Villamosenergia- és energiatárolás

Forrás: Világ - nukleáris.org

Ahogy a megújuló energiaforrások fontosságúak, a hatékony energiatároló rendszerek (ESS) kulcsfontosságúak a szél és a napenergia időszakos természetének kezelésében. A hálózati alkalmazások energiatárolási megoldásai egyre gyakoribbak a hálózati tulajdonosok, a rendszerüzemeltetők és a végfelhasználók körében. Az energiatároló rendszerek lehetővé teszik a lehetőségek széles skáláját, és hatékony megoldásokat kínálhatnak az energia kiegyensúlyozására, a kiegészítő szolgáltatásokra és az infrastrukturális beruházások halasztására.

Maga a villamos energiát nem lehet nagyméretűen tárolni, de más energia formákká alakítható, amelyeket szükség szerint tárolhat, majd később visszafordítható villamos energiává. A villamosenergia -tárolórendszerek tartalmaznak akkumulátorokat, lendkerékeket, sűrített levegőt és szivattyúzott vízen. Bármely rendszerben tárolható teljes energiamennyiség korlátozott. Energiakapacitását megawatt - órákban (MWH) fejezik ki, és hatalmát megawatt -ban (MW vagy MWE) fejezik ki. A villamosenergia -tárolórendszereket úgy lehet megtervezni, hogy kiegészítő szolgáltatásokat nyújtsanak az átviteli rendszerhez, ideértve a frekvencia -szabályozást is, amely a Grid - méretarányos akkumulátorok elsődleges szerepe. Vessen egy pillantást az alábbi különféle tárolási lehetőségekre.

Szivattyúzott víztárolás

A szivattyúzott tároló magában foglalja a víz felfelé történő szivattyúzását egy tartályra, ahonnan igény szerint engedhető el a víz vízvezetékének előállításához. A kettős folyamat hatékonysága körülbelül 70%. A szivattyúzott tároló a világ nagy - méretarányú villamosenergia -tárolásának 95% -át tette ki a 2014 -ben hozzáadott tárolási kapacitás 72% -ában. A Pumped Hydro előnye, hogy hosszú - kifejezés, ha szükséges. Az akkumulátor tárolását azonban széles körben telepítik, és 2020 végén elérte a villamosenergia -hálózatokhoz csatlakoztatott 15,5 GW -ot, az IEA szerint. A - épület méretarányú energiatároló 2014 -ben jelent meg meghatározó energiatechnológiai trendként. Ez a piac 50% -kal nőtt a - - éven, a lítium - ion akkumulátorok kiemelkedő, de a redox áramlású cellás akkumulátorok ígéretet mutatnak. Az ilyen tárolás lehet, hogy csökkentse a rács iránti keresletet, mint biztonsági mentést vagy az ár arbitrázsát.

A szivattyúzott tárolási projektek és berendezések hosszú élettartamúak - névlegesen 50 év, de potenciálisan több, az akkumulátorokhoz képest - 8-15 év. A szivattyúzott víztárolás a legmegfelelőbb a - Peak terhelési teljesítményének biztosításához egy olyan rendszer számára, amely elsősorban fosszilis tüzelőanyagokat és/vagy nukleáris generációt tartalmaz. Nem olyan jól, hogy - alkalmas az időszakos, nem tervezett és kiszámíthatatlan generáció kitöltésére.

A 2016. januári Világtanács jelentése az energiatároló technológiák többségének jelentős költségeinek csökkenését tervezte, mint 2015 és 2030 között. Az akkumulátor -technológiák a legnagyobb költségcsökkentést mutatták, majd ésszerű termikus, látens termikus és szuperkapacitorok követik. Az akkumulátor -technológiák azt mutatták, hogy 2015 -ben 100 -} 700/MWh € € € € {- 190/MWh 2030 -ban 2030% -ra csökkent - ez a felső költségkorlátozás több mint 70% -os csökkenése a következő 15 évben. A nátrium -kén, ólomsav és lítium - ion technológiák vezetik az utat a WEC szerint. A jelentés modellezi a szél- és napenergia -növényekkel kapcsolatos tárolást, felmérve az ebből eredő szintű tárolási költségeket (LCO -k), különösen a növényeknél. Megjegyzi, hogy a terhelési tényező és a névleges teljesítménynél az átlagos kisülési idő az LCO -k fontos meghatározója, a ciklusfrekvencia másodlagos paraméterré válva. A napelemes - kapcsolódó tároláshoz az alkalmazás esete napi tárolás volt, hat - órás kisülési idővel névleges teljesítménynél. A szélhez kapcsolódó tároláshoz a jelentkezési tok kétnapos tárolásra volt, 24 órás kisüléssel, névleges teljesítménynél. Az előző esetben a legversenyképesebb tárolási technológiát LCO-k 50-200 euró/MWh volt. Az utóbbi esetben a kiegyenlített költségek magasabbak voltak és érzékenyek voltak az évente a mentesítési ciklusok számára, és "kevés technológia tűnt vonzónak".

A Kaliforniai Közszolgálati Bizottság két - évi tanulmányát követően az állam 2010 -ben elfogadta a 1325 MWe villamosenergia -tárolást igénylő jogszabályokat (kivéve a nagy- skála szivattyúzott tárolót). 2013 -ban 2013 -ban előterjesztette a határidőt 2020 -ra, majd összesen 35 MW. A jogszabályok meghatározzák az energiát, nem pedig a tárolási kapacitást (MWH), ami arra utal, hogy a fő cél a frekvencia -ellenőrzés. A jogszabályok kitűzött célja a rács megbízhatóságának növelése azáltal, hogy a napenergia és a szél bemeneteinek egyre növekvő arányából biztosítja a diszkálható hatalmat, cserélje ki a forgó tartalékot, biztosítsa a frekvencia -szabályozást és csökkentse a csúcskapacitás -követelményeket (csúcs borotválkozás). A tárolórendszerek csatlakoztathatók akár átviteli, akár elosztó rendszerekkel, vagy a mérő mögött lehetnek. A fő hangsúly az akkumulátor energiatároló rendszereire (BESS). Az energia arbitrázs javíthatja a bevételt, a - csúcsot és a csúcsigény eladását. A dél -kaliforniai Edison 2014 -ben bejelentette a 260 MW villamosenergia -tárolás terveit, hogy ellensúlyozza a 2150 MWe San Onofre atomerőmű bezárását. Míg az 1,3 GW az állam 50 GW -os keresletének összefüggésében nem nyújt sok diszkontálható hatalmat, ez a közművek számára jelentős ösztönző volt.

Oregon követte Kaliforniát, és 2015 -ben előírta a nagyobb közművek (PGE és Pacificorp) követelményét, hogy 2020 -ig legalább 5 MWh tárolást szerezzen, és a PGE több helyszínen 39 GW -t javasolt, 50–100 millió dollárba kerülve. 2017 júniusában a Massachusetts 2020 -ig 200 MWh tárolást adott ki. 2017 novemberében New York úgy döntött, hogy 2030 -ra tárolási célt tűz ki.

Egyes helyeken a szivattyúzott tárolót használják a napi generációs terhelés kiszállításához, ha a vizet egy nagy tároló gátra szivattyúzzák a - csúcsidőn és hétvégén, a - terhelési kapacitás felhasználásával alacsony - költségű szén- vagy nukleáris forrásokból. Csúcsórákban ezt a vizet a turbinákon keresztül egy alsó tartályba szabadíthatjuk a Hydro - elektromos termelésre, a potenciális energiát elektromos áramra konvertálva. Reverzibilis szivattyú - Turbina/motor - A generátor szerelvények mind szivattyúkként, mind turbinákként működhetnek*. A szivattyúzott tárolórendszerek hatékonyak lehetnek a csúcsigény -változások teljesítésében a gyors rámpák miatt, vagy a - lefelé, és a csúcs és a - csúcsárak közötti különbség miatt jövedelmezőek. A víz és a magasságon kívüli fő kérdés a kerek - utazási hatékonyság, amely körülbelül 70%, tehát minden bemeneti MWh esetén csak 0,7 MWh helyreáll. Ezenkívül viszonylag kevés helyen van hatókör a szivattyúzott tároló gátakhoz, ahol az energia szükséges.

