EN
Suprantama Energijos saugybos sistemos ir jų svarba
Energijos saugojimo vaidmuo atsinaujinančiųjų išteklių integracijoje
Saugojimo sistemos atlieka didelį vaidmenį, kad atsinaujinančios energijos šaltiniai, tokie kaip vėjo ir saulės energija, taptų patikimesni, nes jie paprastai gamina energiją nenuosekliai. Šios sistemos iš esmės imasi papildomos elektros energijos, kai jos yra per daug, ir išleidžia ją, kai žmonėms reikia daugiau energijos. Tai padeda tinkamai prijungti atsinaujinančiąją energiją prie dabartinės tinklo infrastruktūros. Energijos saugojimo gebėjimas yra labai svarbus, nes jis padeda pasaulinėms pastangoms sumažinti anglies dioksido emisijas ir skatinti švaresnių energijos alternatyvų. Kai kurie tyrimai rodo, kad apie 90 procentų naujų atsinaujinančių išteklių projektų yra su tam tikru saugojimo sprendimu. Tai tikrai prasminga, nes be gerų saugojimo galimybių visa švari energija tiesiog švaistoma, kai niekas to nereikia.
Balansavimas tarp tiekimo ir paklausos skirtumų naudojant šiuolaikinius sprendimus
Energijos saugojimo technologijos pakeitė mūsų energijos tiekimo tvarkymą, išlaikant pusiausvyrą tarp to, kas yra prieinama ir ko žmonėms reikia. Dabar komunalinės paslaugos gali sutaupyti papildomos energijos, kai niekas nelaiko daug, ir tada ją grąžinti į sistemą, kai visiems reikia energijos vienu metu. Tai padeda išlaikyti visą elektros tinklą, nesuprantu perkrovos. Per tos užimtas valandas, kai visi įjungia savo prietaisus, šios saugojimo sistemos atleidžia tam tikrą spaudimą nuo tinklo, kol nenutiks problemų. Kai kuriose vietose, pagal įvairias ataskaitas, jų didžiausi energijos sąskaitos sumažėjo apie 30%, kai buvo įrengtos geresnės saugojimo galimybės. Tai rodo, kad geros saugojimo sistemos, be to, kad stabilizuoja aplinkybes, padeda valdyti energijos paskirstymą skirtingu laiku, todėl mūsų elektros tinklas yra tvirtesnis nuo sutrikimų ir ilgainiui sutaupoma pinigų.
Įvairios rūšys Energijos saugybos sistemos
Lithium-Ion Baterijos: Lankstumas ir Masės Taikomumas
Ličio jonų baterijos dabar yra beveik visur energijos saugojimo pasaulyje, nes jas galima lengvai pritaikyti ir padidinti, kai reikia. Šios baterijos daug energijos kaupia į mažas erdves, o tai puikiai tinka visoms reikmėms, įskaitant elektrinius automobilius, mūsų telefonus ir planšetinius kompiuterius, ir net dideles sistemas, padedančias valdyti vėjo ir saulės energijos įrenginius. Kodėl šios baterijos išjungtos? Daugiausia dėl to, kad kainos per pastaruosius metus labai sumažėjo. Žiūrint į pramonės duomenis, matome, kad nuo 2010 metų baterijų kainos sumažėjo 80%. Toks kainų sumažėjimas reiškia, kad daugiau žmonių ir įmonių gali sau leisti įdiegti šias sistemas. Pavyzdžiui, paimkime Teslos "Powerwall". Namų savininkai, kurie įkūrė vieną iš šių įrenginių savo namuose, gali sutaupyti papildomos saulės šviesos, kuri yra generuojama per dieną, ir tada ją naudoti vėliau, kai nėra saulės arba galbūt per išjungimą. Tai rodo, kokia lankstus yra ličio jonų technologija.
