Накопители энергии большой емкости имеют решающее значение для расширения доступа к возобновляемым источникам энергии при обеспечении надежности и устойчивости энергоснабжения. К числу новых возможностей для долговременного хранения энергии относятся:
● Насосная гидростанция
● Сжатый воздух Energy Storage
● Технология Vehicle-to-Grid
● Зеленый водород
Солнечная и ветряная энергия зарекомендовали себя как мощная чистая альтернатива ископаемому топливу, но у них есть ограничения, связанные с их непостоянством: солнце светит не всегда, а ветер дует не всегда. Накопители энергии позволяют максимально использовать потенциал прерывистых источников энергии и ускорить процесс декарбонизации нашей электросети, сохраняя избыточную энергию, произведенную в периоды высокой выработки и низкого спроса, чтобы затем высвободить ее по мере необходимости.
Под накопителями энергии длительного действия понимаются технологии, позволяющие хранить энергию в течение длительного времени, как правило, от 8-12 часов до нескольких недель или месяцев. Чтобы удовлетворить потребности в хранении энергии, нам необходимо инвестировать в экономически эффективные и долгосрочные решения. Вот некоторые ключевые технологии и соображения, касающиеся долговременного хранения энергии, которые выходят за рамки более распространенных литий-ионных батарей.
1. Насосная гидростанция
На насосные гидроаккумуляторы приходится 95% накопителей энергии. Электроэнергия используется для перекачки воды вверх по склону, где она хранится в резервуаре. Когда требуется дополнительная выработка электроэнергии в сети, обычно в часы пиковых нагрузок по вечерам или в других случаях, когда спрос может превысить предложение, вода спускается обратно вниз и вращает турбины, вырабатывающие электроэнергию.
Соображения: Эти проекты отличаются гибкостью и низкой стоимостью эксплуатации, не производят выбросов, имеют длительный период хранения и высокую эффективность. Однако они дороги в строительстве, требуют много земли, могут нарушать естественную среду обитания и снижать качество воды. Для решения потенциальных экологических проблем и последствий необходимы дальнейшие инновации.
2. Сжатый воздух Energy Storage (CAES)
В электростанциях CAES электроэнергия используется для сжатия воздуха и закачки его в подземные резервуары для хранения. В периоды высокого спроса на энергию сжатый воздух высвобождается и используется для питания генератора.
Соображения: CAES обладает высокой емкостью, долго хранится и не создает выбросов. Однако она менее энергоэффективна, чем некоторые другие варианты длительного хранения, и ее использование географически ограничено в зависимости от наличия подземных резервуаров.
3. Транспортное средство к сети (V2G)
V2G - это способ хранения и распределения энергии за счет использования аккумуляторов, которые уже есть в электромобилях. Обычно мы думаем о батареях электромобилей с точки зрения однонаправленной зарядки. С технологией V2G электричество течет в двух направлениях: электромобиль может заряжаться от сети, хотя предпочтительнее от солнечной энергии на месте, и электромобиль также может отправлять энергию обратно в сеть. При правильном внедрении V2G и интеграции в сеть коммунальные службы могут компенсировать водителям EV график зарядки и разрядки, чтобы он лучше соответствовал потребностям сети.
Соображения: V2G отличается низкой стоимостью и высокой отдачей, поскольку опирается на уже существующие и высокоэффективные технологии. Однако производители отмечают, что изменения в использовании автомобильных батарей требуют дополнительного рассмотрения. Также важно обеспечить зарядку аккумуляторов EV экологически чистой энергией. V2G требует сотрудничества между широким кругом заинтересованных сторон, включая коммунальные службы, водителей и транспортный сектор, что делает ее более сложной в управлении и масштабном развертывании по сравнению с традиционными вариантами хранения энергии. Необходимы следующие меры: создание коммуникационных каналов для связи с сетью, расширение программного и аппаратного обеспечения V2G, создание стимулов для участия, а также разработка нормативных актов для обеспечения безопасного развертывания. Узнайте, как MCE исследует взаимодействие между транспортным средством и сетью с помощью нашего приложения для интеллектуальной зарядки MCE Sync.
4. Зеленый водород
Водородное топливо - это гибкое топливо, которое может быть получено с помощью термических, электролитических, солнечных и биологических процессов и может быть использовано во многих областях. Зеленый водород может быть получен путем использования возобновляемой электроэнергии, которая затем может быть сохранена в качестве топлива для выработки электроэнергии с помощью традиционных турбин или более чистых топливных элементов в часы пикового спроса.
Соображения: Зеленый водород обладает уникальной способностью хранить безуглеродную энергию в течение длительных периодов времени. Однако использование зеленого водорода - дорогостоящий путь из-за низкой эффективности возобновляемых источников хранения энергии, высокой стоимости оборудования и недостатка финансирования. Кроме того, в зависимости от используемых процессов, производство и сжигание водорода может сопровождаться выбросами загрязняющих веществ в атмосферу.
Проблемы и возможности
Несмотря на то, что существующие и появляющиеся технологии длительного хранения энергии открывают широкие возможности, для их повсеместного внедрения необходимо решить вопросы стоимости, эффективности и масштабируемости. Нормативно-правовая и рыночная база должна развиваться, чтобы приспособить эти новые технологии и стимулировать их инвестиции и развитие.
Благодаря исследованиям, инновациям и увеличению финансирования накопителей энергии в соответствии с Законом о снижении инфляции 2022 года, будущее накопителей энергии радужно. По мере того как эти технологии будут развиваться и становиться экономически более жизнеспособными, мы сможем рассмотреть возможность сделать их более значительной частью более чистой, устойчивой и надежной энергосистемы.
