So'nggi 50 yil ichida global energiya sarfini 2021 yil davomida o'rtacha darajada ko'payishi kuzatildi, bu 2021 yilda taxminan 25,300 teravat-soatlar bilan bog'liq. Ushbu raqamlar har yili o'sib bormoqda, shu jumladan sanoat va boshqa iqtisodiy tarmoqlarning energiya talablarini hisobga oladi. Ushbu sanoat siljishi va yuqori energiya sarfi issiqxona gazlarining haddan tashqari gazlari ortiqcha chiqarilishi tufayli yanada aniqroq iqlim o'zgarishiga bog'liq. Hozirgi vaqtda energiya ishlab chiqarish zavodlari va inshootlari bunday talablarni qondirish uchun og'irqo'l yoqilg'i manbalari (neft va gaz) ga ega. Ushbu iqlim bilan bog'liq muammolar an'anaviy usullardan foydalangan holda qo'shimcha energiya ishlab chiqarishni taqiqlaydi. Shunday qilib, qayta tiklanadigan manbalardan uzluksiz va ishonchli energiya tejashni ta'minlash uchun samarali va ishonchli energiya tejaydigan tizimlarni ishlab chiqish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.

Energetika sektori qayta tiklanadigan energiya yoki "yashil" echimlar tomon yo'naltirildi. O'tish uchun ishlab chiqarish texnikasi, masalan, shamol turbinasini yanada samarali ishlab chiqarishga olib borgan ishlab chiqarish texnikasi ta'sirida yordam berdi. Shuningdek, tadqiqotchilar fotovoltaik hujayralarning samaradorligini oshirishga muvaffaq bo'ldilar, ulardan foydalanish uchun energiya avlodiga olib boradi. 2021 yilda quyosh fotovoltagiik (PV) manbalaridan elektr energiyasini ishlab chiqarishi sezilarli darajada oshdi va 2020 yilga nisbatan 22 foizni tashkil etdi va bugungi kunda global elektr energiyasini ishlab chiqarishning 3,6 foizini tashkil etadi va hozirda qayta tiklanadigan uchinchi o'rinda turadi gidroenergetika va shamoldan keyin energiya manbai.

Biroq, bu yutuqlar qayta tiklanadigan energiya tizimlarining ba'zi bir kamchiliklarini hal qilmaydi, asosan mavjud. Ushbu usullarning aksariyati ko'mir va neft elektr stantsiyalari sifatida talabga energiya ishlab chiqarmaydi. Quyosh energiyasi ishlab chiqarishlari, masalan, kun davomida quyosh nurlanishi burchaklariga va PV panelini joylashtirishga qarab o'zgarishi bilan kun davomida mavjud. Kechasi hech qanday energiya ishlab chiqara olmaydi, uning chiqishi qish mavsumida va juda bulutli kunlarda sezilarli darajada kamayadi. Shamol kuchi shamol tezligiga qarab o'zgaruvchan narsalar bilan kasallanadi. Shuning uchun, bu echimlar kam ishlab chiqarish davrlarida energiya ta'minotini ta'minlash uchun energiya ta'minoti tizimlari bilan birlashtirish kerak.

Energiya saqlash tizimlari nima?

Energiyani saqlash tizimlari keyingi bosqichda ishlatilishi uchun energiyani saqlashi mumkin. Ba'zi hollarda, qaynatilgan energiya va energiya bilan ta'minlangan energiya konversiyasining shakli bo'ladi. Eng keng tarqalgan misol lityum-ion batareyalari yoki etakchilik kislotali batareya kabi elektr batareyalari. Elektrod va elektrolitlar o'rtasidagi kimyoviy reaktsiyalar bilan elektr energiyasini ta'minlaydi.

Batareyalar yoki Bess (batareya energiya zaxira tizimi), kunlik hayotda qo'llaniladigan eng keng tarqalgan energiya saqlash usulini anglatadi. Boshqa saqlash tizimi, masalan, to'g'onda saqlanadigan suv energiyasini elektr energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan boshqa sport tizimi mavjud. Suv yiqilib tushganda elektr energiyasini ishlab chiqaradigan turbinaning pashshadi. Yana bir misol - siqilgan gaz, gazni chiqargandan keyin turbinada ishlab chiqaradigan quvvat manbai bo'ladi.

