Выбор лучшей системы накопления энергии

Понимание Системы хранения энергии и их значение

Роль накопления энергии в интеграции возобновляемых источников

Системы хранения играют большую роль в повышении надежности возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия, поскольку они производят энергию нестандартно. Эти системы по сути поглощают дополнительное электричество, когда его слишком много, а затем выпускают его, когда людям нужно больше энергии. Это помогает правильно подключить возобновляемую энергию к нашей нынешней сетевой инфраструктуре. Способность хранить энергию имеет большое значение, потому что она поддерживает всемирные усилия по сокращению выбросов углекислого газа, одновременно продвигаясь к более чистым альтернативным источникам энергии. Некоторые исследования показывают, что около 90% новых проектов по возобновляемым источникам энергии включают в себя какую-то систему хранения. Это имеет смысл, поскольку без хороших возможностей хранения вся эта чистая энергия просто теряется, когда ей никто не нуждается.

Выводим баланс между предложением и спросом с помощью современных решений

Технологии хранения энергии изменили способ управления энергоносителями, сохраняя баланс между тем, что есть и что нужно людям. Коммунальные компании теперь могут экономить дополнительную энергию, когда никто не использует много, а затем вернуть ее в систему, когда всем понадобится энергия сразу. Это помогает сохранить всю электрическую сеть без перегрузки. В те часы, когда все включили свои приборы, эти системы хранения снимают давление с сети до возникновения проблем. В некоторых местах, по разным данным, их самые высокие счета за энергию снизились примерно на 30% после установки лучших вариантов хранения. Это показывает, что, помимо стабилизации, хорошие устройства для хранения действительно помогают управлять распределением энергии в разное время суток, делая всю нашу энергетическую сеть более устойчивой к сбоям, и в долгосрочной перспективе экономия денег.

Виды Системы хранения энергии

Литий-ионные батареи: гибкость и масштабируемость

Литий-ионные батареи сейчас практически повсюду в мире энергохранилищ, потому что их можно легко адаптировать и масштабировать, когда это необходимо. Эти батареи содержат большое количество энергии в небольших помещениях, что отлично подходит для всех видов вещей, включая электромобили, наши телефоны и планшеты, и даже для больших систем, которые помогают управлять установками ветровой и солнечной энергии. Почему батареи вышли? В основном потому, что цены за эти годы сильно упали. Если посмотреть на цифры в отрасли, то мы увидели, что стоимость батареи упала примерно на 80% с 2010 года. Такой снижение цен означает, что больше людей и предприятий могут позволить себе установить эти системы. Возьмем, к примеру, Powerwall Теслы. Владельцы домов, которые устанавливают один из них на своей собственности, могут сэкономить дополнительное солнечное освещение, вырабатываемое в течение дня, и затем использовать его позже, когда солнца нет или, возможно, во время отключения. Это показывает, насколько гибкой на самом деле является технология литий-ионных батарей.

Накопление энергии методом водяного перекачивающего хранилища: Доказанная надежность на крупном уровне

Насосные гидроустановки существуют уже более 100 лет и остаются самым надежным вариантом, когда дело доходит до хранения энергии в больших масштабах. Основная идея довольно проста. Вода перемещается из одного резервуара в другой, расположенный на большей высоте, который хранит энергию в форме гравитации. Эти системы составляют примерно 95% всех крупномасштабных энергохранилищ во всем мире, что показывает, насколько они приняты во многих странах. Их ценность заключается в том, что они быстро реагируют на изменения требований, иногда приспосабливаясь всего за несколько минут. В целом, показатели эффективности составляют от 70 до 85 процентов. Но есть и ограничения в реальном мире. Для поиска подходящих мест требуются специфические географические особенности, включая доступ к водным источникам и значительные различия в высоте, что, естественно, ограничивает место, где эти установки могут фактически происходить.

