Соңгы 50 ел эчендә, глобаль электр куллануның өзлексез артуы күзәтелә, 2021 елда якынча 25,300 терават-сәгать кулланыла. 4.0 индустриягә күчү белән, бөтен дөньяда энергиягә ихтыяҗ арта. Бу саннар ел саен арта, сәнәгать һәм башка икътисадый тармакларның энергия таләпләрен кертмичә. Бу индустриаль смена һәм югары энергия куллану парник газларының артык чыгарылуы аркасында климат үзгәрүенең сизелерлек эффектлары белән кушыла. Хәзерге вакытта күпчелек электр станцияләре һәм корылмалары мондый таләпләрне канәгатьләндерү өчен казылма ягулык чыганакларына (нефть һәм газ) бик нык таяналар. Бу климат проблемалары гадәти ысуллар кулланып өстәмә энергия җитештерүне тыя. Шулай итеп, яңартыла торган чыганаклардан өзлексез һәм ышанычлы энергия белән тәэмин итүне тәэмин итү өчен эффектив һәм ышанычлы энергия саклау системаларын үстерү көннән-көн мөһимрәк булып китте.

Энергетика тармагы яңартыла торган энергиягә яки “яшел” чишелешләргә күчү белән җавап бирде. Күчеш җитештерү техникасын яхшырту ярдәмендә булды, мәсәлән, җил турбинасы плиталарын эффектив җитештерүгә. Шулай ук, тикшерүчеләр фотоволтаик күзәнәкләрнең эффективлыгын күтәрә алдылар, куллану өлкәсендә энергияне яхшырак җитештерүгә китерделәр. 2021-нче елда кояш фотоволтаик (ПВ) чыганакларыннан электр энергиясе җитештерү сизелерлек артты, рекордлы 179 ТВтка җитте һәм 2020-нче ел белән чагыштырганда 22% үсешне күрсәтте. Кояш PV технологиясе хәзерге вакытта глобаль электр җитештерүнең 3,6% тәшкил итә һәм яңартыла торган өченче урында тора. Гидроэнергетика һәм җилдән соң энергия чыганагы.

Ләкин, бу ачышлар яңартыла торган энергия системаларының кайбер кимчелекләрен чишә алмыйлар, нигездә. Бу ысулларның күбесе күмер һәм нефть электр станцияләре буларак ихтыяҗ буенча энергия җитештерми. Кояш энергиясе чыганаклары, мәсәлән, көн дәвамында кояш нурланыш почмакларына һәм ПВ панель позициясенә карап үзгәрүләр белән бар. Ул төнлә бернинди энергия җитештерә алмый, кышкы сезонда һәм бик болытлы көннәрдә аның күләме сизелерлек кими. Windил көче җил тизлегенә карап үзгәрүдән дә интегә. Шуңа күрә, аз чишелеш чорында энергия белән тәэмин итүне дәвам итәр өчен, бу чишелешләрне энергия саклау системалары белән кушарга кирәк.

Энергия саклау системалары нәрсә ул?

Энергия саклау системалары соңрак этапта куллану өчен энергия саклый ала. Кайбер очракларда сакланган энергия белән тәэмин ителгән энергия арасында энергия конверсиясе формасы булачак. Иң еш очрый торган мисал - литий-ион батареялары яки кургаш кислотасы батареялары кебек электр батарейкалары. Алар электродлар һәм электролитлар арасында химик реакцияләр ярдәмендә электр энергиясен тәэмин итәләр.

Батарейкалар, яки BESS (батарея энергия саклау системасы), көндәлек тормыш кушымталарында кулланыла торган иң киң таралган энергия саклау ысулын күрсәтәләр. Башка саклау системасы бар, гидроэлектростанцияләр кебек, плотинада сакланган су энергиясен электр энергиясенә әйләндерә. Төшкән су электр энергиясе җитештерүче турбинаның винтовкасын әйләндерәчәк. Тагын бер мисал - кысылган газ, чыгарылганнан соң газ турбина җитештерүче куәт тәгәрмәчен әйләндерәчәк.

Батарейканы бүтән саклау ысулларыннан аерган нәрсә - аларның потенциаль эш өлкәләре. Кечкенә җайланмалардан һәм автомобиль энергиясе белән тәэмин итүдән алып, көнкүреш кушымталарына һәм эре кояш фермаларына кадәр, батарейкалар челтәрдән тыш саклау кушымтасына бербөтен итеп интеграцияләнергә мөмкин. Икенче яктан, гидроэнергетика һәм кысылган һава ысуллары саклау өчен бик зур һәм катлаулы инфраструктура таләп итә. Бу бик зур чыгымнарга китерә, аны аклау өчен бик зур кушымталар таләп ителә.

