Долговременное хранение энергии имеет решающее значение для расширения доступа к возобновляемым источникам энергии, обеспечивая при этом энергетическую надежность и отказоустойчивость. Некоторые новые возможности для долговременного хранения включают в себя:
● Насосная гидросистема
● Хранение энергии сжатого воздуха.
● Технология «автомобиль-сеть»
● Зеленый водород
Солнечная и ветровая энергия зарекомендовали себя как мощные экологически чистые альтернативы ископаемому топливу, но у них есть ограничения из-за их непостоянства; солнце не всегда светит и не всегда дует ветер. Хранение энергии позволяет нам максимизировать потенциал прерывистых источников энергии и ускорить декарбонизацию нашей электросети за счет хранения избыточной энергии, производимой в периоды высокого производства и низкого спроса, чтобы ее можно было высвободить по мере необходимости.
Хранение энергии длительного действия относится к технологиям, которые могут хранить энергию в течение продолжительных периодов времени, обычно от 8–12 часов до нескольких недель или месяцев. Чтобы удовлетворить потребности в хранении данных, нам необходимо инвестировать в экономически эффективные и долгосрочные решения. Вот некоторые ключевые технологии длительного хранения и соображения, выходящие за рамки более распространенного литий-ионного аккумулятора.
1. Насосная гидросистема
На долю насосных гидроаккумуляторов приходится 95% хранения энергии в коммунальных масштабах. Электричество используется для перекачки воды вверх, где она хранится в резервуаре. Когда в сети требуется дополнительная генерация, обычно в часы пик по вечерам или в других случаях, когда спрос угрожает превысить предложение, вода сбрасывается обратно вниз по склону, чтобы вращать турбины, генерирующие электроэнергию.
Соображения: Эти проекты являются гибкими и недорогими в эксплуатации, не создают выбросов, имеют длительные периоды хранения и обладают высокой эффективностью. Однако их строительство обходится дорого, требует много земли, может нарушить естественную среду обитания и ухудшить качество воды. Необходимы дальнейшие инновации для решения потенциальных экологических проблем и последствий.
2. Хранение энергии сжатого воздуха (CAES).
CAES использует электричество для сжатия воздуха и его перекачки в подземные резервуары для хранения. В периоды высокой потребности в энергии сжатый воздух высвобождается и используется для питания генератора.
Соображения: CAES имеет большую емкость хранения, служит долго и не создает выбросов. Однако он менее энергоэффективен, чем некоторые другие варианты длительного хранения, а использование географически ограничено из-за наличия подземных резервуаров.
3. Транспортное средство-сеть (V2G)
V2G — это способ хранения и распределения энергии с использованием батарей, которые уже существуют в электромобилях. Обычно мы думаем об аккумуляторах электромобилей как об однонаправленной зарядке. Благодаря технологии V2G электричество течет в двух направлениях: электромобиль может заряжаться от сети, хотя желательно от солнечной энергии на месте, а также электромобиль может отправлять энергию обратно в сеть. При правильном внедрении V2G и интеграции в сеть коммунальные предприятия могут компенсировать водителям электромобилей планирование зарядки и разрядки, чтобы лучше согласовывать их с потребностями сети.
Соображения: V2G отличается низкой стоимостью и высокой эффективностью, поскольку опирается на уже существующие и высокоэнергоэффективные технологии. Однако производители указали, что изменения в использовании автомобильных аккумуляторов требуют дополнительного рассмотрения. Также важно обеспечить, чтобы аккумуляторы электромобилей заряжались экологически чистой энергией. V2G требует сотрудничества между широким кругом заинтересованных сторон, включая коммунальные предприятия, водителей и транспортный сектор, что делает его более сложным в управлении и масштабном развертывании, чем традиционные варианты хранения. Потребности включают в себя: создание каналов связи с учетом условий сети, расширение программного и аппаратного обеспечения V2G, создание стимулов для участия и разработку нормативных усовершенствований для обеспечения безопасного развертывания. Узнайте, как MCE исследует взаимодействие транспортного средства с сетью с помощью нашего приложения для интеллектуальной зарядки. Синхронизация MCE.
4. Зеленый водород
Водородное топливо — это гибкое топливо, которое можно создавать с помощью термических, электролитических, солнечных и биологических процессов и использовать для многих целей. Зеленый водород можно производить с использованием возобновляемой электроэнергии, которую затем можно хранить в качестве топлива для выработки электроэнергии с использованием традиционных турбин или более чистых топливных элементов в часы пиковой нагрузки.
Соображения: Зеленый водород обладает уникальной способностью хранить безуглеродную энергию в течение длительных периодов времени. Однако использование зеленого водорода — дорогостоящий путь из-за низкой эффективности использования возобновляемых источников энергии, высокой стоимости оборудования и отсутствия финансирования. Кроме того, в зависимости от того, какие процессы используются, производство и сжигание водорода могут сопровождаться выбросами загрязнителей воздуха.
Вызовы и возможности
Хотя существующие и новые технологии хранения данных длительного хранения предлагают захватывающие возможности, необходимо учитывать стоимость, эффективность и масштабируемость, чтобы сделать их жизнеспособными для широкого внедрения. Нормативно-правовая и рыночная база должна развиваться, чтобы приспособиться к этим новым технологиям и стимулировать их инвестиции и развитие.
Благодаря исследованиям, инновациям и увеличению финансирования хранения энергии в соответствии с Законом о снижении инфляции 2022 года будущее хранения энергии является светлым. По мере того, как эти технологии развиваются и становятся более экономически жизнеспособными, мы можем изучить возможность сделать их большей частью более чистой, устойчивой и надежной энергетической сети.
