Meriv çawa elektrîkê ji torê hilîne?

Di 50 salên borî de, zêdebûnek domdar di xerckirina elektrîkê ya cîhanî de heye, bi texmîna karanîna dora 25,300 terawat-saet di sala 2021 de. Bi veguheztina berbi pîşesaziyê 4.0, li seranserê cîhanê zêdebûna daxwazên enerjiyê heye. Ev hejmar her sal zêde dibin, ne di nav de hewcedariyên hêzê yên sektorên pîşesaziyê û yên din ên aborî. Ev guheztina pîşesaziyê û xerckirina hêza bilind bi bandorên guheztina avhewa yên berbiçavtir re ji ber belavbûna zêde ya gazên serayê re têkildar e. Heya nuha, piraniya santralên hilberîna elektrîkê û tesîsên bi giranî xwe dispêrin çavkaniyên sotemeniya fosîl (neft û gaz) da ku daxwazên weha bicîh bînin. Van fikarên avhewa hilberîna enerjiyê ya zêde bi karanîna rêbazên kevneşopî qedexe dikin. Ji ber vê yekê, pêşkeftina pergalên hilanîna enerjiyê yên bikêr û pêbawer her ku diçe girîngtir bûye da ku dabînkirina domdar û pêbawer a enerjiyê ji çavkaniyên nûvekirî peyda bike.

Sektora enerjiyê bersiv da ku ber bi enerjiya nûjen an çareseriyên "kesk" ve diçe. Veguheztin ji hêla teknîkên çêkirinê yên pêşkeftî ve hatî alîkar kirin, ku mînakî rê li ber hilberîna bikêrtir a pêlên turbîna bayê vedike. Di heman demê de, lêkolîneran karîbûn karbidestiya şaneyên fotovoltaîk baştir bikin, ku rê li ber hilberîna enerjiyê çêtir li her devera bikar bînin. Di sala 2021-an de, hilberîna elektrîkê ji çavkaniyên fotovoltaîk ên rojê (PV) pir zêde bû, ku gihîştiye rekorek 179 TWh û li gorî sala 2020-an mezinbûnek ji% 22 temsîl dike. Teknolojiya PV-ya rojê niha %3,6 ji hilberîna elektrîkê ya cîhanî pêk tîne û niha sêyemîn mezintirîn e ku dikare were nûkirin. çavkaniya enerjiyê piştî hîdroenerjî û bayê.

Lêbelê, ev destkeftî hin kêmasiyên xwerû yên pergalên enerjiyê yên nûjenkirî, nemaze hebûna, çareser nakin. Piraniya van rêbazan wekî santralên komir û neftê li gorî daxwazê enerjiyê hilnaberînin. Berhemên enerjiya rojê, mînakî, di tevahiya rojê de peyda dibin û bi guheztinên ku li gorî goşeya tîrêjkirina tavê û cîhê panela PV-yê ve girêdayî ne. Di demsala zivistanê de û di rojên pir ewrayî de ew bi şev nikare ti enerjiyê hilberîne. Hêza bayê li gorî leza bayê ji guheztinan jî diêşe. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku ev çareserî bi pergalên hilanîna enerjiyê re bêne hev kirin da ku di serdemên hilberîna kêm de peydakirina enerjiyê bidomînin.

Pergalên hilanîna enerjiyê çi ne?

Pergalên hilanîna enerjiyê dikarin enerjiyê hilînin da ku di qonaxek paşîn de werin bikar anîn. Di hin rewşan de, dê formek veguherîna enerjiyê di navbera enerjiya hilanîn û enerjiya peydakirî de hebe. Mînaka herî berbelav bataryayên elektrîkê yên wekî bataryayên lîtium-ion an jî bataryayên asîdê yên asîdê ne. Ew enerjiya elektrîkê bi reaksiyonên kîmyewî yên di navbera elektrod û elektrolîtê de peyda dikin.

Pîl, an BESS (pergala hilanîna enerjiya batterê), rêbaza hilanîna enerjiyê ya herî gelemperî ya ku di sepanên jiyana rojane de tê bikar anîn temsîl dike. Pergalên din ên hilanînê hene wek santralên hîdroenerjî ku enerjiya potansiyela ava ku di bendavê de tê hilanîn vediguherînin enerjiya elektrîkê. Ava ku dakeve wê firoka turbîneke ku enerjiya elektrîkê hildiberîne bizivirîne. Mînakek din gaza pêçandî ye, bi berdana gazê dê çerxa turbînê ku hêza hilberandinê bizivire.

Tiştê ku bataryayên ji awayên hilanînê yên din vediqetîne, deverên wan ên potansiyel ên xebatê ye. Ji cîhazên piçûk û dabînkirina elektrîkê ya gerîdeyê bigire heya serîlêdanên malê û zeviyên tavê yên mezin, batarî dikarin bêkêmasî li her serîlêdana hilanîna derveyî torê bêne yek kirin. Ji hêla din ve, rêbazên hîdroenerjî û hewaya pêçandî ji bo hilanînê binesaziyên pir mezin û tevlihev hewce dikin. Ev dibe sedema lêçûnên pir zêde ku ji bo ku ew rastdar be serîlêdanên pir mezin hewce dike.