Boshqa saqlash usullaridan batareyalarni ajratib turadi, ularning potentsial foydalanish joylari. Kichik qurilmalardan va avtoulovlarni elektr energiyasidan foydalanish va katta quyosh fermalariga, batareyalarni keskin saqlash uchun mo'ljallangan dasturlarga birlashtirish mumkin. Boshqa tomondan, gidroenergetika va siqilgan havo usullari saqlash uchun juda katta va murakkab infratuzilmalarni talab qiladi. Bu juda katta xarajatlarga olib keladi, bu juda katta miqdordagi dasturlarni talab qiladi.

Ofitsozlik tizimlari uchun ishlardan foydalaning.

Yuqorida aytib o'tilganidek, oqilona suvli omborlar foydalanish va quyosh va shamol energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiya usullariga tayanishi va ishonchini osonlashtirishi mumkin. Shunga qaramay, bunday tizimlardan juda katta foyda keltiradigan boshqa dasturlar mavjud

Shahar elektr tarmoqlari har bir shaharning talabi va talabiga binoan to'g'ri quvvatni ta'minlash maqsadida. Kun davomida quvvat talab qilishi mumkin. Off-panjara tizimlari tebranishlarni kuchaytirish uchun ishlatilgan va eng yuqori talab qilingan taqdirda ko'proq barqarorlikni ta'minladi. Turli nuqtai nazardan, panjara idishlaridan asosiy elektr tarmoqlarida yoki xizmat ko'rsatish davrida har qanday kutilmagan texnik kamchilikni qoplash uchun foydali bo'lishi mumkin. Ular muqobil energiya manbalarini qidirmasdan quvvat talablariga javob berishi mumkin. Masalan, 2023 yil fevral oyining boshida Texas muz bo'ronini 262 000 kishini qoldirgan holda, 262 000 kishini qoldirgan holda, agar ta'mirlash qiyin bo'lsa, ta'mirlash ishlari kechiktirildi.

Elektr transport vositalari boshqa qo'llanma. Tadqiqotchilar batareyalar ishlab chiqarish va zaryadlash / zaryadlash strategiyalarini, aktsiyalarning quvvat zichligini kamaytirish uchun batareyalar ishlab chiqarish va zaryadlash strategiyalarini optimallashtirish uchun juda ko'p kuch sarflashdi. Lityum-ion batareyalari ushbu kichik inqilobning birinchi darajasida bo'lgan va yangi elektr mashinalarida, balki elektr avtobuslarda ham keng tarqalgan. Bu holda batareyalar yaxshiroq joylarga olib kelishi mumkin, ammo to'g'ri texnologiyalar bilan zaryadlash vaqtini ham pasaytirishi mumkin.

Boshqa texnologik yutuqlar batareyani rivojlantirishdan Uavs va uyali robotlarni juda yaxshi ko'radi. U erda harakat strategiyalari va boshqaruv strategiyalari batareyaning sig'imi va quvvatini ta'minlaydi.

Bess nima

Bess yoki batareya energiyalarini saqlash tizimi - energiya saqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan energiya manbai tizimi. Ushbu energiya asosiy panjaradan yoki qayta tiklanadigan energiya manbalaridan shamol energiyasi va quyosh energiyasi kabi paydo bo'lishi mumkin. Talablar asosida turli xil konfiguratsiyalarga (seriyalar / parallel) va o'lchamdagi bir nechta batareyalardan iborat. Ular DC quvvatini MC quvvatini ishlatish uchun AC ACT quvvatini o'zgartirish uchun ishlatilgan. Batareya sharoitlarini kuzatish va zaryadlash / zaryadsiz ishlashni boshqarish uchun batareya menejmenti tizimi ishlatiladi.

Boshqa energiya saqlash tizimlariga nisbatan ular joylashtirilgan / ulanish uchun moslashuvchan va juda qimmat infratuzilmani talab qilmaydi, ammo ular hali ham katta xarajatlarni talab qilmaydi va ulardan foydalanish asosida ko'proq muntazam ta'mirlashni talab qiladilar.

Bess o'lchamlari va foydalanish odatlari

Batareya energiya zaxira tizimini o'rnatishda hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lish. Qancha batareyalar kerak? Qanday konfiguratsiyada? Ba'zi hollarda batareyaning turi xarajatlarni tejash va samaradorlik nuqtai nazaridan uzoq muddatli istiqbolda hal qiluvchi rol o'ynay oladi

Bu ishma-bir holda amalga oshiriladi, chunki dasturlar kichik uy-joylardan yirik sanoat zavodlariga qadar bo'lishi mumkin.