A Francis Turbines széles körben - -et használnak szivattyúzott tároláshoz, de hidraulikus fejkorlátja körülbelül 600 m.

A legtöbb szivattyúzott tárolási kapacitást a folyókon lévő elektromos gátakhoz kapcsolódó hydro - elektromos gátakhoz társítják, ahol a vizet egy nagy tároló gátba szivattyúzzák. Az ilyen gúnyos vízrendszereket ki lehet egészíteni a - folyó szivattyúzott Hydro -val. Ehhez pár apró tartályra van szükség dombos terepen, és egy szivattyúval és turbinával ellátott csővel csatlakozik.

A Gordon Butte -projektnek ez a vázlata jellemző a - folyó pumpált tároló (Gordon Butte)

A Nemzetközi vízenergia -szövetségnek van egy nyomkövető eszköze, amely térképezi a meglévő és a tervezett szivattyúzott tárolási projektek helyét és energiakapacitását.

Az 1920 -as évek óta szivattyúzott tárolót használnak, és ma kb. Ez mintegy 500 GWh-t lehet tárolni-a világ nagy - méretarányának kb.A World Energy Outlook 2016Projektek 27 GW szivattyúzott tárolókapacitást adnak hozzá 2040 -re, elsősorban Kínában, az Egyesült Államokban és Európában.

A - folyó szivattyúzott Hydro esetén a páros tározóknak általában legalább 300 méter magassági különbségnek kell lenniük. Az elhagyott földalatti bányáknak van lehetősége, mint helyek. A Spanyolország Leon régiójában a Navaleo egy szivattyúzott vízrendszert tervez egy korábbi szénbányában, 710 m -es fejjel és 548 MW -os termeléssel, évente 1 twh -t táplálva a rácsba.

A rácsrendszer szél- és napenergia -bemeneteitől eltérően a hidrogeneráció szinkron, ezért kiegészítő szolgáltatásokat nyújt az átviteli hálózatban, például a frekvencia -szabályozás és a reaktív teljesítmény biztosítása. A szivattyúzott tárolóprojekt általában 6-20 órás hidraulikus tározó tárolóval rendelkezik, összehasonlítva az akkumulátoroknál sokkal kevesebbel. A szivattyúzott tárolórendszerek általában több mint 100 MWh tárolt energia.

A szivattyúzott víztárolás a legmegfelelőbb a - Peak terhelési teljesítményének biztosításához egy olyan rendszer számára, amely elsősorban fosszilis tüzelőanyagokat és/vagy nukleáris generációt tartalmaz alacsony költséggel. Sokkal kevésbé alkalmas az időszakos, nem tervezett generáció, például a szél kitöltésére, ahol a felesleges energia elérhetősége szabálytalan és kiszámíthatatlan.

A legnagyobb szivattyúzott tárolóhely az USA -ban, Virginiában található, 3 GW kapacitással és 30 GWh tárolt energiával. A hasznos létesítmények azonban meglehetősen kicsik lehetnek. Ugyancsak nem kell kiegészíteniük a fő víziterektromos sémákat, hanem bármilyen különbséget felhasználhatnak a felső és alsó tartályok közötti magasságban, több mint 100 méteres, ha nem is túl messze. Okinawa -ban a tengervíz szivattyúzásra kerül egy - felső tartályhoz. Ausztráliában az alsó tartálynál a nem használt földalatti bányát vették figyelembe. Izrael a 344 MW Kokhav Hayarden két - tározó rendszert tervezi.

Az USA -ban, Montana -ban az 1 milliárd dolláros, 4 x 100 MW Gordon Butte szivattyúzott tárolási vízprojekt az állam központi részén az állam 665 MWe szélturbinákból származó túlzott energiát fogja felhasználni, bár ez kevésbé kiszámítható, mint a - csúcshatalom, amelynek célja - terhelés biztosítása. Az Absaroka Energy 2018 -tól az alsó tartály feletti Mesa 312 méterre építi a megemelt tartályt. Ez várhatóan évi 1300 GWH -t szállít a szél kiegészítésére, kiegészítő szolgáltatásokkal.

Németországban a Münster közelében fekvő Gaildorf szél- és vízprojekt várhatóan 2018 -ban működik.

Akkumulátor energiatároló rendszerek

Az akkumulátorok elektrokémiailag tárolják és bocsátják ki az energiát. Az akkumulátor tárolására vonatkozó követelmények a nagy energia sűrűség, a nagy teljesítmény, a hosszú élettartam (töltés - kisülési ciklusok), a nagy kerek - utazás hatékonysága, biztonsága és versenyképes költségei. Egyéb változók a kisülési időtartam és a töltési sebesség. Különböző kompromisszumok merülnek fel ezek között a kritériumok között, hangsúlyozva az akkumulátor energiatároló rendszereinek (BESS) korlátozásait a discatchable generációs forrásokhoz képest. Felmerül a befektetett energia -hozam (EROI) energia megtérülésének kérdése is, ami akut kapcsolódik ahhoz, hogy mennyi ideig működik az akkumulátor, és hogy a kerek - utazási hatékonyság hogyan fennáll abban az időszakban.

Az akkumulátorokhoz szükség van egy energiakonverziós rendszerre (PCS), beleértve az invertert is, hogy összekapcsolódjanak egy normál AC rendszerbe. Ez mintegy 15% -ot ad az alapvető akkumulátor költségéhez.

Különböző megawatt - skála projektek bebizonyították, hogy az akkumulátorok jól -} a szél- és napenergia -rendszerekből származó teljesítmény variabilitásának simítására és akár órákra is, ezeknek a megújítóknak az időtartamú integrációját egy rácsra. Megmutatták azt is, hogy az akkumulátorok gyorsabban és pontosabban reagálhatnak, mint a hagyományos erőforrások, például a forgó tartalékok és a csúcsos növények. Ennek eredményeként a nagy akkumulátor -tömbök a választott stabilizációs technológiává válnak a rövid - időtartamú megújuló energiaellátás integrációjává. Ez az energia, nem elsősorban az energiatárolás függvénye. A kereslet iránti igény sokkal alacsonyabb, mint az energiatárolás - a kaliforniai ISO becslése szerint a 2018 -as 2018. évi csúcsteljesítmény -szabályozási igénye minden forrásból 2000 MW -ra.

Néhány akkumulátor telepítés kicseréli a fonási tartalékot rövid - időtartamra - felfelé, tehát működjön virtuális szinkron gépekként rács formáló frekvenciaváltók segítségével.

Az intelligens hálózatok sok vita az akkumulátor tárolásáról az intelligens hálózatokkal kapcsolatos. Az intelligens hálózat egy olyan elektromos hálózat, amely optimalizálja az áramellátást a kínálatról és a keresletről szóló információk felhasználásával. Ezt a kommunikációs képességekkel rendelkező eszközök hálózati vezérlési funkcióival végzi, mint például az intelligens fogyasztásmérők.

Lítium - ion akkumulátorok tárolása

Lítium - ion akkumulátorok2015 -ben az újonnan - bejelentett energiatároló rendszer (ESS) kapacitásának és a86 a telepített ESS energiakapacitásának 51% -át tette ki. 2015 -ben becslések szerint 1,653 MW új ESS -kapacitást jelentettek be a világ minden tájáról, alig több mint egy - harmadik a harmadik Észak -Amerikából. A lítium - ion akkumulátorok a legnépszerűbb technológia az elosztott energiatároló rendszerekhez (Navigant Research). A lítium - ion akkumulátorok 95% -os oda -vissza egyenáramú hatékonysággal rendelkeznek, 85% -ra csökkennek, amikor az áramot a rács váltakozó áramává alakítják. A felhasználástól függően 2000-4000 ciklusuk és 10-20 éves élettartamuk van.