Челтәрдән тыш саклау системалары өчен очракларны кулланыгыз.

Алда әйтелгәнчә, челтәрдән тыш саклау системалары кояш һәм җил энергиясе кебек яңартыла торган энергия ысулларын куллануны һәм таянуны җиңеләйтә ала. Шуңа да карамастан, мондый системалардан зур файда китерә алырлык башка кушымталар бар

Шәһәр электр челтәрләре һәр шәһәрнең тәэмин ителешенә һәм ихтыяҗына нигезләнеп тиешле күләмдә электр белән тәэмин итүне максат итеп куялар. Кирәкле көч көн дәвамында үзгәрергә мөмкин. Челтәрдән тыш саклау системалары үзгәрүчәнлекне көчәйтү һәм иң зур ихтыяҗ булган очракта тотрыклылык тәэмин итү өчен кулланылды. Башка күзлектән караганда, челтәрдән тыш саклау системалары төп электр челтәрендә яки планлаштырылган хезмәт күрсәтү чорында көтелмәгән техник кимчелекне каплау өчен бик файдалы булырга мөмкин. Алар альтернатив энергия чыганакларын эзләмичә энергия таләпләрен канәгатьләндерә ала. Мисал өчен, 2023 елның февраль башында Техастагы боз буранын китереп була, ул якынча 262 000 кешене электрсыз калдырды, һава торышы авыр булганга ремонт тоткарланды.

Электр машиналары - тагын бер кушымта. Тикшерүчеләр батарейкаларның гомер озынлыгын һәм көч тыгызлыгын арттыру өчен, батарея җитештерүне һәм зарядлау / җибәрү стратегияләрен оптимальләштерү өчен бик күп көч куйдылар. Литий-ион батареялары бу кечкенә революциянең алгы сафында тордылар һәм яңа электр машиналарында, шулай ук ​​электр автобусларында киң кулланылды. Яхшырак батарейкалар бу очракта зуррак юлга китерергә мөмкин, ләкин шулай ук ​​дөрес технологияләр белән зарядлау вакытын киметергә.

Башка технологик алгарыш очкычларга ошый һәм мобиль роботлар батарея үсешеннән зур файда алдылар. Анда хәрәкәт стратегиясе һәм контроль стратегиясе батарея сыйдырышлыгына һәм бирелгән көченә бик нык таяна.

Нәрсә ул

BESS яки батарея энергия саклау системасы - энергия саклау системасы, ул энергияне саклау өчен кулланыла ала. Бу энергия төп челтәрдән яки җил энергиясе һәм кояш энергиясе кебек яңартыла торган энергия чыганакларыннан булырга мөмкин. Ул төрле конфигурацияләрдә (серия / параллель) урнаштырылган һәм таләпләргә нигезләнеп зурланган батарейкалардан тора. Алар куллану өчен DC көчен AC көченә әйләндерү өчен кулланыла торган инвертерга тоташтырылган. Батарейка белән идарә итү системасы (BMS) батарея шартларын һәм зарядлау / агызу эшләрен күзәтү өчен кулланыла.

Башка энергия саклау системалары белән чагыштырганда, алар урнаштыру / тоташу өчен аеруча сыгылучан һәм бик кыйммәт инфраструктура таләп итмиләр, ләкин алар шактый кыйммәткә төшәләр һәм куллану нигезендә регуляр хезмәт күрсәтүне таләп итәләр.

BESS зурлыгы һәм куллану гадәтләре

Батарейканың энергия саклау системасын урнаштырганда чишү өчен иң мөһим нокта. Ничә батарея кирәк? Нинди конфигурациядә? Кайбер очракларда, батарея төре чыгымнарны экономияләү һәм эффективлык ягыннан озак вакыт мөһим роль уйный ала

Бу очраклар нигезендә эшләнә, чөнки заявкалар кечкенә хуҗалыклардан эре сәнәгать заводларына кадәр булырга мөмкин.