Hidroakumuliacinė energijos sauga: patikima masinio masto sprendimas
Sumaišomas vandens saugykla yra naudojama daugiau nei 100 metų ir vis dar yra patikimiausias būdas saugoti didelį kiekį energijos. Pagrindinė idėja yra gana paprasta. Vanduo perkeliamas iš vieno rezervuaro į kitą aukštiau esančiame, kuris kaupia energiją gravitacijos pavidalu. Tokios sistemos sudaro apie 95 procentus visų didelio masto energijos saugojimo visame pasaulyje, rodant, kaip jos tapo priimtos daugelyje šalių. Jos yra tokios vertingos dėl greito atsako į besikeičiančius poreikius, kartais net per kelias minutes. Bendras efektyvumo rodiklis yra 70-85%. Bet yra ir realių pasaulio apribojimų. Siekiant rasti tinkamas vietas, reikia turėti konkrečių geografinės padėties ypatybių, įskaitant prieigą prie vandens šaltinių ir didelius aukštumo skirtumus, kurie, žinoma, riboja, kur šie įrenginiai gali būti realiai įrengti.
Srautinės baterijos ilgojo laiko poreikiams
Lėktuvinės baterijos siūlo kažką kitokio, kai kalbama apie energijos saugojimą ilgą laiką, o tai yra labai svarbu, kad būtų galima valdyti energijos tiekimą per visus sezonus. Išskirtumas nuo ličio jonų yra skystųjų elektrolitų naudojimas atskirose talpyklose, esančiose už pagrindinio įrenginio ribų. Šis įrengimas reiškia, kad jie gali ilgiau iškrauti energiją, neprarandant gebėjimo išlaikyti krūvį. Šios sistemos taip pat yra sukurtos taip, kad jų mastuvimas yra gana paprastas, todėl daugelis gamyklų ir elektros kompanijų kreipiasi į jas, kai jiems reikia patikimos, ilgalaikės atsarginės energijos. Neseniai matėme keletą įdomių pokyčių, kurie sumažina gamybos išlaidas, tuo pačiu gaudami geresnį našumą iš šių sistemų, ir paverčia srauto baterijas rimtais varžovais prieš įprastus saugojimo sprendimus. Pavyzdžiui, vanadiumo redoksų srauto baterijos (VRFB) tapo labai populiarios dideliuose infrastruktūros projektuose, nes jos tarnauja ilgą laiką ir gali užtikrinti pastovią galią net ilgesnio eksploatavimo metu.
Šilumos saugojimas: Šilumos energijos surinkimas ir vėlesnis naudojimas
Terminės energijos saugojimas yra labai svarbus, kad sutaupytume papildomos energijos, kai vėliau jos prireiks pastatams šildyti ar atvėsinti. Sistemos iš esmės kaupia šilumą naudojant tokius dalykus kaip vanduo ar net karštą druskos mišinį. Tai padeda užtikrinti, kad mes neplaštume energijos, kai ji yra prieinama. Pavyzdžiui, šios technologijos labai naudingos koncentruotoms saulės elektrinėms, nes jos gali surinkti saulės šviesą per dieną ir gaminti elektrą naktį, kai žmonėms iš tikrųjų reikia energijos. Terminis saugykla taip pat padeda daugiau išnaudoti atsinaujinančių energijos šaltinių, ypač šildymo poreikiams, o tai padeda mums pereiti prie ekologiškesnių energijos sprendimų. Pavyzdžiui, komerciniai pastatai, daugelis dabar naudoja ledo saugojimo sistemas, kurios užšaldoma vandens per naktį, kai elektros kainos yra mažesnės, tada ištirpinti ledą per dieną, kad būtų galima šaldyti, nereikėtų naudoti brangių oro kondicionavimo įrenginių, kai paklausa yra aukščiausia.
