1. Energian varastointitekniikan periaate ja ominaisuudet
Energian varastointikomponenteista koostuvasta energian varastointilaitteesta ja tehoelektroniikkalaitteista koostuvasta sähköverkkoon pääsylaitteesta tulee energian varastointijärjestelmän kaksi pääosaa.Energian varastointilaite on tärkeä energian varastoinnin, vapauttamisen tai nopean virranvaihdon toteuttamiseksi.Sähköverkkoon pääsylaite toteuttaa kaksisuuntaisen energian siirron ja muuntamisen energian varastointilaitteen ja sähköverkon välillä ja toteuttaa tehohuippujen säätelyn, energian optimoinnin, virransyötön luotettavuuden ja sähköjärjestelmän vakauden toiminnot.
Energian varastointijärjestelmän kapasiteetti on laaja, kymmenistä kilowateista satoihin megawatteihin;Purkamisaika on suuri, millisekunnista tuntiin;Laaja sovellusalue koko sähköntuotanto-, siirto-, jakelu- ja sähköjärjestelmässä;Laajamittaisen sähköenergian varastointiteknologian tutkimus ja soveltaminen on vasta alkamassa, mikä on aivan uusi aihe ja myös kuuma tutkimusala kotimaassa ja ulkomailla.
2. Yleiset energian varastointimenetelmät
Tällä hetkellä tärkeitä energian varastointitekniikoita ovat fyysinen energian varastointi (kuten pumpattu energian varastointi, paineilmaenergian varastointi, vauhtipyörän energian varastointi jne.), kemiallinen energian varastointi (kuten kaikenlaiset akut, uusiutuvan polttoaineen akut, nestevirtaus akut, superkondensaattorit jne.) ja sähkömagneettisen energian varastointi (kuten suprajohtava sähkömagneettisen energian varastointi jne.).
1) Kypsin ja laajimmin käytetty fyysinen energiavarasto on pumppuvarasto, joka on tärkeä huippusäätelylle, viljan täytölle, taajuusmodulaatiolle, vaihesäädölle ja sähköjärjestelmän hätävaralle.Pumppuvaraston vapautumisaika voi olla muutamasta tunnista muutamaan päivään ja sen energian muunnostehokkuus on 70-85 %.Pumppuvoimalan rakennusaika on pitkä ja maaston rajallinen.Kun voimalaitos on kaukana virrankulutusalueesta, siirtohäviö on suuri.Paineilmaenergian varastointia on sovellettu jo vuonna 1978, mutta sitä ei ole maaston ja geologisten olosuhteiden rajoittamisen vuoksi laajalti edistetty.Vauhtipyörän energiavarasto käyttää moottoria, joka käyttää vauhtipyörää pyörimään suurella nopeudella, mikä muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi ja varastoi sen.Tarvittaessa vauhtipyörä käyttää generaattoria tuottamaan sähköä.Vauhtipyörän energian varastointille on ominaista pitkä käyttöikä, ei saasteita, vähän huoltoa, mutta alhainen energiatiheys, jota voidaan käyttää akkujärjestelmän lisänä.
2) On olemassa monenlaisia kemiallisia energian varastointityyppejä, joilla on erilaiset teknologiset kehitystasot ja sovellusnäkymät:
(1) Akkuenergian varastointi on tällä hetkellä kypsin ja luotettavin energian varastointitekniikka.Käytettyjen eri kemiallisten aineiden mukaan se voidaan jakaa lyijyakkuihin, nikkeli-kadmium-akkuihin, nikkeli-metallihydridiakkuihin, litiumioniakkuihin, natriumrikkiakkuihin jne. Lyijyakulla on kypsä tekniikka, voi tehdään massavarastojärjestelmäksi, ja yksikköenergian hinta ja järjestelmäkustannus on alhainen, turvallinen ja luotettava ja uudelleenkäyttö on hyvä odottaa ominaisuutta, on tällä hetkellä käytännöllisin energian varastointijärjestelmä, on ollut pienessä tuulivoimassa, aurinkosähkön tuotantojärjestelmissä , sekä pienten ja keskisuurten hajautettua tuotantojärjestelmää käytetään laajalti, mutta koska lyijy on raskasmetallisaaste, lyijyakut eivät ole tulevaisuutta.Kehittyneillä akuilla, kuten litium-ioni-, natrium-rikki- ja nikkeli-metallihydridiakut, on korkea hinta, ja suurikapasiteettinen energian varastointitekniikka ei ole kypsä.Tuotteiden suorituskyky ei tällä hetkellä täytä energian varastoinnin vaatimuksia, eikä taloudellisuutta voida kaupallistaa.
(2) Laajamittainen uusiutuvan polttoaineen akulla on korkea investointi, korkea hinta ja alhainen syklin muunnostehokkuus, joten se ei tällä hetkellä sovellu käytettäväksi kaupallisena energian varastointijärjestelmänä.
(3) Nestevirtausenergiaa varastoivan akun etuna on korkea energian muunnostehokkuus, alhaiset käyttö- ja ylläpitokustannukset, ja se on yksi energian varastoinnin ja tehokkaan ja laajamittaisen verkkoon kytketyn sähköntuotannon säätelyteknologioista.Nestevirtausenergian varastointitekniikkaa on sovellettu demonstratiivisissa maissa, kuten Yhdysvalloissa, Saksassa, Japanissa ja Isossa-Britanniassa, mutta se on edelleen tutkimus- ja kehitysvaiheessa Kiinassa.
Postitusaika: 17.8.2022