Háztartási szinten, a mérő*mögött az akkumulátor tárolását előléptetik. Nyilvánvaló kompatibilitás van a napenergia és az akkumulátorok között, mivel ezek DC. Németországban, ahol a Solar PV átlagos 10,7% -os kapacitási tényezője van, az új napenergia -PV -telepítések 41% -a 2015 -ben fel volt szerelve a - UP akkumulátor -tárolóval, szemben a 2014 -es 14% -kal. Ez a növekedés mind a háztartásban, mind a rácsban {- érdekes PV -rendszerekbe kerül, és a KFW Fejlesztési Bankot ösztönzi, amelyben alacsonyabban tartják a fedezeti segítséget, és a Pays -t, a Pays -t, és a Pays Assf -t támogatja, és a Házigazdálkodást támogatja, és a Háztartásban és a Gride -ben. A szükséges befektetési kiadások 25% -a. A KFW megköveteli, hogy elegendő PV villamos energiát használjon a helyszíni fogyasztáshoz és tároláshoz, így a kimenet legfeljebb fele eléri az átviteli hálózatot. Ilyen módon azt állítják, hogy a szokásos napenergia -kapacitás 1,7–2,5 -szerese a rács tolerálható túlterhelés nélkül. 2016 -ban 200 MWh telepített tárolási képességről számoltak be Németország számára.

A háztartási és a kisvállalkozások PV nem része az elosztórendszernek, hanem lényegében a helyiségekben hazai, ott sok generált energiát használnak, és néhány esetleg a méteren keresztül exportálják a rendszerbe, amely eredetileg a rácsból felszámított rácsból vontatott energiát mérte.

Az 1,5 GW -os „akkumulátor -tárolás” 2015 -ben egy - több mint egy lítium volt - ion akkumulátorok, 22% pedig nátrium volt - kén elemek. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) becslése szerint a világnak 150 GW akkumulátor -tárolásra van szüksége, hogy megfeleljen az Irena kívánt céljának, amely 2030 -ig megújuló forrásokból származó energia 45% -át célozza meg. Az Egyesült Királyságban kb. 2 GW -ra van szükség a gyors frekvencia -szabályozáshoz egy 45 GWE rendszerben, és a National Grid évente 160–170 millió fontot költ. Németországban a telepített segédprogram - A skála akkumulátor tárolása 2016 -ban körülbelül 120 MW -ról 2017 -ben körülbelül 225 MW -ra nőtt.

A large BESS is a 40 MW/20 MWh Toshiba lithium-ion system at the Tohoku Electric Power Company's Nishi-Sendai substation in Japan, commissioned early in 2015, and San Diego Gas & Electric has a 30 MW/120 MWh lithium-ion BESS in Escondido, California. A Steag Energy Services szintén elindította a 90 MW -os lítium - ion tárolási programot Németországban (lásd alább), és Edison 100 MW -os létesítményt állít fel a kaliforniai Long Beach -ben.

Dél -Ausztráliában a Tesla 100 MW/129 MWh lítium - ionrendszert telepítettek a Neoen 309 MWE Hornsdale szélerőműparkja mellett, Jamestown közelében - a Hornsdale Power Reserve (HPR). Körülbelül 70 MW kapacitást kötnek az állami kormányzattal a hálózati stabilitás és a rendszerbiztonság biztosítása érdekében, ideértve a frekvencia -ellenőrzési kiegészítő szolgáltatásokat (FCA), a Tesla Autobidder platformon keresztül, hat másodperc és öt perces időkeretenként. A másik 30 MW kapacitás három órás tárolást tartalmaz, és Neoen terheléselhárításként használja a szomszédos szélerőműparkban. Bizonyított, hogy képes nagyon gyors reakciót az FCA -k számára, akár 8 MW -ot is biztosítva kb. 4 másodpercig, mielőtt a lassabban összehúzódott FCA -k bevágnának, amikor a frekvencia 49,8 Hz alá esett. 2020 -ban a projektet 50 MW/64,5 MWh -val bővítették egy 79 millió dollárért, így az FCA -k számára az államban megkövetelt virtuális tehetetlenség mintegy felét biztosítja.

Számos típusú lítium - ion akkumulátor van, néhányan nagy energiájú sűrűséggel és gyors töltéssel, hogy megfeleljenek a gépjárműveknek (EV -k), mások, például a lítium vas -foszfát (LIFEPO₄, rövidítve LFP -ként), nehezebbek, kevesebb energia - sűrű és hosszabb ciklusú élettel. A hosszú - időtartam -tárolás koncepciói magukban foglalják a használt EV akkumulátorok újratelepítését - a második - élettartamú akkumulátorokat.

Nátrium - kén (NAS) akkumulátorok tárolása

Nátrium - kén (NAS) akkumulátorok25 éve használják, és jól megalapozottak, bár drágák. Körülbelül 300 fokos üzemben kell működniük, ami bizonyos áramfogyasztást jelent, ha alapjáraton. A PG&E 2 MW/14 MWh VACA - Dixon NAS BESS rendszer körülbelül 11 millió dollárba kerül (5500 dollár/kW, szemben a mintegy 200 dollárral, amelyet a PG & E becslések szerint szünetet tartanak - akár 2015 -ben is költségek). A szolgálati élettartam körülbelül 4500 ciklus. A - kerek egy 18 - hónapos próbaverzióban 75%volt. Egy 4,4 MW/20 MWh egységet épít a Juhan, a Varel-ben, az észak-németországi Alsó-Szászországban, 2018 végén. (Ez egy -} készlet része egy 7,5 MW/2,5 MWh lítium-ion akkumulátorral, az egész növény 24 millió euróba kerül.)

Redox Flow Cell akkumulátorok tárolása

Redox áramlású cella akkumulátorok(RFBS) Az 1970 -es években kifejlesztett két folyékony elektrolitot membránnal választanak el, hogy pozitív és negatív fél - sejteket kapjanak, mindegyik elektróda, általában szén. A feszültségkülönbség 0,5 és 1,6 volt között van a vizes rendszerekben. Reverzibilis redukcióval töltik fel és mentesítik őket - oxidációs reakcióval a membránon. A töltési folyamat során az ionokat a pozitív elektródon (elektronkioldó) oxidálják és a negatív elektródnál (elektronfelvétel) csökkentik. Ez azt jelenti, hogy az elektronok a pozitív elektród aktív anyagából (elektrolit) a negatív elektróda aktív anyagába mozognak. Kibocsátáskor a folyamat megfordul, és az energia felszabadul. Az aktív anyagok redox párok,i.e.Kémiai vegyületek, amelyek képesek elnyelni és felszabadítani az elektronokat.

Vanádium redox áramlási akkumulátorok (VRFB vagy V - Flow) a vanádium többszörös oxidációs állapotát használják a töltés tárolására és felszabadítására. Megfelelnek a nagy helyhez kötött alkalmazásoknak, hosszú élettartammal (kb. V - Az áramlási akkumulátorok költségekbe kerülnek - A tárolási időtartam - gyakran körülbelül négy óra -, és minél nagyobb az energia és az energiaigény. A Crossover Gazdasági skála állítólag körülbelül 400 kWh kapacitás, amelyen túl gazdaságosabb, mint a lítium - ion. Szintén környezeti hőmérsékleten működnek, így kevésbé hajlamosak a tüzekre, mint a lítium - ion. A költségek és a skálán a VRFB -k jelentős rács- és ipari alkalmazásokkal rendelkeznek - a GWH projektekig, nem pedig az MWH -k.

Az RFBS segítségével az energia és az energia külön -külön méretezhető. A teljesítmény meghatározza a cellák méretét vagy a cellák számát, és az energiát az energiatároló közeg mennyisége határozza meg. A modulok akár 250 kW -ig terjednek, és akár 100 MW -ig is összeállíthatók. Ez lehetővé teszi, hogy a Redox Flow akkumulátorok jobban alkalmazkodjanak az egyes követelményekhez, mint más technológiák. Elméletileg nincs korlátozás az energiamennyiségre, és gyakran a fajlagos befektetési költségek csökkennek az energia/energiaarány növekedésével, mivel az energiaktároló közeg általában viszonylag alacsony költségekkel jár.

A Kínában a „Peaker” modell 100 MWe napenergia -PV -vel rendelkezik, 100 MW/500 MWh VRFB -vel.