Текущие батареи для долгосрочных потребностей

Акумуляторы с потоком предлагают что-то другое, когда дело доходит до хранения энергии в течение длительного периода времени, что действительно важно для управления энергоснабжением в течение всех сезонов. Что отличает их от литий-ионных вариантов, так это использование жидких электролитов, хранящихся в отдельных резервуарах за пределами основного блока. Эта установка означает, что они могут выпускать энергию намного дольше, не теряя способность удерживать заряд. Построение этих систем также делает масштабирование относительно простым, что объясняет, почему многие заводы и энергетические компании обращаются к ним, когда им нужна надежная запасная энергия, которая будет длиться долго. В последнее время мы наблюдаем интересные разработки, которые сокращают издержки производства, получая при этом лучшую производительность от этих систем, позиционируя потоковые батареи как серьезных конкурентов против обычных решений хранения. Возьмем, к примеру, ванадиевые редоксовые аккумуляторы. VRFB стали довольно популярными в крупных инфраструктурных проектах, потому что они прослужат долго и могут обеспечивать стабильную мощность даже во время длительных операций.

Тепловое Хранение: Захват и Перевод Тепловой Энергии

Хранение тепловой энергии очень важно для экономии дополнительной энергии, когда она понадобится позже для отопления зданий или охлаждения. Системы в основном хранят тепло, используя такие вещества, как вода или даже смеси горячей соли. Это помогает убедиться, что мы не тратим энергию, когда она доступна. Например, солнечные электростанции получают большую пользу от этой технологии, потому что они могут собирать солнечный свет днем и затем генерировать электричество ночью, когда людям действительно нужна энергия. Тепловое хранение также помогает получить больше энергии из возобновляемых источников, особенно для потребности в отоплении, что поддерживает наш переход к более экологичным энергетическим решениям. Возьмем, к примеру, коммерческие здания, многие из которых используют системы хранения льда, которые замораживают воду на ночь, когда тарифы на электроэнергию ниже, а затем тают лед в течение дня, чтобы обеспечить охлаждение без необходимости использования дорогих кондиционеров в периоды пикового

Возникающие технологии: водород и системы на основе гравитации

Новые технологические разработки в области водорода и гравитационного хранения могут полностью изменить то, как мы храним энергию в будущем. При хранении водорода избыточный электричество превращается в водородный газ в процессе, называемом электролизом. Это создает способ перемещения и хранения энергии без выбросов. Пока эта технология находится в стадии разработки, она обещает многое в сочетании с возобновляемыми источниками энергии, помогая сгладить эти подъемы и падения в энергоснабжении от ветра и солнца. Есть также системы хранения гравитации, которые работают, храня энергию как кинетической, так и потенциальной. Подумайте об этом как о насосной гидростанции, но без необходимости использовать всю эту воду. Такие компании, как Energy Vault, уже работают над этими концепциями, разрабатывая экологически чистые альтернативы, которые могут расширяться, сохраняя при этом разумные затраты. Эти инновации расширяют возможности наших опций хранения энергии.

Ключевые факторы при выборе Система хранения энергии

Ёмкость против требований к времени разрядки

Думаешь о покупке системы хранения энергии? Ключевое, чтобы сначала правильно понять, что значит "мощность" по сравнению с длительностью выписки. В основном, емкость говорит нам, сколько энергии может удержать система внутри себя, как размер батареи, если хотите. Продолжительность разряда показывает, как долго накопленная энергия действительно длится, когда кто-то начинает ее использовать. Соответствие этих характеристик конкретным потребностям в энергии имеет большое значение на практике. Если посмотреть на фактические модели потребления энергии, то можно понять, нужно ли нам больше места для хранения или более длительная подача энергии. Возьмем резервные генераторы, например, они обычно нуждаются в больших емкостях, но не так обеспокоены рабочим временем. С другой стороны, дома, работающие на солнечной энергии, часто получают пользу от систем, которые выделяют энергию медленно в течение многих часов, а не сразу.

Анализ стоимости: Начальные инвестиции против долгосрочной ценности

Правильный анализ затрат очень важен при выборе лучшего решения для хранения энергии в любой ситуации. Люди должны посмотреть, сколько они тратят вперед, по сравнению с тем, что они экономят за годы работы. Такие вещи, как регулярные расходы на обслуживание, как быстро система ломается, и эти небольшие пады эффективности тоже имеют значение. Большинство специалистов скажут любому, кто спросит, что хранение энергии не должно рассматриваться как очередная строка в бюджете. Думайте об этом как о чем-то, в что стоит инвестировать, потому что это окупается во многих отношениях. Возьмем, к примеру, литиевые батареи. Конечно, они стоят дороже, чем некоторые альтернативы, но владельцы домов сообщают о сокращении ежемесячных счетов за электричество на 30% или более только в течение первого года. Кроме того, во время отключения электроэнергии эти системы поддерживают работу основных приборов до восстановления сети.

