaoileadh freisin ag baint úsáide as raonta níos mó, ach tagann sé seo ar chostas praghas méadaithe. Tá éagsúlacht ard i gcostas idir poitigéirí éagsúla, is féidir le cadhnraí aigéad luaidhe na céadta go dtí na mílte dollar a bheith níos saoire ná ceallraí litiam-ian den mhéid céanna. Sin é an fáth gurb iad cadhnraí aigéad luaidhe an chuid is mó a úsáidtear i bhfeidhmchláir ghréine i dtíortha 3ú domhan agus i bpobail bhochta.

Bíonn tionchar mór ag díghrádú ar fheidhmíocht na ceallraí le linn a saolré, níl feidhmíocht sheasta aige a chríochnaíonn le teip tobann. Ina áit sin, is féidir leis an gcumas agus a chuirtear ar fáil céimniú de réir a chéile. Go praiticiúil, meastar go bhfuil saolré ceallraí tar éis éirí as nuair a shroicheann a chumas 80% dá bhun -acmhainn. I bhfocail eile, nuair a bhíonn cumas 20% ar chumas. Go praiticiúil, ciallaíonn sé seo gur féidir méid níos ísle fuinnimh a sholáthar. Féadann sé seo tionchar a imirt ar thréimhsí úsáide le haghaidh córais atá go hiomlán neamhspleách agus an méid míleáiste is féidir le EV a chlúdach.

Pointe eile le breithniú is ea sábháilteacht. Le dul chun cinn i ndéantúsaíocht agus i dteicneolaíocht, i gcoitinne tá cadhnraí le déanaí níos cobhsaí go ceimiceach. Mar sin féin, mar gheall ar dhíghrádú agus ar dhrochúsáid, is féidir le cealla dul isteach i rith chun srutha teirmeach a d'fhéadfadh torthaí tubaisteacha a bheith mar thoradh orthu agus i gcásanna áirithe cuireann siad saol na dtomhaltóirí i mbaol.

Sin é an fáth go bhfuil bogearraí monatóireachta ceallraí níos fearr (BMS) forbartha ag cuideachtaí chun úsáid ceallraí a rialú ach monatóireacht a dhéanamh ar staid na sláinte chun cothabháil thráthúil a sholáthar agus iarmhairtí tromaithe a sheachaint.

Deireadh

As na córais stórála fuinnimh greille tugann sé deis iontach chun neamhspleáchas cumhachta a bhaint amach ón bpríomh-eangach ach freisin foinse cúltaca cumhachta a sholáthar le linn tréimhsí downmations agus buaic-ualach. D'éascódh forbairt an t -athrú i dtreo foinsí fuinnimh níos glaise, rud a chuirfeadh teorainn le tionchar giniúna fuinnimh ar athrú aeráide agus ag an am céanna ag freastal ar na riachtanais fuinnimh le fás leanúnach ar thomhaltas.

Is iad na córais stórála fuinnimh ceallraí an ceann is coitianta a úsáidtear agus is éasca iad a chumrú le haghaidh feidhmeanna laethúla éagsúla. Tá costas réasúnta ard ar a solúbthacht ard, rud a fhágann go bhforbraítear straitéisí monatóireachta chun an saolré faoi seach a fhadú oiread agus is féidir. Faoi láthair, tá an -chuid iarrachta ag an tionscal agus ag an saol acadúil chun díghrádú ceallraí a imscrúdú agus a thuiscint faoi choinníollacha difriúla.