A PG&E próba általános megállapítása az volt, hogy ha az akkumulátorokat energia arbitrázshoz kell használni, akkor a szél- vagy napenergia -gazdaságokkal elhelyezkedő CO - -nek kell lenniük - gyakran távol a fő rakományközponttól. Ha azonban a frekvenciaszabályozáshoz használják őket, akkor jobban helyezkednek el a városi vagy ipari terhelési központok közelében. Mivel a frekvenciavezérlő bevételi forrás sokkal jobb, mint az arbitrázs, a közművek általában inkább a belvárost részesítik előnyben, nem pedig a távoli helyek számára az általuk birtokolt eszközök számára.

A lítium - ion akkumulátor költségei 2000 és 2015 között két - harmadra csökkentek, körülbelül 700 dollár/kWh -ra, a járműpiac által vezetett, és a költségek további felére csökkentik a 2025 -es teljesítményt. A teljesítménykonverziós rendszer (PCS) nem csökkentek, és a 2015 -ös a 2015 -ös kb.

A lítium - ion akkumulátorokat katódjaik kémiája kategorizálhatja. Az ásványok eltérő kombinációja jelentősen eltérő akkumulátor -jellemzőket eredményez:

Lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid (NCA) akkumulátor-specifikus energiatartomány (200-250 WH/kg), nagy fajlagos teljesítmény, élettartam 1000–1500 teljes ciklus. Néhány prémium EV -kben kedvelt (e.g.Tesla), de drágább, mint más vegyszerek.

Lítium nikkel-mangán kobalt-oxid (NMC) akkumulátor-specifikus energiatartomány (140 - 200 WH/kg), élettartam 1000-2000 teljes ciklus. Az elektromos és plug-in hibrid elektromos járművekben használt leggyakoribb akkumulátor. Alacsonyabb energia sűrűség, mint az NCA, de hosszabb élettartam.

Lítium vas -foszfát (LFP) akkumulátor - specifikus energiatartomány (90 - 140 WH/kg), élettartamú 2000 teljes ciklus. Alacsony specifikus energia A hosszú távú EV-kben való felhasználás korlátozása. Előnyben lehet az álló energiatároló alkalmazásokban, vagy olyan járműveknél, ahol az akkumulátor mérete és súlya kevésbé fontos. Arról számoltak be, hogy kevésbé hajlamosak a termikus kiszabadulásra és a tüzekre.

Lítium-mangán-oxid (LMO) akkumulátor-specifikus energiatartomány (100 - 140 WH/kg), élettartam 1000-1500 ciklus. A kobaltmentes kémia előnynek tekinthető. Elektromos kerékpárokban és néhány haszongépjárműben használják.

Szuperkapacitorok tárolása

A kondenzátor statikus töltéssel tárolja az energiát, szemben az elektrokémiai reakcióval. A szuperkondenzátorok nagyon nagyok, és az energiatároláshoz használják, amelynek gyakori töltési és kisülési ciklusokon esnek át nagy áram és rövid időtartamú. Speciális elektródák és elektrolit felhasználásával fejlődtek, és átkerülnek az akkumulátor -technológiába. 2,5 - 2,7 V -nál működnek, és tíz másodperc alatt töltik fel. A kisülés 60 másodperc alatt van, és a feszültség fokozatosan csökken. A szuperkapacitorok specifikus energiája akár 30W/kg-ig terjed, sokkal kevesebb, mint egy lítium-ion akkumulátor.

Forgó szinkron stabilizátorok

A szinkron tehetetlenség hiányának kompenzálása érdekében, ha a szél- és napenergia -forrásoktól nagy a függőség, a szinkron kondenzátorok (szinkronok), más néven forgó stabilizátorok, más néven is hozzáadhatók a rendszerhez. Ezeket a frekvencia- és feszültségszabályozáshoz használják, ahol a rács stabilitását javítani kell a változó megújuló bemenet nagy aránya miatt. Megbízható szinkron tehetetlenséget biztosítanak, és elősegíthetik a frekvencia eltérések stabilizálását a reaktív teljesítmény előállításával és felszívásával. Ezek nem normális értelemben vett energiatárolás, és a megújuló energiáról és az elektromosságról szóló információs oldalon ismertetik.

Akkumulátorrendszerek világszerte

Európa

Az Európában a teljes telepített nem - víztároló kapacitása 2018 végén elérte a 2,7 GWh -ot, és az Európai Energiatároló Szövetség szerint 2020 végére 5,5 GWh lesz. Ez magában foglalja a háztartási rendszereket, amelyek egynél több - 2019 harmadik - 20 kiegészítést tartalmaznak. Az EDF azt tervezi, hogy 2035-ig 10 GW akkumulátor-tárolást készít Európában.

A Steag hat hatának 15 MW -os lítiumát tervezte, - ionegység egy 100 millió eurós, 90 MW programban 2016 júniusában energiát adtak a Lünen Coal - kirúgott helyszínén Németországban. A kereskedelmi működésre való jogosultsághoz az akkumulátoroknak 30 másodpercen belül kell válaszolniuk az automatizált hívásokra, és legalább 30 percig képesnek kell lenniük a - betáplálásra.

Németországban az RWE 6 millió eurót fektetett be egy 7,8 MW/7 MWh lítiumba - ion akkumulátor rendszerbe a Herdecke erőműhelyén, Dortmund közelében, ahol a segédprogram szivattyúzott tárolóüzemt üzemeltet. 2018 óta működik.

Németországban egy 10 MW/10,8 MWh lítium - ion akkumulátor -tároló rendszert rendeltek 2015 -ben a Brandenburgi Feldheimben. 3360 lítium - ionmodulokkal rendelkezik az LG Chem -től Dél -Koreában. A 13 millió eurós akkumulátor egység tárolja egy helyi 72 MW -os szélerőműpark által generált energiát, és a TSO 50Hertz sebességváltó rácsának stabilizálására építették. Részt vesz az elsődleges ellenőrzési tartalék heti pályázatain is.

Az RWE egy 45 MW -os lítiumot tervez a Lingennél, a Werne Gerstein erőművén pedig 2022 végéig, elsősorban az FCA -k számára. A Siemens 200 MW/200 MWh akkumulátort tervez a Bajorországban, a Wunsiedelben az energiatárolás és a csúcskezelés érdekében.

Az Eneco és a Mitsubishi, mint Enspireme, 48 MW/50 MWh lítium - ion akkumulátort telepített Jardelundban, Észak -Németországban. Az akkumulátornak az elsődleges tartalékot kell biztosítani a hálózatra, és javítani a rács stabilitását egy olyan régióban, ahol sok szélturbinával és rács torlódási problémákkal jár.

Az akkumulátorrendszerek német üzemeltetői, amelyek hetente ajánlatot tesznek az elsődleges ellenőrzési tartalék piacra, a jelentések szerint 2016 novemberétől 18 hónapig 17,8 euró/MWh átlagos árat kaptak.

Spanyolországban az ACCIONA 2017. májusában egy szélnövényt megbízott a BESS -sel. Az ACCIONA üzem két Samsung lítiummal van felszerelve, - ion akkumulátorrendszerrel, az egyik 1 MW/390 kWh -t biztosít, a másik 0,7 MW/700 kWh -t termel, összekapcsolva egy 3 MW szélturbinához és a rácson. Úgy tűnik, hogy mindkettőnek a szerepük részeként frekvencia -reakciója van.

2016 májusában a FORTUM Finnországban szerződést kötött a SAFT francia akkumulátortársasággal, hogy 2 millió eurós megawatt - skála lítiumot szállítson - ion akkumulátor energiatároló rendszere a Suomenoja erőműhöz a Nordic országok eddigi legnagyobb kísérleti projektjének részeként. Nominális kimenete 2 MW, és képes 1 MWh villamos energiát tárolni, amelyet a TSO -nak kínálnak a frekvenciaszabályozás és a kimeneti simítás érdekében. Hasonló a Franciaország Aube régiójában működő rendszerhez, összekapcsolva két szélerőműparkot, összesen 18 MW -ot. A SAFT 2012 óta több mint 80 MW akkumulátort telepített.