Kylančios technologijos: vandenilio ir gravitacinės sistemos
Naujos technologijos, susijusios su vandeniliu ir gravitacijos pagrindu saugomu būdu, gali visiškai pakeisti mūsų energijos saugojimo būdą. Hidrogeno saugojimas - tai papildoma elektros energija, kuri per procesą, vadinamą elektrolizo, virsta vandeniliu. Tai sukuria būdą perkelti ir kaupti energiją, nesukeldamas teršalų. Nors ši technologija vis dar dar kuriama, ji yra labai perspektyvi, kai ji yra derinama su atsinaujinančiomis energijomis, padedant iššvelninti tuos aukštus ir žemus vėjo ir saulės energijos tiekimo srityje. Tada yra gravitacinės saugojimo sistemos, kurios veikia saugant energiją kaip kinetinę ir potencialinę energiją. Pagalvokite apie tai kaip apie hidrolaivius, bet nereikalingus vandens. Tokios įmonės kaip "Energy Vault" jau dirba su šiomis koncepcijomis, kuriant žalias alternatyvas, kurios gali būti didinamos, išlaikydamos pagrįstas išlaidas. Šios naujovės plečia mūsų energijos saugojimo galimybes.
Pagrindiniai veiksniai renkantis Energijos saugojimo sistema
Sanglaiva vs. Išsiskyrimo trukmės reikalavimai
Galvojate apie energijos kaupimo sistemą? Svarbiausia, kad pirmiausia suprastum, ką reiškia pajėgumas, palyginti su išleidimo trukme. Kapitacija iš esmės mums sako, kiek energijos sistema gali laikyti viduje, kaip baterijos dydis, jei norite. Išleidimo trukmė rodo, kiek laiko iš tikrųjų išlieka sukaupta energija, kai kažkas pradeda ją naudoti. Šių specifikacijų suderinimas su konkrečia energija yra labai svarbus praktikoje. Išnagrinėjus faktinį energijos suvartojimą, galima išsiaiškinti, ar reikia daugiau saugojimo vietos ar ilgiau palaikančios energijos tiekimo. Pavyzdžiui, atsarginiai generatorius paprastai turi turėti didelio talpumo rezervuarus, tačiau jie nėra taip susirūpinę dėl veikimo laiko. Kita vertus, saulės energija varomi namai dažnai naudojasi sistemomis, kurios energiją išleidžia lėtai, ne iš karto, o per kelias valandas.
Kainų analizė: pradinis investicijų įmokos palyginimas su gyvenimo ciklo vertė
Tinkamos sąnaudų analizės atlikimas yra labai svarbus, kai pasirenkama geriausia energijos saugojimo priemonė bet kuriai situacijai. Žmonės turi pažvelgti į tai, ką išleidžia iš anksto, palyginti su tuo, ką sutaupė per metus. Tokie dalykai kaip reguliarios priežiūros išlaidos, kaip greitai sistema sugenda, ir tie mažos efektyvumo sumažėjimas taip pat yra svarbūs. Dauguma specialistų pasakys visiems, kurie klausia, kad energijos saugojimas neturėtų būti laikomas tik dar vienu biudžeto eilutės punktu. Pagalvokite apie tai kaip apie kažką, į ką verta investuoti, nes tai atsiskaito daugeliu būdų. Pavyzdžiui, ličio baterijos. Žinoma, iš pradžių jie kainuoja daugiau nei kai kurios alternatyvos, bet namų savininkai praneša, kad per pirmąmetis sumažino savo mėnesinius elektros sąskaitas 30 proc. ar daugiau. Be to, elektros tiekimo nutraukimo metu šios sistemos priverčia veikti būtinus prietaisus, kol bus atkurta elektros energija.
Tinklo masto palyginimas su gyvenvietės taikymais
Energijos saugojimo būdai skiriasi priklausomai nuo jų paskirties - kai kurios sistemos puikiai tinka dideliems tinklams, kitos geriau tinka namams. Didieji saugikliai, kuriuos matome elektrinėse, tvarko milžiniškus elektros energijos kiekius, reikalingus pramonės šakoms ir miestams visoje šalyje. Kita vertus, namų savininkai paprastai turi daug mažesnių įrenginių, skirtų tik jų namų ūkiui kasdien reikėti elektros energijos, ir galbūt netgi padeda sutaupyti pinigų per tuos didelio naudojimo laikotarpius. Kai saugojimo galimybės atitinka faktinius poreikius, žmonės turi atidžiai pažvelgti į tai, kiek energijos jiems reikia kasdien. Dauguma šeimų renkasi kažką pakankamai mažo, kad tilptų į jų garažą, bet vis tiek pakankamai stiprų, kad sumažintų savo mėnesinius sąskaitas, kai kainos pakyla. Tuo tarpu visos regiono įmonės nori, kad saugyklos galėtų laikyti didžiulius energijos kiekius, nepažeisti audrų ar kitų sutrikimų.