Кечкенә хуҗалыклар өчен иң киң таралган энергия чыганагы, аеруча шәһәр районнарында, фотоволтаик панельләр ярдәмендә кояш. Инженер, гомумән алганда, көнкүрешнең уртача энергия куллануны исәпкә ала һәм билгеле бер урын өчен ел дәвамында кояш нурланышын бәяли. Батарейкалар саны һәм аларның челтәр конфигурациясе елның иң түбән кояш энергиясе белән тәэмин итү вакытында көнкүреш таләпләренә туры китереп сайланган, шул ук вакытта батарейкаларны тулысынча агызмый. Бу төп челтәрдән тулы көч бәйсезлегенә ия булу чишелешен күздә тота.

Чагыштырмача уртача корылма торышын саклау яки батарейкаларны тулысынча җибәрмәү - башта интуитив булырга мөмкин. Әгәр дә без тулы потенциалны чыгара алмасак, нигә саклау системасын кулланырга? Теориядә бу мөмкин, ләкин инвестицияләр керемен максимальләштерүче стратегия булмаска мөмкин.

BESS-ның төп кимчелекләренең берсе - батарейкаларның чагыштырмача югары бәясе. Шуңа күрә, куллану гадәтен яки батарейка гомерен максимумлаштыручы зарядлау / җибәрү стратегиясен сайлау мөһим. Мәсәлән, кургаш кислотасы батарейкалары кире кайтарылгысыз зыян күрмичә, 50% сыйдырышлыктан түбән чыгарыла алмый. Литий-ион батареялары энергия тыгызлыгына, озын циклга ия. Алар шулай ук ​​зуррак диапазоннар ярдәмендә чыгарылырга мөмкин, ләкин бу бәя арту бәясенә төшә. Төрле химия предприятияләре арасында бәянең югары варианты бар, кургаш кислотасы батареялары бер үк зурлыктагы литий-ион батареясына караганда йөзләрчә меңнәрчә долларга арзанрак булырга мөмкин. Шуңа күрә 3-нче дөнья илләрендә һәм ярлы җәмгыятьләрдә корыч кислотасы батареялары иң күп кулланыла.

Батарейканың эшләве деградациягә бик нык тәэсир итә, аның тотрыклы эшләве юк, ул кинәт өзелү белән тәмамлана. Киресенчә, сыйдырышлык һәм тәэмин итү акрынлап сүнергә мөмкин. Практикада, батареяның гомер озынлыгы 80% ка җиткәч бетте дип санала. Башкача әйткәндә, 20% сыйдырышлык беткәндә. Гамәлдә, бу энергиянең аз күләмен тәэмин итү дигән сүз. Бу тулы мөстәкыйль системалар өчен куллану вакытына һәм ЕВ каплый алган юл күләменә тәэсир итә ала.

Тагын бер игътибарга лаек фикер - куркынычсызлык. Manufacturingитештерү һәм технология үсеше белән, соңгы батареялар, гомумән, химик яктан тотрыклырак. Ләкин деградация һәм куллану тарихы аркасында күзәнәкләр җылылык кача ала, бу катастрофик нәтиҗәләргә китерергә мөмкин һәм кайбер очракларда кулланучылар тормышын куркыныч астына куя.

Шуңа күрә компанияләр батарея куллануны контрольдә тоту өчен, батарея мониторингы программасын яхшырак эшләделәр, шулай ук ​​вакытында хезмәт күрсәтү һәм авыр нәтиҗәләрдән саклану өчен сәламәтлек торышын контрольдә тоттылар.

Йомгаклау

Челтәр-энергия саклау системаларыннан төп челтәрдән электр бәйсезлегенә ирешү өчен зур мөмкинлек бирә, шулай ук ​​эштән туктау һәм иң зур йөкләү чорында көчнең резерв чыганагы белән тәэмин итү. Анда үсеш яшелрәк энергия чыганакларына күчүне җиңеләйтәчәк, шулай итеп энергия җитештерүнең климат үзгәрүенә тәэсирен чикли, шул ук вакытта энергиянең даими үсеше белән энергия таләпләрен канәгатьләндерә.

Батарея энергиясен саклау системалары иң еш кулланыла торган һәм төрле көндәлек кушымталар өчен конфигурацияләү өчен иң җиңел. Аларның югары сыгылмалылыгы чагыштырмача югары бәя белән исәпләнә, мониторинг стратегиясен булдыруга китерә, тиешле гомер озынлыгын озайту. Хәзерге вакытта сәнәгать һәм академия төрле шартларда батареяның бозылуын тикшерү һәм аңлау өчен бик күп көч куялар.