Hvað er dæmi um raforkugeymslukerfi?

Kynning

Raforkugeymslukerfi eru mikilvæg tækni fyrir skilvirka og áreiðanlega samþættingu breytilegra endurnýjanlegra orkugjafa, svo sem vind- og sólarorku. Geymslukerfi raforku geta geymt raforku sem er framleidd úr endurnýjanlegum orkugjöfum á tímabilum þar sem eftirspurn er lítil og losað þá raforku á tímum mikillar eftirspurnar eða þegar endurnýjanlegir orkugjafar framleiða ekki næga raforku. Í þessari grein verður fjallað um raforkugeymslukerfi, mikilvægi þeirra og dæmi um slík kerfi.

Rafmagnsgeymslukerfi

Rafmagnsgeymslukerfi eru kerfi sem notuð eru til að geyma rafmagn þegar það er framleitt og losa það þegar þörf krefur. Þessi kerfi eru mikilvæg til að tryggja að orka sem framleidd er með endurnýjanlegum orkugjöfum sé notuð á skilvirkan hátt og að rafmagn sé til staðar þegar þörf krefur.

Rafmagnsgeymslukerfi eru til í ýmsum gerðum og stærðum, hvert með sína einstöku eiginleika og kosti. Hægt er að flokka þessi geymslukerfi í fjóra meginflokka miðað við þann orkugeymslumiðil sem notaður er. Þessir flokkar innihalda efnafræðilega, vélræna, rafefnafræðilega og varma.

Efnaorkugeymslukerfi

Efnaorkugeymslukerfi geyma orku í formi efnatengja. Þessi kerfi eru mikið notuð í kyrrstæðum og flytjanlegum forritum. Eitt dæmi um efnaorkugeymslukerfi er blý-sýru rafhlaða. Þessi rafhlöðutegund er mikið notuð í bíla, vörubíla og UPS einingar vegna lágs kostnaðar og áreiðanleika.

Annað dæmi um efnaorkugeymslukerfi eru litíumjónarafhlöður. Lithium-ion rafhlöður eru mikið notaðar í farsímum, rafknúnum ökutækjum og netforritum. Þessar rafhlöður bjóða upp á mikla orkuþéttleika, langan líftíma og hraðhleðslu.

Vélræn orkugeymslukerfi

Vélræn orkugeymslukerfi geymir orku með vélrænum hætti. Eitt dæmi um vélrænt orkugeymslukerfi er orkugeymslukerfi fyrir svifhjól. Þetta kerfi geymir orku í snúningsmassa. Orkan losnar þegar hægt er á snúningi massans.

Annað dæmi um vélrænt orkugeymslukerfi er orkugeymslukerfi fyrir þjappað loft. Þetta kerfi geymir orku með því að þjappa lofti í ílát. Þjappað loftið er síðan sleppt þegar þörf krefur til að framleiða rafmagn.

Rafefnafræðileg orkugeymslukerfi

Rafefnafræðileg orkugeymslukerfi geymir orku með rafefnafræðilegum ferlum. Eitt dæmi um rafefnafræðilegt orkugeymslukerfi er flæðisrafhlaða. Flæðisrafhlöður geyma orku í fljótandi raflausnum. Raflausnin eru hlaðin og tæmd með því að flæða í gegnum rafskaut rafhlöðunnar.

Annað dæmi um rafefnafræðilegt orkugeymslukerfi er redoxflæðisrafhlaða. Redox flæði rafhlaða notar einnig fljótandi raflausn til að geyma orku. Rafskaut rafhlöðunnar eru aðskilin með himnu sem gerir raflausnum kleift að flæða frjálst á milli þeirra.

Geymslukerfi fyrir varmaorku

Geymslukerfi fyrir varmaorku geymir orku í formi hita. Eitt dæmi um varmaorkugeymslukerfi er heitavatnstankur. Geymirinn er hitaður á tímabilum með lítilli eftirspurn og losar geymdan hita þegar þörf krefur.

Annað dæmi um varmaorkugeymslukerfi er bráðið saltorkugeymslukerfi. Þetta kerfi geymir orku með hitaflutningi yfir í bráðið salt, sem síðan losar hitann til að framleiða rafmagn.

Mikilvægi raforkugeymslukerfa

Geymslukerfi raforku eru mikilvæg til að tryggja að endurnýjanlegir orkugjafar séu nýttir á skilvirkan hátt. Þessi kerfi gera kleift að geyma og losa orku sem myndast á tímabilum með lítilli eftirspurn þegar þörf krefur. Þetta dregur úr þörf fyrir raforkuframleiðslu úr jarðefnaeldsneyti á tímum mikillar eftirspurnar.

Geymslukerfi raforku veita einnig stöðugleika netsins með því að jafnvægi framboðs og eftirspurnar. Þetta hjálpar til við að draga úr rafmagnstruflunum og rafmagnsleysi. Kerfin hjálpa einnig við samþættingu endurnýjanlegra orkugjafa með hléum, svo sem vindi og sólarorku.

Dæmi um raforkugeymslukerfi

Nokkur dæmi um raforkugeymslukerfi eru:

1. Tesla Powerwall - Tesla Powerwall er litíumjónarafhlaða sem geymir orku sem myndast frá sólarrafhlöðum. Orkan sem geymd er er notuð á tímabilum þar sem eftirspurn er mikil eða þegar sólarrafhlöður framleiða ekki nægjanlegt rafmagn.

2. Dæld vatnsgeymsla – Dæld vatnsgeymsla felur í sér að dæla vatni úr lægra lóni í hærra lón á tímabilum þar sem eftirspurn er lítil. Vatnið losnar þegar þörf er á raforkuframleiðslu.

3. Solid-state rafhlöður - Solid-state rafhlöður eru tegund af litíum-jón rafhlöðu sem notar fast raflausn í stað fljótandi raflausn. Þessar rafhlöður hafa hraðari hleðsluhraða, lengri líftíma og meiri orkuþéttleika en hefðbundnar litíumjónarafhlöður.

4. Vanadíum redox flæði rafhlaða - Vanadíum redox flæði rafhlöður geyma orku með því að nota fljótandi raflausn sem innihalda vanadíum jónir. Raflausnin eru hlaðin og tæmd með því að flæða í gegnum rafskaut rafhlöðunnar.

5. Bráðið salt orku geymslukerfi - Bráð salt orku geymslukerfi nota bráðið salt til að geyma hita sem myndast frá sólarrafhlöðum eða öðrum aðilum. Geymdur varmi er notaður til að framleiða rafmagn.

Niðurstaða

Geymslukerfi raforku eru mikilvæg til að tryggja að endurnýjanlegir orkugjafar séu nýttir á skilvirkan hátt og að rafmagn sé til staðar þegar þörf krefur. Þessi kerfi eru til í ýmsum gerðum og stærðum, hvert með sína einstöku eiginleika og kosti. Dæmi um raforkugeymslukerfi eru efna-, vélræn, rafefnafræðileg og varmageymslukerfi. Eftir því sem endurnýjanleg orka heldur áfram að aukast mun mikilvægi raforkugeymslukerfa í orkublöndunni einnig aukast.