Thairis air na 50 bliadhna a dh'fhalbh, tha àrdachadh leantainneach air a bhith ann an caitheamh dealain na cruinne, le cleachdadh measta de mu 25,300 terawatt-uairean sa bhliadhna 2021. Leis a 'ghluasad gu gnìomhachas 4.0, tha àrdachadh ann an iarrtasan lùtha air feadh an t-saoghail. Tha na h-àireamhan sin a’ dol am meud gach bliadhna, gun a bhith a’ toirt a-steach riatanasan cumhachd roinnean gnìomhachais agus eaconamach eile. Tha an gluasad gnìomhachais seo agus caitheamh àrd-chumhachd an cois buaidhean atharrachadh clìomaid nas fhaicsinniche mar thoradh air cus sgaoilidhean de ghasaichean taigh-glainne. An-dràsta, tha a’ mhòr-chuid de ionadan agus goireasan gineadh cumhachd gu mòr an urra ri stòran connaidh fosail (ola is gas) gus coinneachadh ri iarrtasan mar sin. Tha na draghan gnàth-shìde sin a’ toirmeasg gineadh lùth a bharrachd a’ cleachdadh dhòighean àbhaisteach. Mar sin, tha leasachadh siostaman stòraidh lùth èifeachdach agus earbsach air a bhith a’ sìor fhàs cudromach gus dèanamh cinnteach à solar leantainneach is earbsach de lùth bho stòran ath-nuadhachail.
Tha an roinn lùtha air freagairt le bhith a’ gluasad a dh’ionnsaigh lùth ath-nuadhachail no fuasglaidhean “uaine”. Tha an gluasad air a chuideachadh le dòighean saothrachaidh nas fheàrr, a’ leantainn mar eisimpleir gu saothrachadh lannan roth-gaoithe nas èifeachdaiche. Cuideachd, tha luchd-rannsachaidh air a bhith comasach air èifeachdas cheallan photovoltaic a leasachadh, a’ leantainn gu gineadh lùth nas fheàrr gach raon cleachdaidh. Ann an 2021, mheudaich gineadh dealain bho stòran grèine photovoltaic (PV) gu mòr, a’ ruighinn ìre 179 TWh agus a’ riochdachadh fàs de 22% an taca ri 2020. Tha teicneòlas grèine PV a-nis a’ dèanamh suas 3.6% de ghineadh dealain na cruinne agus is e an-dràsta an treas fear as motha de lùth ath-nuadhachail. stòras lùtha às dèidh cumhachd uisge agus gaoithe.
Ach, chan eil na h-adhartasan sin a’ fuasgladh cuid de na h-eas-bhuannachdan a tha ann an siostaman lùth ath-nuadhachail, sa mhòr-chuid ri fhaighinn. Chan eil a’ mhòr-chuid de na dòighean sin a’ toirt a-mach lùth a rèir iarrtas mar ionadan cumhachd guail is ola. Tha toraidhean lùth na grèine mar eisimpleir rim faighinn tron latha le atharrachaidhean a rèir ceàrnan irradachaidh grèine agus suidheachadh pannal PV. Chan urrainn dha lùth sam bith a thoirt a-mach tron oidhche fhad ‘s a tha an toradh aige air a lughdachadh gu mòr ann an seusan a’ gheamhraidh agus air làithean gu math sgòthach. Tha cumhachd gaoithe cuideachd a’ fulang le caochlaidhean a rèir astar na gaoithe. Mar sin, feumar na fuasglaidhean sin a cheangal ri siostaman stòraidh lùtha gus solar lùtha a chumail suas aig amannan toraidh ìosal.
Dè a th’ ann an siostaman stòraidh lùtha?
Faodaidh siostaman stòraidh lùtha lùth a stòradh gus a chleachdadh nas fhaide air adhart. Ann an cuid de chùisean, bidh cruth de thionndadh lùtha eadar lùth a tha air a stòradh agus an lùth a tha air a sholarachadh. Is e an eisimpleir as cumanta bataraidhean dealain leithid bataraidhean lithium-ion no bataraidhean searbhag luaidhe. Bidh iad a’ toirt seachad lùth dealain tro ath-bheachdan ceimigeach eadar na dealanan agus an electrolyte.