Dozên ji bo pergalên hilanînê yên derveyî torê bikar bînin.

Wekî ku berê hate behs kirin, pergalên hilanîna derveyî torê dikare bikar anîn û pêbaweriya bi rêbazên enerjiya nûjenkirî yên wekî enerjiya rojê û bayê hêsan bike. Digel vê yekê, serîlêdanên din hene ku dikarin ji pergalên weha pir sûd werbigirin

Tora elektrîkê ya bajêr armanc dike ku li gorî peyda û daxwaziya her bajarî mîqdara rast a hêzê peyda bike. Hêza pêwîst dikare di tevahiya rojê de biguhere. Pergalên hilanînê yên derveyî torê hatine bikar anîn da ku guheztinan kêm bikin û di rewşên daxwaziya lûtkeyê de bêtir aramiyê peyda bikin. Ji perspektîfek cûda, pergalên hilanînê yên derveyî torê dikare pir bikêr be ji bo telafîkirina xeletiyên teknîkî yên nediyar ên di tora elektrîkê ya sereke de an jî di heyamên lênihêrînê yên plansazkirî de. Ew dikarin hewcedariyên hêzê bicîh bînin bêyî ku li çavkaniyên enerjiya alternatîf bigerin. Mirov dikare wek mînak bahoza qeşa ya Teksasê ya di destpêka Sibata 2023-an de bîne ziman ku nêzî 262 000 kes bê elektrîk hişt, di heman demê de tamîrkirin ji ber şert û mercên dijwar ên hewayê dereng ma.

Wesayîtên elektrîkî serîlêdanek din in. Lekolînwanan gelek hewil dane ku stratejiyên hilberîna baterî û barkirin / dakêşandinê xweştir bikin da ku heyatî û dendika hêza bataryayê berfireh bikin. Pîlên lîtium-ion li eniya pêşîn a vê şoreşa piçûk bûne û bi berfirehî di otomobîlên nû yên elektrîkê de lê di heman demê de otobusên elektrîkê jî hatine bikar anîn. Di vê rewşê de bataryayên çêtir dikarin bi teknolojiyên rast re rê li ber mîlek mezintir bigirin lê di heman demê de demên barkirinê jî kêm bikin.

Pêşveçûnên teknolojîk ên din ên mîna UAV û robotên mobîl ji pêşkeftina bateriyê pir sûd werdigirin. Li wir stratejiyên tevgerê û stratejiyên kontrolê bi giranî bi kapasîteya batterê û hêza peydakirî ve girêdayî ne.

BESS çi ye

BESS an pergala hilanîna enerjiyê ya pîlê pergalek hilanîna enerjiyê ye ku dikare ji bo hilanîna enerjiyê were bikar anîn. Ev enerjî dikare ji tora sereke an jî ji çavkaniyên enerjiya nûjenkirî yên wekî enerjiya ba û enerjiya rojê were. Ew ji gelek bataryayên ku di mîhengên cihêreng de (rêzik / paralel) hatine rêz kirin û li gorî hewcedariyên mezinahî pêk tê. Ew bi inverterek ve girêdayî ne ku ji bo karanîna hêza DC-ê vediguhezînin hêza AC-ê. YEKPergala rêveberiya pîlê (BMS)ji bo şopandina şert û mercên batterê û operasyona barkirin / dakêşandinê tê bikar anîn.

Li gorî pergalên hilanîna enerjiyê yên din, ew bi taybetî ji bo danîn / girêdanê maqûl in û ne hewceyî binesaziyek pir biha ne, lê dîsa jî ew bi lêçûnek berbiçav têne û li gorî karanîna hewceyê lênihêrîna birêkûpêktir hewce dikin.

Mezinbûn û adetên karanîna BESS

Xalek girîng a ku dema sazkirina pergalek hilanîna enerjiyê ya bataryayê tê girtin mezinbûn e. Çend bataryayên pêwîst in? Di kîjan veavakirinê de? Di hin rewşan de, celebê pîlê dikare di dirêjahiya dirêj de di warê teserûfa lêçûn û karîgeriyê de rolek girîng bilîze.

Ev li ser bingehek doz-bi-doz tê kirin ji ber ku serîlêdan dikarin ji malên piçûk bigire heya nebatên pîşesaziyê yên mezin.