Kichik uy xo'jaliklari, ayniqsa shaharlarda eng keng tarqalgan energiya manbai fotovoltaik panellardan foydalanishdir. Muhandis umuman uy xo'jaligining o'rtacha energiyasini iste'mol qilishni ko'rib chiqadi va ma'lum bir joylashuv uchun yil davomida quyosh nurini oshiradi. Batareyalar va ularning panjara konfiguratsiyasi yilning eng past quyoshini ta'minlash paytida, bu batareyalarni butunlay quritmasdan, maishiy talablarga mos kelishi uchun tanlanadi. Bu asosiy panjaradan to'liq kuch mustaqillikka ega bo'lish uchun echimdir.

Nisbatan o'rtacha zaryadni saqlash yoki to'liq zaryadlanmagan batareyalar birinchi navbatda intuitiv deb hisoblash mumkin bo'lgan narsadir. Axir, nega biz to'liq imkoniyatdan chetlay olmasak, nega saqlash tizimidan foydalanish kerak? Nazariyda bu investitsiyalarning daromadliligini maksimal darajada oshiradigan strategiya bo'lishi mumkin emas.

Bessning asosiy kamchiliklaridan biri batareyalarning nisbatan yuqori narxidir. Shuning uchun, batareyaning ishlash muddati maksimal darajada maksimal darajada foydalanish zarur bo'lgan foydalanish odati yoki zaryadlash / zaryadlash strategiyasini tanlash juda muhimdir. Masalan, etakchilik kislotasi batareyalari qaytarib bo'lmaydigan zarardan aziyat chekmasdan 50% quvvatdan tushirilishi mumkin emas. Lityum-ion batgijalar, eng yuqori energiya zichligi, uzoq tsiklli hayotga ega. Ular kattaroq diapazonlardan foydalanib, undan yuqori darajada foydalanish mumkin, ammo bu narxning oshishi narxida. Turli xilmonlikatlar o'rtasida turli xil ahamiyatga ega bo'lib, bosh kislota batareyalari bir xil o'lchamdagi lityum-ion batareyasidan minglab arzonroq bo'lishi mumkin. Shu sababli, etakchilik batareyalari 3-chi dunyo mamlakatlarida va kambag'al jamoalarda quyosh arizalarida eng ko'p qo'llaniladi.

Batareya quvvati butun umr davomida tanazzulga ta'sir qiladi, bu to'satdan etishmovchiligi bilan tugaydigan barqaror ishlashi bo'lmaydi. Buning o'rniga, imkoniyatlar asta-sekin so'nishi mumkin. Amalda, batareyaning ishlashi uning sig'imi asl sig'imining 80 foizini tashkil etganda tugagan deb hisoblanadi. Boshqacha qilib aytganda, u 20% imkoniyatni boshdan kechirgan bo'lsa. Amalda, bu shuni anglatadiki, o'rtacha miqdordagi energiya berilishi mumkin. Bu to'liq mustaqil tizimlar uchun foydalanish muddatlari va milning masofasi qoplashi mumkin.

Bu muhim ahamiyatga ega. Ishlab chiqarish va texnologiyalardagi yutuqlar bilan, so'nggi batareyalar umumiy darajada barqaror bo'lgan. Ammo tanazzul va suiiste'mollik tarixi tufayli hujayralar termal qochishga o'tishi mumkin, ular halokatli natijalarga olib keladi va ba'zi hollarda iste'molchilarning hayotini xavf ostiga qo'yishi mumkin.

Shu sababli kompaniyalar batareya quvvatini boshqarish uchun batareya monitoring dasturini (BM) yaxshiroq ishlab chiqdilar, ammo o'z vaqtida xizmat ko'rsatishni va og'ir oqibatlarga olib kelmaslik uchun sog'liqni saqlash holatini kuzatib boradilar.

Xulosa

Keling, energiya tejash tizimlaridan asosiy panjaradan kuchga erishish uchun katta imkoniyat yaratadi, ammo o'lim davrida va cho'qqisidagi cho'qqi davrlarida zaxira manbaini ta'minlaydi. Bu erda rivojlanish issiqxonalar manbalariga o'tishni osonlashtiradi, shu bilan energiya rivojlanishining iqlim o'zgarishi bo'yicha energiya talablarini doimiy ravishda o'sishiga olib keladi.

Batareya energiyalarini saqlash tizimlari eng keng tarqalgan va kundalik arizalarni har xil dasturlar uchun sozlash oson. Ularning yuqori moslashuvchanligi nisbatan yuqori xarajatlarga duch keladi, bunda tegishli umrini iloji boricha uzaytirish uchun monitoring strategiyalarini ishlab chiqishga olib keladi. Ayni paytda sanoat va akademiya turli sharoitlarda batareyaning emirilishini tekshirish va tushunish uchun juda ko'p kuch sarflamoqda.