Tha bataraidhean, no BESS (siostam stòraidh lùth bataraidh), a’ riochdachadh an dòigh stòraidh lùtha as cumanta a thathas a’ cleachdadh ann an tagraidhean beatha làitheil. Tha siostam stòraidh eile ann leithid ionadan cumhachd dealan-uisge a thionndaidheas an lùth a dh’ fhaodadh a bhith aig uisge a tha air a stòradh ann an dam gu lùth dealain. Tionndaidhidh an t-uisge a tha a 'tuiteam sìos cuibhle-itealain roth-uidheam a bhios a' dèanamh lùth dealain. Is e eisimpleir eile gas teann, nuair a thèid a leigeil ma sgaoil tionndaidhidh an gas cuibhle a’ chinneasachaidh cumhachd roth-uidheam.
Is e an rud a tha a’ sgaradh bataraidhean bho dhòighean stòraidh eile na raointean obrach a dh’ fhaodadh a bhith aca. Bho innealan beaga agus solar cumhachd càr gu tagraidhean taighe agus tuathanasan grèine mòra, faodar bataraidhean a chuir a-steach gu sgiobalta ri tagradh stòraidh far-clèithe sam bith. Air an làimh eile, tha feum air dòighean cumhachd uisge agus èadhar teann airson bun-structaran glè mhòr agus iom-fhillte airson stòradh. Tha seo a’ leantainn gu cosgaisean fìor àrd a dh’ fheumas tagraidhean glè mhòr gus am bi e air fhìreanachadh.
Cleachd cùisean airson siostaman stòraidh far-clèithe.
Mar a chaidh ainmeachadh roimhe, faodaidh siostaman stòraidh taobh a-muigh na clèithe cleachdadh agus earbsa ann an dòighean lùth ath-nuadhachail leithid cumhachd grèine is gaoithe a dhèanamh nas fhasa. A dh’ aindeoin sin, tha tagraidhean eile ann a gheibh buannachd mhòr bho shiostaman mar sin
Tha cliathan cumhachd baile-mòr ag amas air an ìre cheart de chumhachd a thoirt seachad stèidhichte air solar is iarrtas gach baile-mòr. Faodaidh an cumhachd a tha a dhìth atharrachadh tron latha. Chaidh siostaman stòraidh far-clèithe a chleachdadh gus caochlaidhean a lughdachadh agus barrachd seasmhachd a thoirt seachad ann an cùisean far a bheil iarrtas as àirde. Bho shealladh eadar-dhealaichte, faodaidh siostaman stòraidh taobh a-muigh a’ ghriod a bhith gu math buannachdail gus dìoladh a dhèanamh airson locht teicnigeach sam bith ris nach robh dùil anns a’ phrìomh ghriod cumhachd no rè amannan cumail suas clàraichte. Faodaidh iad coinneachadh ri riatanasan cumhachd gun a bhith a’ lorg stòran lùtha eile. Faodaidh aon luaidh a dhèanamh mar eisimpleir stoirm-deighe Texas tràth sa Ghearran 2023 a dh’ fhàg timcheall air 262 000 neach gun chumhachd, fhad ‘s a chaidh dàil a chuir air obair càraidh air sgàth na sìde dhoirbh.
Is e tagradh eile a th’ ann an carbadan dealain. Tha luchd-rannsachaidh air tòrr oidhirp a dhèanamh gus saothrachadh bataraidh a bharrachadh agus ro-innleachdan cosgais / sgaoileadh gus astar beatha agus dùmhlachd cumhachd bataraidhean a mheudachadh. Tha bataraidhean lithium-ion air a bhith aig fìor thoiseach an ar-a-mach beag seo agus chaidh an cleachdadh gu mòr ann an càraichean dealain ùra ach cuideachd busaichean dealain. Faodaidh bataraidhean nas fheàrr sa chùis seo leantainn gu mìltean nas motha ach cuideachd lughdaich amannan cosgais leis na teicneòlasan ceart.