Az Egyesült Királyságban 2019 augusztusában 475 MW akkumulátor -tárolást jelentettek.

A megújuló energiaforrások energiája 55 MW -os dinamikus frekvenciaválasz biztosítja a lítium - ion akkumulátor tárolását, a National Grid -t. A RES -nek már több mint 100 MW/60 MWh akkumulátor tárolása működik, főleg Észak -Amerikában.

Az Egyesült Királyságban az Orkney -szigeteken egy 2 MW/500 kWh -os lítium működik. Ez a Kirkwall erőmű Mitsubishi akkumulátorokat használ két 12,2 méteres szállítási konténerben, és a szélturbinák energiáját tárolja.

Somersetben a Cranborne Energy Storage 250 kW/500 kWh Tesla PowerPack lítium - ion tárolórendszerrel rendelkezik, amely egy 500 kW -os napenergia PV -készlethez kapcsolódik. A Tesla azt állítja, hogy a PowerPacks úgy konfigurálható, hogy önálló eszközként biztosítsa a hálózat energia- és energiakapacitását, a frekvenciaszabályozást, a feszültségszabályozást és a forgó tartalékszolgáltatásokat. A standard Tesla ipari powerpack egység 50 kW/210 kWh, 88% kerek - utazási hatékonysággal.

Az Egyesült Királyságban a Statoil megbízta az 1 MWh lítium - ion akkumulátorrendszer, a Batwind tervezését, mint a Skóciában, Peterheadben található 30 MW -os offshore Hywind projekt szárazföldi tárolását. 2018 -tól a túlzott termelés tárolása, a kiegyensúlyozási költségek csökkentése, és lehetővé teszi a projekt számára, hogy szabályozza saját tápegységét, és az arbitrázs révén rögzítse a csúcsárakat.

Észak Amerika

2016 novemberében a Pacific Gas & Electricity Co (PG&E) egy 18- hónapos technológiai demonstrációs projektről számolt be a kaliforniai villamosenergia -piacokon részt vevő akkumulátor -tároló rendszerek teljesítményének feltárására. A projekt 2014 -ben kezdődött, és a PG&E 2 MW/14 MWh VACA - Dixon és 4 MW Yerba Buena nátrium - kén -akkumulátor tároló rendszereket használt, hogy energia- és kiegészítő szolgáltatásokat nyújtson a kaliforniai független rendszer -operátorok (CAISO) piacán, és a CAISO ellenőrzése alatt álljon a NARSALALE piacon. A 18 millió dolláros Yerba Buena Bess kísérleti projektet 2013 -ban a PG&E hozta létre, a Kaliforniai Energia Bizottság 3,3 millió dolláros támogatásával. A Vaca-Dixon Bess egy PG&E napenergia-üzemhez kapcsolódik Solano megyében.

2017 -ben a PG&E felhasználja a Yerba Buena akkumulátort egy másik technológiai demonstrációhoz, amely magában foglalja a harmadik - Párt elosztott energiaforrások (DERS) - például a lakossági és kereskedelmi napenergia - koordinálását, az intelligens inverterek és az akkumulátorok tárolása felhasználásával, amelyet elosztott energiaforrás -kezelési rendszer (DERMS) segítségével vezéreltek.

2015 augusztusában a GE szerződést kötött egy 30 MW/20 MWh lítium -ion akkumulátor -tároló rendszer felépítésére a Coachella Energy Storage Partners (CESP) számára, Kaliforniában, San Diegótól 160 km -re keletre. A 33 MW -os létesítményt 2016 novemberében fejezte be, és elősegíti a rács rugalmasságát, és növeli a megbízhatóságot az Imperial Impligation District hálózaton, ha napenergia -robbantást, frekvenciaszabályozást, energiaelosztást és fekete indítási képességet biztosít a szomszédos gázturbina számára.

A San Diego Gas & Electric 30 MW/120 MWh lítiummal rendelkezik - ion BESS Escondido -ban, amelyet az AES energiatároló épített, és 24 konténerből áll, amelyek 400 000 Samsung akkumulátort tartalmaznak majdnem 20 000 modulban. Ez az esti csúcsigényt nyújtja, és részben felváltja az Aliso Canyon gáztárolóját, amelyet 200 km -re északra kellett elhagyni, amelyet 2016 elején kellett elhagyni egy hatalmas szivárgás miatt. (A - csúcsra használták a gáztermelés.)

Az SDG & E 30 MW -os akkumulátor -tárolóhelye a kaliforniai Escondido -ban. (Fotó: San Diego Gas & Electric)

A dél -kaliforniai Edison 100 MW/400 MWh akkumulátor telepítést épít a 2021 -es jutalékhoz, amely 80 000 lítiumot tartalmaz - ion akkumulátorokból a konténerekben. Egy másik nagy SCE -projekt egy 20 MW/80 MWh tárolás az Altagas Pomona Energy számára a San Gabriel földgázánál - tüzelő üzemében.

Egy nagy projekt a dél -kaliforniai Edison 50 millió dolláros Tehachapi 8 MW/32 MWh lítium - ion akkumulátor -tárolási projektje egy 4500 MWe szélerőműparkkal együtt, 10 872 modulot használva, mindegyik 56 cella LG CHEM -től, amely négy órán keresztül 8 MW -t szállíthat. 2016 -ban a Tesla szerződést kötött egy 20 MW/80 MWh lítium - ion akkumulátor -tároló rendszer biztosítására a dél -kaliforniai Edison Mira Loma alállomásához, hogy segítsen kielégíteni a napi csúcsigényt.

Egy nagyon nagy akkumulátorrendszert hagytak jóvá a Visstra Gas - Moss leszállási erőművet a kaliforniai Monterey megyében. Ez végül 1500 MW/ 6000 MWh lehet, kezdve a 182,5 MW/ 730 MWh -val 2021 -ben. 256 Tesla'3 MWh Megapack egységeket fog használni. Ezen túlmenően a tervek óvatosak. A Visstra másutt 300 MW/1200 MWh -ot tervez.

A Tesla arról számol be, hogy a 2020 -as évek elejére 50 GWH online lesz.

A Nyugat -Virginiában a 98 MW Laurel Mountain Wind Farm multi - használ 32 MW/8 MWh rácsot - Csatlakoztatott Bess. Az üzem felelős a PJM piacán, valamint az arbitrázsban a frekvenciaszabályozásért és a rács stabilitásáért. A lítium - ion akkumulátorokat A123 rendszerek készítették, és 2011 -ben megrendelésekor ez volt a világ legnagyobb lítiuma - ion BESS.

2015 decemberében az EDF megújuló energiája megbízta első BESS -projektjét Észak -Amerikában, 40 MW rugalmas (20 MW -os névtábla) kapacitással az illinoisi PJM hálózati hálózaton, hogy részt vegyen a szabályozás és a kapacitáspiacokon. A lítium - ion akkumulátorokat és az elektronikus elektronikát a BYD America szállította, és 11 konténerizált egységből áll, összesen 20 MW. A társaságnak több mint 100 MW tárolási projektje van fejlesztés alatt Észak -Amerikában.

Az E.on Észak -Amerika két 9,9 MW rövid - időtartamú lítium -ion akkumulátor rendszereket telepít a Pyron és az Inadale szélerőműparkjaihoz, mint a Texas Waves tárolóprojektek Nyugat -Texasban. A cél elsősorban a kiegészítő szolgáltatásokra vonatkozik. A projekt 10 MW -os vaslovat követi az arizonai Tucson közelében, egy 2 MWe -os napenergia -tömb mellett.

A SolarCity 272 Tesla PowerPacks -t (lítium - ion tárolórendszert) használ a 13 MW/ 52 MWh Kaua'i Solar PV projektjéhez Hawaii -ban, hogy megfeleljen az esti csúcsigénynek. Az energiát a Kauai Island Utility Cooperative (KIUC) továbbítják, 13,9 cent/kWh -nál 20 évig. A KiUC egy projektet is üzemeltet egy 28 MWe -os napenergia -farmon és 20 MW/100 MWh akkumulátor rendszerrel.