Промышленное применение против домашних систем

Хранение энергии бывает разного цвета в зависимости от его назначения - некоторые системы отлично подходят для больших сетей, другие лучше подходят для домов. Массивные хранилища, которые мы видим на электростанциях, обрабатывают огромное количество электроэнергии, необходимой промышленности и городам по всей стране. С другой стороны, владельцы домов обычно имеют дело с гораздо меньшими установками, предназначенными только для ежедневных потребностей в электроэнергии их домашних хозяйств и, возможно, даже помогают им сэкономить деньги во время этих периодов высокого использования. При выборе вариантов хранения для реальных нужд, людям нужно внимательно посмотреть, сколько энергии им действительно нужно каждый день. Большинство семей выбирают что-то достаточно маленькое, чтобы поместиться в гараже, но все же достаточно мощное, чтобы сократить ежемесячные счета, когда ставки поднимутся. Между тем, компании, управляющие целыми регионами, хотят хранилища, которые могут хранить огромное количество энергии без сбоев во время штормов или других сбоев.

Влияние на окружающую среду и экологичность материалов

Системы хранения энергии вызывают настоящие головные боли для окружающей среды в наши дни. Нам нужно более тщательно изучить, что происходит в течение всего их жизненного цикла от производства до утилизации, особенно когда речь идет о материалах. Поскольку правительства по всему миру ужесточают правила выбросов и обращения с отходами, компании просто не могут больше игнорировать, откуда берутся их сырьевые материалы или как они избавляются от старого оборудования. Зелёные технологии не только полезны для Земли. Сегодня потребители глубоко заботятся о устойчивости, поэтому компании, которые делают экологически чистые выборы, стремятся построить более прочные отношения с клиентами, которые разделяют эти ценности. Исследования рынка показывают, что компании, которые применяют более экологичные методы, часто увеличивают продажи среди молодых людей, которые отдают приоритет экологическим факторам при принятии решений о покупке. Для производителей, которые смотрят в будущее, это означает, что серьезные финансовые возможности заключаются в разработке более чистых технологий, сохраняя при этом эксплуатационные затраты под контролем.

Кейсы: Накопление энергии на практике

Проект батареи Alabama Power

Электростанция Алабамы запустила нечто довольно новаторское, когда дело доходит до крупномасштабного хранения батарей прямо здесь, в округе Уолкер. Они внедряют так называемую систему хранения энергии в батареях или BESS. Эта штука может содержать около 150 мегаватт энергии, достаточно, чтобы держать свет в 9 000 домохозяйств одновременно. Компания хочет, чтобы такие системы помогали поддерживать стабильность электрической сети, лучше реагировать на внезапные изменения спроса и внедрять больше возобновляемых источников энергии. Первые результаты показывают реальные улучшения в нескольких областях, включая лучшее управление потоком энергии, повышение эффективности и снижение общих эксплуатационных затрат. Эти результаты подчеркивают, почему этот проект так важен для долгосрочных планов Алабамы по производству более чистой энергии. То, что мы сейчас видим, знаменует собой поворотный момент для региона, поскольку он движется к более надежным и экологически чистым вариантам питания в будущем.

Исследования NREL по долговременным хранилищам

NREL стала лидером в продвижении долгосрочных вариантов хранения энергии. Исследователи там изучают всевозможные новые технологии, которые могут поддерживать разряд энергии на гораздо более длительный период времени, чем позволяют нынешние системы. Лаборатория сосредоточена на создании методов хранения, которые соответствуют потребностям реального мира в течение длительных временных рамок. Такие прорывы могут полностью изменить то, как мы управляем энергетическими сетями, особенно когда спрос растет в течение дня. То, что обнаружит NREL, вероятно, повлияет на политику правительства в области возобновляемой энергетики и принесет большие деньги от инвесторов, желающих финансировать более чистые решения для хранения. В конечном счете, подобные исследования дают лицам, принимающим решения, более подробную информацию, когда они планируют, где строить новую инфраструктуру или модернизировать существующие объекты.