Tha adhartas teicneòlach eile leithid UAVn agus innealan-fuadain gluasadach air buannachd mhòr fhaighinn bho leasachadh bataraidh. Tha ro-innleachdan gluasad agus ro-innleachdan smachd gu mòr an urra ri comas bataraidh agus cumhachd a tha air a thoirt seachad.
Dè a th’ ann am BESS
Is e siostam stòraidh lùtha a th’ ann am BESS no siostam stòraidh lùth bataraidh a ghabhas cleachdadh airson lùth a stòradh. Faodaidh an lùth seo tighinn bhon phrìomh ghriod no bho stòran lùth ath-nuadhachail leithid lùth gaoithe agus lùth na grèine. Tha e air a dhèanamh suas de ioma bataraidhean air an rèiteachadh ann an diofar rèiteachaidhean (sreath / co-shìnte) agus meud stèidhichte air na riatanasan. Tha iad ceangailte ri inverter a thathas a’ cleachdadh gus an cumhachd DC a thionndadh gu cumhachd AC airson a chleachdadh. Thathas a’ cleachdadh siostam riaghlaidh bataraidh (BMS) gus sùil a chumail air suidheachadh a’ bhataraidh agus an obair cosgais/sgaoileadh.
An coimeas ri siostaman stòraidh lùtha eile, tha iad gu sònraichte sùbailte airson àite / ceangal agus chan fheum iad bun-structar gu math daor, ach tha iad fhathast a’ tighinn aig cosgais mhòr agus feumach air cumail suas nas cunbhalaiche stèidhichte air an cleachdadh.
BESS sizing agus cleachdaidhean cleachdaidh
Is e puing deatamach ri dhol an sàs nuair a thathar a’ stàladh siostam stòraidh lùth bataraidh meud. Cia mheud bataraidh a tha a dhìth? Dè an rèiteachadh? Ann an cuid de chùisean, faodaidh àite deatamach a bhith aig an seòrsa bataraidh san fhad-ùine a thaobh sàbhalaidhean cosgais agus èifeachdas
Tha seo air a dhèanamh a rèir cùis fa leth oir faodaidh tagraidhean a bhith a’ dol bho dhachaighean beaga gu ionadan gnìomhachais mòra.
Is e an stòr lùth ath-nuadhachail as cumanta airson dachaighean beaga, gu sònraichte ann an sgìrean bailteil, solar a’ cleachdadh panalan photovoltaic. Bhiodh an t-innleadair sa chumantas a’ beachdachadh air caitheamh cumhachd cuibheasach an taighe agus a’ measadh irradiance grèine tron bhliadhna airson an àite sònraichte. Tha an àireamh de bhataraidhean agus an rèiteachadh clèithe aca air an taghadh gus a bhith a rèir iarrtasan taighe anns an t-solar cumhachd grèine as ìsle den bhliadhna fhad ‘s nach bi iad a’ drèanadh na bataraidhean gu tur. Tha seo a’ gabhail ris gum bi fuasgladh neo-eisimeileachd cumhachd iomlan bhon phrìomh ghriod.
Tha a bhith a’ cumail staid cosgais meadhanach meadhanach no gun a bhith a’ faighinn a-mach na bataraidhean gu tur na rud a dh’ fhaodadh a bhith mì-ghoireasach an toiseach. Às deidh na h-uile, carson a chleachdas tu siostam stòraidh mura h-urrainn dhuinn làn chomas a thoirt a-mach? Ann an teòiridh tha e comasach, ach is dòcha nach e an ro-innleachd a bheir an toradh as motha air tasgadh.