A Toshiba egy nagy Bess -t szállított az Ohio -i Hamilton számára, amely 6 MW/ 2 MWh lítiumot tartalmaz, - ion akkumulátorok. A 10 000 feletti élettartam - kisülési ciklusokat igényel.

A Powin Energy és a Hecate Energy két olyan projektet épít, amelyek összesen 12,8 MW/52,8 MWh -ot építenek Ontarioban, a független villamosenergia -rendszer operátorához. A Powin Stack 140 2 MWh akkumulátor tömbje tartalmazza a rendszereket, a Kitchenerben (20 tömb) és a Stratfordban (6 tömb).

A - méretarányú villamosenergia -tárolás nagy segédprogramja 4 MWNátrium - kén (NAS) akkumulátorRendszer, amely javította a megbízhatóságot és az energiaminőséget a texasi Presidio városában. 2010 elején energiát adtak, hogy gyors háttámlát biztosítson - a szél kapacitásához a helyi ERCOT rácsban. A nátriumot - kén akkumulátorokat széles körben használják másutt hasonló szerepekhez.

Az alaszkai Anchorage -ban egy 2 MW/0,5 MWh akkumulátorrendszert egy lendkerék egészíti ki, hogy segítse a szélenergia felhasználását.

Az Avista Corp Washington államban, az USA északnyugati részén 3,6 MW -ot vásárolVanádium redox áramlási akkumulátor (VRFB)A megújuló energiaforrásokkal való egyensúly megterhelése.

Ontario ISO -ja 2 MW -os szerződést kötöttcink - Vas redox áramlási akkumulátorA Vizn Energy Systems -től.

Kelet -Ázsia

Kína Nemzeti Fejlesztési és Reform Bizottság (NDRC) több 100 MW -ot hívott felVanádium redox áramlási akkumulátor (VRFB)Telepítések 2020 végéig (valamint egy 10 MW/100 mWh szuperkritikus sűrített légenergia -tárolórendszer, egy 10 MW/1000 MJ fokozatú lendkerék -energiaszortár -tömb egység, 100 MW lítium - ion akkumulátor energiatároló rendszerek és egy új típusú nagy típusú -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}).

A Rongke Power 200 MW/800 MWh VRFB -t telepít a kínai Dalianba, azt állítva, hogy ez a világ legnagyobb. Ennek célja a csúcsigény kielégítése, a közeli szélerőművek csökkentésének csökkentése, a rács stabilitásának javítása és a fekete kiindulási kapacitás biztosítása a 2019 -es - közepétől. A Rongke a 2020 -as években 2 GW/év gyári kimenetet tervez. A pekingi Pu Neng a VRFBS nagyszabású gyártását tervezi, és 2017 novemberében szerződést kapott egy 400 MWh egység felépítésére. A Sumitomo 15 MW/60 MWh VRFB -t szállított a HEPCO -nak Japánban, amelyet 2015 -ben megbíztak.

A kínai VRB Energy több áramlási cellás akkumulátor -projektet fejleszt: Qinghai tartomány, 2 MW/10 MWh a szélintegrációhoz; Hubei tartomány, 10 MW/50 MWh PV integráció 100 MW/500 MWh -ra növekszik; Lianlong tartomány, 200 MW/800 MWH megújuló energiaforrások integrációja; Jiangsu 200 MW/1000 MWh tengeri szélintegráció.

A Hokkaido Electric Power szerződést kötött a Sumitomo Electric Industries -hez egy rács - Scale Flow akkumulátor -tároló rendszerének szállítására egy szélerőműpark számára Észak -Japánban. Ez egy 17 MW/51 MWh Vanádium redox áramlási akkumulátor (VRFB) lesz, amely három órás tárolásra képes, 2022 -ben az Abira -ban, 2022 éves korában. A Hokkaido már 2015 -ben a Sumitomo Electric által gyártott 15 MW/60 MWh VRFB -t üzemeltet.

Ausztrália

Dél -Ausztráliában a Hornsdale Power Reserve egy Tesla 150 MW/194 MWh lítium - ionrendszer a Neoen 309 MWE Hornsdale szélerőműparkja mellett, Jamestown közelében. Körülbelül 70 MW kapacitást kötnek az állami kormányzattal a hálózati stabilitás és a rendszerbiztonság biztosítása érdekében, ideértve a frekvencia -ellenőrzési kiegészítő szolgáltatásokat (FCA). Teljesebb részletek aAkkumulátor energiatároló rendszerekA fenti szakasz.

Victoria -ban Neoen a 300 MW/450 MWh viktoriánus nagy akkumulátort építi Geelong közelében. A Neoen 250 MW -os Grid Services szerződést kötött az ausztrál energiapiaci üzemeltetővel (AEMO), hogy elősegítse a rács stabilitását és "feloldja a megújuló energiát" az FCA -kkal. A Tesla szerződést kötött a rendszer ellátására és üzemeltetésére, amely 210 Tesla megapackből áll, amelyet 2022 -re várnak online. A kezdeti tesztelés során, 2021 július végén, az egyik Tesla megapack felgyulladt.

Neoen 20 MW/34 MWh akkumulátort épített, amely egy 196 MWE szélerőműparkot kiegészített a Victoria -i Stawell -ben, a Bulgana Green Power Hub számára.

Victoria -ban a Fluence által szállított 30 MW/30 MWh akkumulátor Ballarat közelében található, és 2018 óta a Kerang közelében lévő Gannawarra -ban egy 25 MW/50 MWh Tesla Powerpack akkumulátor integrálódik egy 50 MWe -os napenergia -farmba.

Dél -Ausztráliában a Lyon Group, a Morgan -i Riverland Solar Storage rendszer javaslata egy 330 MWE napenergia -üzemben, hogy egy 100 MW/400 MWh akkumulátorral támogassa, a költségbecslés pedig 700 millió és 300 millió dollár. Az állam északi részén található olimpiai gátbánya közelében a 120 MW Solar PV plusz 100 MW/200 MWh akkumulátor -kingfisher projektet a Lyon Group javasolja, valószínűleg 250 millió, illetve 150 millió dollár.

Az AGL összehúzta a Wärtsilä -t, hogy 250 MW/250 MWh lítium -vas -foszfát (LFP) akkumulátort szállítson a Torrens Island Gas - Tűzolt erőmű Adelaide közelében, 2023 -tól felhasználásra. Ez kibővíthető 1000 MWh -ra.

A 100 MW/100 MWh Playford Big Big akkumulátort Dél -Ausztráliában tervezik a Cultana 280 MWe Solar PV projekttel együtt, hogy kiszolgálja az Arrium Whyalla Steelworks -jét.

Ausztrália első segédprogramját - skála áramlási akkumulátort kell építeni a Neuroodla -ban, az Adelaide -től 430 km -re északra. Ezt az INVITING biztosítja, és 2 MW/8 MWH kapacitással rendelkezik az esti csúcskiegészítés és a kiegészítő szolgáltatások nyújtásához, amelyet egy 6 MW -os napelemes tömb tölt fel. Az egyes VRFB modulok 40 kW.

A Wandoan South Queenslandben 100 MW/150 MWh akkumulátort telepítenek a Vena Energy számára.

Queenslandben, a Lakeland közelében, a Cooktown -tól délre, egy 10,4 MW -os napenergia -PV -növényt kell kiegészíteni 1,4 MW/5,3 MWh lítiummal - ion akkumulátorral, mint a- felfelé, a sziget üzemmódban az esti csúcs alatt. Használja a Conergy hibrid energiatároló megoldás üzemét, és 2017 -ben online esedékes. Az A 42,5 millió dolláros projekt csökkenti a hálózati frissítés szükségességét. A BHP Billiton részt vesz a projektben, mint a távoli aknák lehetséges prototípusát. Más ilyen rendszerek a Degussa és a Weipa Mines -ben vannak.

