Energiatárolás: a dekarbonizált jövő kulcsa

A hatékony energiatárolás az energiaátmenet alapvető pillére: rugalmasabbá teszi a megújuló energia előállítását és garantálja annak integrálását a rendszerbe. Tudja meg, melyik tárolórendszer a leghatékonyabb, és melyik ígéri az erőteljesebb átmenetet a dekarbonizált elektromos rendszer felé.

Képek és videók körhinta

Az energiatárolás a megújuló energiaforrások integrálása mellett javítja az elektromos rendszer hatékonyságát.

Az elektromos energia könnyen előállítható, szállítható és átalakítható. Azonban mostanáig nem sikerült praktikusan, egyszerűen és olcsón tárolni. Ez azt jelenti, hogy az elektromos energiát mindenkor a keresletnek megfelelően kell előállítani, következésképpen a megújuló energiáknak - kezelhetetlen természetűek - a tároló rendszerek támogatására van szükség az integrációhoz, a völgyi időszakokban elkerülhető a tiszta energia kibocsátás, és nagyobb hatékonyságot és biztonságot kell nyújtaniuk a villamos energiának. elektromos rendszer.

Egy olyan világban, amely teljes átmenetben van a fosszilis tüzelőanyagoktól a megújuló forrásokhoz, például a szél- és napenergiához, Az elektromos energiatárolás fejlesztése elengedhetetlen e technológiák támogatásához, biztosítva a rácsrendszerek kiegyensúlyozottságát, és elősegítve minden létrehozott zöld megawatt maximális kihasználását.

FŐ ENERGIA TÁROLÁSI RENDSZEREK

Az elektromos energiát önmagában nem lehet tárolni és más típusokká kell átalakítani, például mechanikai vagy kémiai energiává. A tárolórendszerek hozzáadott értéket teremthetnek az ellátási lánc minden egyes láncszeméhez. Az energiatároló rendszerek kapacitásuktól függően az alábbiakra oszthatók: nagyméretű tároló, amelyet olyan helyeken használnak, ahol GW mérlegeket használnak; tárolás a hálózatokban és a termelőeszközökben, ahol MW-skálákkal működik; végül pedig a végfelhasználói szinten tároló, amelyet lakossági szinten használnak és kW-val működik.

elektromos rendszer
Energiatárolási technológiák.

Jelenleg ezek a módszerek az energia felhalmozására és a fő technológiák, amelyek lehetővé teszik az energia hatékony átalakítását és tárolását:

HIDROELektromos szivattyú

A működő leghatékonyabb nagyméretű tárolórendszer. Egy költséghatékony és bevált technológia amely stabilitást biztosít az elektromos rendszer számára, és gyors reakcióidővel jelentős mennyiségű tiszta energiát képes előállítani.

SŰRÍTETT LEVEGŐ

Ezeknek a létesítményeknek van egy megfordítható motorja, amely túlzott energia idején nagy nyomáson tárolja a környezeti levegőt a föld alatti fülkékben. Ez egy mechanikus tárolórendszer kapacitásával összehasonlítható a hidroelektromos szivattyúzással.

HŐTÁROLÁS

Összeáll felhalmozza az energiát olyan anyagokban, amelyek lehetővé teszik annak ellenőrzött megtartását és felszabadítását, a jégépítő hűtéstől a rendkívül magas hőmérsékleti expozícióig terjedő módszerekkel.

SUPERCONDENSER

Ez egy olyan eszköz, amely képes nagy mennyiségű elektromos energia tárolása elektrosztatikus töltések formájában, tehát nincsenek kémiai reakciók. A szuperkondenzátorok pillanatok alatt feltölthetők és lemeríthetők, így ideálisak a csúcsteljesítmény-igények kielégítésére vagy az áramellátás rövid megszakítására.

A tehetetlenségi lendkerék

Ez egy mechanikus tárolórendszer, amely egy fém tárcsából áll, amely forogni kezd, amikor rá nyomatékot adnak, majd ellenálló nyomatékkal próbálja fékezni a lendkereket. az elektromos energia konzerválása kinetikus formában.

AKKUMULÁTOROK

Ez egy olyan eszköz, amely elektromos töltést generáló kémiai vegyületekben tárolja az energiát. Számos típus létezik, például ólom-savas akkumulátorok, lítium-ion akkumulátorok vagy nikkel-kadmium elemek. Az akkumulátorok fő előnyei a reakciókészségük (ezredmásodpercek), a könnyű telepítés és a skálázhatóság, valamint végül a többszörös előnyök, amelyeket a megújuló eszközökhöz hozhatnak, amelyekhez kapcsolódnak.

HIDROGÉN ÜZEMANYAG-SEJTEK

Ez egyfajta folyamatos vegyszer tárolás. Az elemektől abban különbözik, hogy a hidrogén állandóan kívülről látja el az akkumulátort, lehetővé téve az állandó használatát. Vannak más típusú üzemanyagcellák is, de a hidrogént használják a legszélesebb körben.

LITIUM ELEMEK: A TÁROLÁS JÖVŐJE

Az elmúlt években a megújuló energia szektor a lítium-ion akkumulátorokban megoldást látott fő problémájára: a keletkezett energia tárolására. A periódusos rendszer egyik legkisebb eleme, a lítium magas elektrokémiai potenciállal rendelkezik, és nagy mennyiségű energiát képes felhalmozni. Alacsony súlyuk és nagy hatékonyságuk miatt eddig csak egy botlás akadályozta meg, hogy a lítium akkumulátorok ne váljanak a megújuló energia fő tárolási technológiájává: magas költségük.

Ez a helyzet azonban változni látszik. A BloombergNEF (BNEF) friss tanulmánya szerint, a lítium-ion akkumulátorok költségei drasztikusan csökkenni fognak a következő években —A 2010 és 2018 között bekövetkezett 85% -os csökkenés mellett. Pontosabban, a BNEF előrejelzése szerint 2030-ra a felére csökken a lítium-ion akkumulátor/kWh költség, mivel a kereslet két különböző piacon kezd fellendülni: helyhez kötött tárolókban és elektromos járművekben.

Ez lehetővé teszi, hogy az energiatároló létesítmények világszerte exponenciálisan szaporodjanak, a 2018-tól végrehajtott szerény 9GW/17GWh-ról 2040-re 1095GW/2850GWh-ra. Ehhez a látványos növekedéshez hozzávetőlegesen 662 000 millió dolláros beruházásra lesz szükség.

A BNEF előrejelzései szerint, az akkumulátorok iránti teljes kereslet 2040-re 4584 GWh lesz a helyhez kötött tároló és az elektromos közlekedési ágazatban, amely az energiaátmenet elősegítése mellett nagyszerű lehetőség lesz az akkumulátorgyártók és az alkatrészeiket, például lítiumot, kobaltot és nikkelt kivonó vállalatok számára.