Çavkaniya herî gelemperî ya enerjiya nûjenkirî ya ji bo malbatên piçûk, nemaze li deverên bajarî, tavê ye ku panelên fotovoltaîk bikar tîne. Endezyar bi gelemperî dê xerckirina hêza navîn a malbatê binirxîne û tîrêjiya rojê li seranserê salê ji bo cîhek taybetî binirxîne. Hejmara batariyan û veavakirina torê ya wan tê hilbijartin da ku di dema dabînkirina hêza rojê ya herî hindik a salê de bi daxwazên malê re li hev bicivîne, di heman demê de ku bataryayên bi tevahî rijandine. Ev tê texmîn kirin ku çareseriyek ku serbixwebûna hêzê ya bêkêmasî ji tora sereke hebe.

Bihêle barkirina rewşek nermî an bi tevahî nekêşana bataryayên tiştek e ku dibe ku di destpêkê de dijber be. Werhasil, ger em nikaribin wê potansiyela tevahî derxînin çima pergalek hilanînê bikar bînin? Di teoriyê de ew gengaz e, lê dibe ku ew ne stratejiyek be ku vegerandina veberhênanê herî zêde dike.

Yek ji dezawantajên sereke yên BESS lêçûna nisbeten bilind a bataryayê ye. Ji ber vê yekê, hilbijartina adetek bikar anînê an stratejiyek barkirin / dakêşandinê ku dirêjahiya batterê herî zêde dike pêdivî ye. Mînakî, bataryayên asîda lîberê bêyî ku zirarek nevegerandî nebe, nekare di binê kapasîteya% 50 de were dakêşandin. Pîlên lîtium-ion xwedî tîrêjiya enerjiyê ya bilindtir, jiyana çerxa dirêj e. Di heman demê de ew dikarin bi karanîna rêzikên mezintir jî werin derxistin, lê ev bi lêçûnek bihayê zêde tê. Di navbera kîmyayên cihêreng de cûdahiyek lêçûnek mezin heye, bataryayên asîda lîberê dikarin bi sed û hezaran dolaran ji bataryayek lîtium-îon a bi heman mezinahiyê erzantir bin. Ji ber vê yekê li welatên cîhana sêyemîn û civakên xizan di sepanên tîrêjê de herî zêde bataryayên asîdê yên serber têne bikar anîn.

Performansa batterê di heyama jiyana xwe de bi giranî ji hilweşandinê tê bandor kirin, ew xwedan performansek domdar nîne ku bi têkçûna nişkê ve bi dawî bibe. Di şûna wê de, kapasîteyê û peydakirî dikare bi pêşkeftî winda bibe. Di pratîkê de, dema ku kapasîteya wê digihîje 80% ji kapasîteya xweya orîjînal, tê hesibandin ku heyata bateriyek qediyaye. Bi gotinek din, dema ku ew kapasîteya% 20 dişewite. Di pratîkê de, ev tê vê wateyê ku mîqdarek kêmtir enerjî dikare were peyda kirin. Ev dikare bandorê li serdemên karanîna ji bo pergalên bi tevahî serbixwe bike û mîqdara mîlan ku EV dikare veşêre.

Xaleke din a ku divê were hesibandin ewlehî ye. Bi pêşkeftinên di çêkirin û teknolojiyê de, bataryayên vê dawiyê bi gelemperî ji hêla kîmyewî ve aramtir bûne. Lêbelê ji ber hilweşandin û dîroka destdirêjiyê, hucre dikarin berbi revên germî ve biçin ku dikare bibe sedema encamên felaket û di hin rewşan de jiyana xerîdaran bixe xetereyê.

Ji ber vê yekê pargîdaniyan nermalava çavdêriya bataryayê (BMS) çêtir pêş xistine da ku karanîna batterê kontrol bikin lê di heman demê de çavdêriya rewşa tenduristiyê jî bikin da ku lênihêrîna biwext peyda bikin û ji encamên giran dûr nekevin.

Xelasî

Ji pergalên hilanîna torê-enerjiyê firsendek mezin peyda dike ku meriv bigihîje serxwebûna hêzê ji tora sereke lê di heman demê de çavkaniyek paşverû ya hêzê jî di dema daketin û demên barkirina lûtkeyê de peyda dike. Li wir pêşkeftin dê veguheztina berbi çavkaniyên enerjiya kesktir hêsan bike, bi vî rengî bandora hilberîna enerjiyê ya li ser guherîna avhewa sînordar bike di heman demê de ku hîn jî bi mezinbûna domdar a serfkirinê re hewcedariyên enerjiyê bicîh tîne.

Pergalên hilanîna enerjiya bataryayê ji bo serîlêdanên cûda yên rojane yên herî gelemperî têne bikar anîn û yên herî hêsan in ku têne mîheng kirin. Zelalbûna wan a bilind ji hêla lêçûnek nisbeten bilind ve tê berevajîkirin, ku rê li ber pêşxistina stratejiyên çavdêriyê vedike da ku heyama têkildar bi qasî ku gengaz dirêj bike. Heya nuha, pîşesazî û akademî gelek hewl didin ku di bin şert û mercên cûda de hilweşîna baterî lêkolîn bikin û fam bikin.