Ausztrália északnyugati részén egy 35 MW/11,4 MWh Kokam lítium - ion akkumulátor működik 2017. szeptember óta egy privát rácsos bányákon, egy 178 MWe -os gáz mellett, -}}}}}}}}}}}}}}}}} -ben lassú válaszokkal. Segített a frekvencia -szabályozásban és a kis rács stabilizálásában. A 60 MW -os napenergia -kapacitás javasolt hozzáadásával egy második akkumulátort terveznek.

Tom Price -nál a Pilbara -ban egy 45 MW/12 MWh akkumulátor virtuális szinkron gépként működik, helyettesítve a fonó tartalékot a gázturbinákban. Egy 50 MW/75 MWh Hitachi akkumulátort is telepítenek. Egy 35 MW/12 MWh akkumulátor már működik a Mount Newman közelében.

Egyéb országok

Ruandában a német Tesvolt 2,68 MWh akkumulátor -tárolására van szerződéses, hogy visszakapja a - UP teljesítményt a mezőgazdasági öntözéshez, - rács, a Samsung lithium - ionsejtek felhasználásával 4,8 kWh modulokban. A Tesvolt 6000 teljes töltési ciklust igényel, 100% -os mélységgel a 30 éves élettartam alatt.

Egyéb akkumulátor -technológiák (mint a lítium - ion)

Az NB Vanádium áramlási akkumulátorok és a nátrium - kéntartalmú elemeket a fenti akkumulátor -energiatároló rendszerek ismertetik.

A RedFlow számos cink -bromid -áramlási akkumulátor modul (ZBM) rendelkezik, amelyek telepíthetők az időszakos ellátással kapcsolatban, és képesek napi mély kisülést és töltést. Tartósabbak, mint a lítium - ion típus, és a kisebb ZBM egységeknél várható energiaáteresztő sebesség 44 MWh -ig. A nagy - méretarányos akkumulátor (LSB) egységek 60 ZBM-3 akkumulátort tartalmaznak, amelyek 300 kW csúcsot, folyamatos 240 kW-t szállítanak, 400-800 voltos és 660 kWh-t szállítanak.

Az EOS energiatárolása az USA -ban a Znyth -t használjavizes cink -akkumulátorcink hibrid katóddal, és optimalizálva a közüzemi rács támogatására, 4-6 órás folyamatos kisülést biztosítva. Ez magában foglalja a 4 kWh -os egységet, amely 250 kW/1 MWh alrendszert és 1 MW/4 MWh teljes rendszert alkot. 2019 szeptemberében az EOS és a Holtec International bejelentette a Hi - Power, a tömeges vállalat vizes cink akkumulátorok létrehozását az ipari - méretarányú energiatároláshoz, ideértve a Holtec SMR-160 kis moduláris reaktorokból származó felesleges energia tárolását is, hogy a csúcsigény alatt a hálózatra szállítsák az energiát.

A Duke Energy teszteli ahibrid ultrakapacitor - akkumulátor tárolásaRendszer (HESS) Észak -Karolinában, közel 1,2 MW -os napenergia -telepítéshez. A 100 kW/300 kWh -os akkumulátor vizes hibrid ionkémiát használ sós víz elektrolitjával és szintetikus pamut elválasztóval. A gyors - válasz ultrakapacitorok simítják a terhelési ingadozásokat.

Alsó - költségólom - savas akkumulátorokSzintén elterjedt felhasználásban vannak kis közüzemi skálán is, és a szélerőműparkok energiatermelésének stabilizálására legfeljebb 1 MW -os bankokat használnak. Ezek sokkal olcsóbbak, mint a lítium - ion, néhányuk akár 4000 mély kisülési ciklusra is képes, és az élettartam végén teljesen újrahasznosíthatók. Az ECOUTT Ultrabattery egy - szabályozott ólom - sav (VRLA) akkumulátort kombinál egy ultrakapacitorral egy cellában, így magas - értéket ad a részleges - állapot -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} töltéssel és hatékonysággal. Egy 250 kW/1000 kWh Ultrabattery rendszert 1280 ECOUTT akkumulátorral 2011 szeptemberében megbíztak a PNM Prosperity Energy Storage Project -ben, az új mexikói Albuquerque -ben, az S&C Electric egy 500 kW -os napenergia -fotovolta rendszerrel, elsősorban a feszültségszabályozás érdekében. Ausztrália legnagyobb vezetője - sav akkumulátor -tároló rendszer 3 MW/1,5 MWh a King Island -en.

A Stanfordi Egyetem fejleszti egyalumínium - ion akkumulátor, alacsony költségű, alacsony gyúlékonyság és magas - töltés tárolási kapacitása esetén 7500 ciklus felett. Van egy alumínium anód és grafit katód, só -elektrolit, de csak alacsony feszültséget eredményez.

Háztartás - Scale Bess

2015 májusában a Tesla bejelentette egy 7 vagy 10 kWh háztartási akkumulátor tárolóegységét a megújuló energiaforrásokból származó villamosenergia tárolására, lítium - ion akkumulátorok felhasználásával, hasonlóan a Tesla autókhoz. 2 kW -t szállít, és 350 - 450 volt. A Powerwall rendszert 3000 dollárral, 7 kWh egységért vagy 3500 dollárért 10 kWh -ra adják el a telepítőknek, bár az utóbbi opciót azonnal megszüntették, és az előbbi 6,4 kWh tárolásra és 3,3 kW -os teljesítményre csökkent. Noha ez egyértelműen háztartási méretű, ha széles körben felveszik, akkor rács következményei lesznek. A Tesla azt állítja, hogy 15 c/kWh a tárolás felhasználására, plusz a megújuló energia költségei kezdetben, a 10 éves, 3650 ciklusos garancia, amely az ötödik évben 3,8 kWh-ra csökkent, összesen 18 000 kWh.

Az Egyesült Királyságban a PowerVault különféle akkumulátorokat szállít háztartási használatra, elsősorban a napelemes PV -vel, de az intelligens fogyasztásmérőkkel történő megtakarításokkal is. A 4 kWh -os ólom - sav akkumulátor a legnépszerűbb termék, 2900 font, beépítve, bár a tényleges akkumulátorokat ötévente kell cserélni. A 4 kWh -os lítium - ion egység 3900 fontba kerül, és más termékek 2-6 kWh -ig terjednek, és akár 5000 fontba kerülnek.

2017 áprilisában az LG Chem számos akkumulátort kínál Észak -Amerikában, mind alacsony -, mind pedig magas - feszültséget. 48 voltos akkumulátorral rendelkezik, 3,3, 6,5 és 9,8 kWh, valamint 400 voltos akkumulátorral, 7,0 és 9,8 kWh-val.

Háztartási - szintű lítium - ion BESS -t olyan tűzkorlátozások alá lehet vetni, amelyek nem tagadják meg a ház falához rögzített egységeket.

Sűrített légenergia -tárolás

A geológiai barlangokban vagy a régi bányákban sűrített levegővel (CAES) az energiatárolást viszonylag nagy - skála tárolási technológiaként próbálják ki, a -}}} gázt használva vagy elektromos kompresszorokat használva, az adiabatikus hőt eldobják (ez a diabatikus rendszer). Feladásukkor (előmelegítéssel az adiabatikus hűtés kompenzálása érdekében), ez egy további üzemanyag -égésű gázturbinát hajt végre, a kipufogógázt az előmelegítéshez. Ha a tömörítésből származó adiabatikus hőt tárolják és később használják előmelegítéshez, a rendszer adiabatikus CAES (- CAES).

A CAES telepítése akár 300 MW lehet, összességében körülbelül 70% -os hatékonysággal. A CAES kapacitása még a szélerőműparkból vagy 5-10 MW napenergia-pv-kapacitásból kiszállíthatja a termelést, és részben elküldheti. Két diabatikus CAES rendszer működik, Alabamában (110 MW, 2860 MWh) és Németországban (290 MW, 580 MWh), és mások az USA -ban másutt kipróbálták vagy fejlesztették ki.

Az akkumulátorok jobb hatékonysággal bírnak, mint a CAES (a bemeneti villamos energia aránya), de kapacitásonként többet fizetnek, és a CAES rendszerek sokkal nagyobbak lehetnek.