Is e aon de na prìomh eas-bhuannachdan aig BESS cosgais ìre àrd bataraidhean. Mar sin, tha e deatamach a bhith a’ taghadh cleachdadh cleachdaidh no ro-innleachd cosgais / sgaoileadh a mheudaicheas beatha bataraidh. Mar eisimpleir, chan urrainnear bataraidhean searbhag luaidhe a leigeil ma sgaoil fo 50% de chomas gun a bhith a’ fulang le milleadh nach gabh atharrachadh. Tha dùmhlachd lùth nas àirde, beatha rothaireachd fada aig bataraidhean lithium-ion. Faodaidh iad cuideachd a bhith air an leigeil ma sgaoil le bhith a 'cleachdadh raointean nas motha, ach tha seo a' tighinn aig cosgais àrdachadh ann am prìs. Tha eadar-dhealachadh mòr ann an cosgais eadar diofar cheimigean, faodaidh bataraidhean searbhag luaidhe a bhith ceudan gu mìltean dolar nas saoire na bataraidh lithium-ion den aon mheud. Sin as coireach gur e bataraidhean searbhag luaidhe an fheadhainn as motha a thathas a’ cleachdadh ann an tagraidhean grèine ann an dùthchannan 3rd an t-saoghail agus coimhearsnachdan bochda.
Tha coileanadh bataraidh air a dhroch bhuaidh le truailleadh rè a bheatha, chan eil coileanadh seasmhach aige a thig gu crìch le fàilligeadh obann. An àite sin, faodaidh an comas agus an solar a dhol sìos mean air mhean. Ann an cleachdadh, thathas den bheachd gu bheil beatha bataraidh air ruith a-mach nuair a ruigeas a chomas 80% den chomas tùsail aige. Ann am faclan eile, nuair a dh'fhiosraicheas e comas 20% a 'crìonadh. Ann an cleachdadh, tha seo a 'ciallachadh gum faodar tomhas nas lugha de lùth a thoirt seachad. Faodaidh seo buaidh a thoirt air amannan cleachdaidh airson siostaman gu tur neo-eisimeileach agus an ìre de mhìltean a dh’ fhaodas EV a chòmhdach.
Is e puing eile ri bheachdachadh sàbhailteachd. Le adhartasan ann an saothrachadh agus teicneòlas, tha bataraidhean o chionn ghoirid san fharsaingeachd air a bhith nas seasmhaiche gu ceimigeach. Ach mar thoradh air eachdraidh truaillidh is mì-ghnàthachaidh, faodaidh ceallan a dhol a-steach gu teothachadh teirmeach a dh’ fhaodadh toraidhean tubaisteach leantainn agus ann an cuid de chùisean beatha luchd-cleachdaidh a chuir ann an cunnart.
Sin as coireach gu bheil companaidhean air bathar-bog sgrùdaidh bataraidh nas fheàrr (BMS) a leasachadh gus smachd a chumail air cleachdadh bataraidh ach cuideachd sùil a chumail air staid slàinte gus cumail suas ann an deagh àm agus gus builean nas miosa a sheachnadh.
Co-dhùnadh
De na siostaman stòraidh lùth clèithe tha iad a’ toirt deagh chothrom air neo-eisimeileachd cumhachd a choileanadh bhon phrìomh ghriod ach tha iad cuideachd a’ toirt seachad stòr cumhachd cùl-taic aig amannan downt agus amannan luchdan as àirde. Chuidicheadh leasachadh an sin gluasad gu stòran lùtha nas uaine, mar sin a’ cuingealachadh buaidh gineadh lùtha air atharrachadh clìomaid fhad ‘s a bhiodh e fhathast a’ coinneachadh ri riatanasan lùtha le fàs cunbhalach ann an caitheamh.
Is e siostaman stòraidh lùth bataraidh an fheadhainn as cumanta agus as fhasa a rèiteachadh airson diofar thagraidhean làitheil. Tha cosgais an ìre mhath àrd an aghaidh an sùbailteachd àrd aca, a’ leantainn gu leasachadh ro-innleachdan sgrùdaidh gus am beatha aca a leudachadh cho mòr ‘s as urrainn. An-dràsta, tha gnìomhachas agus an saoghal acadaimigeach a’ dèanamh tòrr oidhirp gus sgrùdadh agus tuigse fhaighinn air truailleadh bataraidh fo chumhachan eadar-dhealaichte.