Aplinkosaugos poveikis ir medžiagų tvarkingumas
Energijos kaupimo sistemos šiuo metu kelia didelį susirūpinimą aplinkai. Reikia atidžiau pažvelgti į tai, kas vyksta per visą jų gyvavimo ciklą nuo gamybos iki šalinimo, ypač kalbant apie medžiagas. Kadangi vyriausybės visame pasaulyje griežtina emisijų ir atliekų tvarkymo taisykles, įmonės negali ignoruoti, iš kur atsiranda žaliavos ar kaip atsikratyti senos įrangos. Eilinis vystymasis yra ne tik naudingas Motinai Žemė. Šiandien vartotojai labai rūpinasi tvarumu, todėl įmonės, kurios pasirenka ekologiškus sprendimus, linkusios stiprinti santykius su klientais, kurie turi tokias pačias vertybes. Rinkos tyrimai rodo, kad įmonės, kurios priima ekologiškesnes praktikas, dažnai mato didesnį pardavimų skaičių jaunesnių žmonių, kurie pirkimų sprendimuose teikia pirmenybę aplinkos veiksniams, tarpe. Gamintojams, kurie žiūri į ateitį, tai reiškia, kad rimtos pinigų galimybės yra švaresnių technologijų kūrimas, tuo pačiu kontroliuojant veiklos išlaidas.
Praktiniai pavyzdžiai: Energijos saugyba praktikoje
Alabama Power baterijų projektas
Alabama Power pradėjo kažką gana novatoriško, kai kalbama apie didelio masto baterijų saugyklą čia, Walker County. Jie įdiegė vadinamąją baterijų energijos saugojimo sistemą arba BESS. Šis daiktas gali talpinti apie 150 megavatų energijos, pakankamos užsiminti apie 9 000 namų ūkių šviesą vienu metu. Kompanija nori, kad tokios sistemos padėtų išlaikyti elektros tinklą stabilų, geriau reaguoti, kai paklausa staiga pasikeičia, ir įjungti daugiau atsinaujinančių energijos šaltinių. Iš anksto ištirtas metodas rodo realius pagerinimus keliose srityse, įskaitant geresnį energijos srauto valdymą, didesnį efektyvumo lygį ir mažesnes bendrąsias veiklos sąnaudas. Šie rezultatai rodo, kodėl šis projektas yra toks svarbus Alabamos ilgalaikiams planams dėl švaresnės energijos gamybos. Tai, ką mes matome dabar, yra posūkis, kai šis rajonas juda link patikimesnių ir ekologiškesnių energijos galimybių.
NREL tyrimas apie ilgalaikių saugojimo sprendimus
NREL tapo pirmaujančia ilgalaikių energijos kaupimo galimybių kūrimo srityje. Tyrėjai ten ieško įvairių naujų technologijų, kurios gali išlaikyti energijos iškrovimą daug ilgiau nei leidžia dabartinės sistemos. Laboratorijoje daugiausia dėmesio skiriama saugojimo metodų kūrimui, atitinkančių realių pasaulio naudojimo poreikius ilgesniu laikotarpiu. Tokie atradimai gali visiškai pakeisti mūsų energijos tinklų valdymą, ypač kai paklausa didėja per dieną. Tai, ką NREL atrado, greičiausiai turės įtakos vyriausybės politikai dėl atsinaujinančios energijos ir atneš didelį pinigų kiekį iš investuotojų, norinčių finansuoti švaresnius saugojimo sprendimus. Galiausiai toks tyrimas suteikia sprendimų priimantiesiems geresnę informaciją, kai jie planuoja, kur statyti naują infrastruktūrą arba modernizuoti esamas įmones.