A Duke Energy és három másik vállalat 1200 MW, 1,5 milliárd dolláros projektet fejleszt Utahban, kiegészítve egy 2100 MW -os szélerőműparkot és más megújuló energiaforrást. Ez az Intermountain Energy Storage projekt, amely sós barlangokat használ. 48 órás időtartamot céloz meg a kisüléshez, hogy áthidalja az időszakos hiányosságokat, tehát nyilvánvalóan több mint 50 GWh. A helyszín tárolhatja a Dél -Kaliforniából továbbított többlet napenergiát is. Négy 300 MW -os szakaszban kell építeni.

A Gaelecric Energy tárolási tervek egy 550 GWH/éves CAES projektet terveznek Larne -ban, Észak -Írországban.

Az USA -ban a Gill Ranch CAES projektet sűrített gázkészlet -tároló (CGE) üzemre adaptálják, a földgáz helyett a levegő nyomás alatt tárolódását. A gázt kb. 2500 psi és 38 fokon tárolják. A 900 psi csővezeték nyomásának terjeszkedése előmelegítést igényel a folyékony víz és a hidrátképződés elkerülése érdekében.

A Toronto Hydro és a Hydrostor kísérleti projektje az Ontario -tó 55 méteres víz alatti sűrített levegővel történő sűrített levegőt használja, hogy egy óra alatt 0,66 MW -ot kapjon.

Kriogén tárolás

A technológia úgy működik, hogy a levegőt - 196 fokra hűti le, ahol a szigetelt alacsony - nyomástartályok tárolására folyékonyvá válik. A környezeti hőmérsékleteknek való kitettség gyors RE - gázosítást és 700-szoros tágulást eredményez, amelyet a turbina meghajtására és az égés nélküli villamos energia létrehozására használnak. A HighView Power az Egyesült Királyságban egy kereskedelmi méretű 50 MW/250 MWh „Liquid Air” létesítményt tervez egy nem használt erőműhelyen, egy slough-i kísérleti üzem és a Manchester közelében található demonstrációs üzem alapján. Az energiát hetekig (órák helyett az akkumulátorok helyett) tárolhatják, egy előrejelzett, 110 font/mWh (142/mWh) szintű, 200 MW/2 GWh rendszer számára.

Hőtárolás

Amint azt a WNA megújuló energia -papír napenergia -alszakaszában leírták, néhány CSP -növény használjaolvadt sóAz energia tárolására éjszakán át. Spanyolország 20 MWE Gemasolar állítása szerint a világ első közelében található - terhelési CSP -növény, 63% -os kapacitású tényezővel. A Spanyolország 200 MWe andasol -üzemében az olvadt sóhő tárolást is használja, csakúgy, mint a kaliforniai 280 MWe Solana.

Az egyik olvadt sóreaktor (MSR) fejlesztő, a Moltex egy olvadt sóhő -tároló koncepciót (GridReServe) terjesztett elő az időszakos megújuló energiaforrások kiegészítésére. A Moltex egy 1000 MWe stabil sóreaktorot javasol, amely folyamatosan fut, és kb. 600 fokos hőmérsékleten elterelje a nitrát -só tárolását (a napenergia CSP növényekben alkalmazott alacsony igényű időszakokban). A magas kereslet időszakaiban az energiatermelést 2000 MWe -ra lehet megduplázni, a tárolt hővel legfeljebb nyolc órán keresztül. Azt állítják, hogy a hőbolt csak 3 font/MWh -t ad a villamosenergia -szintű költségekhez.

A hőtárolás másik formáját Dél -Ausztráliában fejlesztik ki, ahol a 1414 -es társaság (14D) használjaolvadt szilícium- A folyamat 500 kWh -ot képes tárolni egy 70 cm -es kocka olvadt szilíciumban, kb. 36 -szor annyit, mint a Tesla Powerwall -ja ugyanabban a térben. Hőn keresztül ürül - csere eszköz, például egy Stirling motor vagy turbina, és újrahasznosítja a hőt. A 10 MWh egység körülbelül 700 000 dollárba kerülne. (1414 fok a szilícium olvadási pontja.) Tess demonstráció az Aurora Solar Energy Project -ben, Port Augusta közelében, Dél -Ausztrália.

Ausztráliában is egy kevert anyag, amelyetMISITITITÁS GAP ötvözet (MGA)Az energiát hő formájában tárolja. Az MGA tartalmazza a kevert fémek kis blokkjait, amelyek megújuló energiák, például napenergia és szél által generált energiát kapnak, amely többlet a rácsigényhez, és akár egy hétig tárolja. A 35 USD/kWh költsége van, jóval kevesebb, mint a lítium - ion akkumulátorok, de lassabb válaszideje van, mint az akkumulátorok - 15 perc. A hő felszabadul, hogy gőzt generáljon, potenciálisan újratelepített szénben - tüzelő növényekben. Az MGA Thermal társaságot a Newcastle -i Egyetemen forgatták, és a szövetségi támogatás felhasználása egy kísérleti gyártóüzem építését építi. Számos olyan rendszert fejlesztenek ki, amelyet 200 fok és 1400 fokos hőmérsékleten fejlesztenek ki.

Az energiatárolás másik formája a jég.Jégenergiaszerződést köt a dél -kaliforniai Edison -ból, hogy 25,6 MW hőtárolót biztosítson a jégmedve rendszerével, amely a nagy légkondicionáló egységekhez kapcsolódik. Ez az éjszakát, amikor az energiaigény alacsony, akkor a légkondicionáló kompresszorok helyett a nap folyamán történő hűtést használja, ezáltal csökkentve ezzel a csúcsigényt.

Hidrogén tárolás

Németországban a Siemens megbízott egy 6 MW -os hidrogén -tárolóüzemetProtoncsere membrán (PEM)Technológia a szélenergia felesleges szélenergia hidrogéngé történő átalakításához, üzemanyagcellákhoz való felhasználáshoz vagy a földgázellátáshoz. A Mainz -i növény a legnagyobb PEM -installáció a világon. Az Ontario -ban a Hydrogenics együttműködött a német közüzemi E.on -nal, hogy hozzon létre egy 2 MW -os PEM létesítményt, amely 2014 augusztusában jött létre, és elektrolízis révén hidrogénré alakul.

Az elektrolízis hatékonysága az üzemanyagcellának az elektromos áramra 50%.

A San Diego Gas & Electric az Izraeli Gencell -rel dolgozik, hogy 30 Gencell G5RX Back - FORE cellát telepítsen az alállomásokon. Ezek hidrogén - alapú lúgos üzemanyagcellák, 5 kW teljesítményű. Izraelben készülnek, és az Izrael Electric Corporation használja.

Kinetikus tároló

LendkerékTárolja a kinetikus energiát, és több tízezer újratöltési ciklusra képes.

Az Ontario ISO szerződést kötött egy 2 MW -os lendkerék -tároló rendszerre az NRSTOR Inc. -től. A Hawaiian Electric Co 80 kW/320 kWh lendkerék -rendszert telepít az Amber Kinetics -től az Oahu rácsához, ez az egyik modul, amely potenciálisan több. Általában a lendkerékeket, amelyek a kinetikus energiát tárolják, hogy visszatérjenek az elektromos áramra, a frekvencia -szabályozáshoz, nem pedig az energiatároláshoz használják, viszonylag rövid idő alatt energiát szállítanak, és mindegyik 150 kWh -ig is képes. Az Amber Kinetics négy - órás kisülési képességet igényel.

A németországi stornictic gyártóegységeket, amelyek kapacitásai vannak a tíz kilowattól, körülbelül egy megawattig. Az alkalmazások a vonatok regeneráló fékezésétől a szélerőműpark kiegészítő szolgáltatásokig terjednek.

A lendkerékek fő felhasználása a dízelforgó, megszakítás nélküli tápegységben (DRUPS) beállítja a - UPS-t, 7 - 11 másodperces út - -val szinkron funkción keresztül egy integrált dízelgenerátor indításakor, a hálózati ellátási hiba után. Ez időt ad -e.g.30 másodperc - normál dízel hátra - felfelé.