Üç tür enerji depolama türü nelerdir?

Fiziksel enerji depolama

Fiziksel enerji depolama, enerji depolama ve salımını elde etmek için maddenin fiziksel özelliklerini kullanır. Bunlar arasında pompalanan depolama yaygın ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Elektrik enerjisini yerçekimi potansiyel enerjisine dönüştürür ve düşük elektrikli yük döneminde alt rezervuardan üst rezervuara su pompalayarak depolar; Pik güç tüketim döneminde, üst rezervuardaki su, elektrik üretmek için türbini sürmek için alt rezervuara iade edilir. Bu yöntem büyük bir enerji depolama kapasitesi ve nispeten olgun teknolojiye sahiptir. Uzun süre büyük miktarda elektrik depolayabilir ve tedarik edebilir ve Power Grid Peak Düzenleme ve Frekans Düzenlemesinde önemli bir rol oynar. Bununla birlikte, yapısı uygun yükseklik farkı arazisi ve yeterli su kaynakları gibi belirli coğrafi koşullar gerektirir ve inşaat süresi uzundur ve ilk yatırım maliyeti yüksektir.

Pompalanan depolamaya ek olarak, basınçlı hava enerjisi depolama da vardır. Havayı sıkıştırmak ve elektrik tüketimi düşük olduğunda yeraltı gaz depolama odaları gibi belirli alanlarda saklamak için fazla elektrik kullanır; Elektrik tüketimi yüksek olduğunda, elektrik üretmek için gaz türbinlerini sürmek için yüksek basınçlı hava salınır. Sıkıştırılmış hava enerjisi depolama da büyük bir enerji depolama ölçeğine ve uzun bir sistem ömrüne sahiptir, ancak aynı zamanda gaz depolama mağaraları için yüksek gereksinimler ve geliştirilmesi gereken enerji dönüşüm verimliliği gibi sorunlarla da karşı karşıyadır. Buna ek olarak, volan enerjisi depolama, kinetik enerjiyi depolamak için yüksek hızlı dönen bir volan kullanır. Enerji girildiğinde volan hızı artar ve enerji üretildiğinde hız azalır Motoru elektrik üretmek için yönlendirmek için azalır. Volan Enerji Depolama Hızlı Şarj ve Durdurma Hızına ve Kısa Tepki Süresine sahiptir. Kesintisiz güç kaynağı (UPS) sistemleri gibi sık şarj ve deşarj gerektiren durumlar için uygundur, ancak enerji depolama süresi nispeten kısadır ve enerji yoğunluğu sınırlıdır.

Kimyasal enerji depolama

Kimyasal enerji depolama, enerjiyi depolamak ve salmak için kimyasal reaksiyonlara dayanır. Lityum iyon piller şu anda en popüler kimyasal enerji depolama yöntemlerinden biridir. Pozitif ve negatif elektrotlar arasında ara ve tanımlama lityum iyonları işlemi, elektrik enerjisinin depolanmasını ve salınmasını gerçekleştirir. Lityum-iyon piller yüksek enerji yoğunluğu, düşük kendi kendine deşarj oranı ve uzun servis ömrü avantajlarına sahiptir. Elektrikli araçlarda, taşınabilir elektronik cihazlarda ve dağıtılmış enerji depolama sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, yüksek maliyeti ve lityum kaynaklarının eşit olmayan dağılımı ve sınırlı doğası, gelecekte büyük ölçekli uygulamalara belirli kısıtlamalar getirebilir. Termal kaçaktan kaynaklanan yangın ve patlama riski gibi güvenlik zorlukları da vardır.

Kurşun asitli piller, uzun bir uygulama geçmişine sahip geleneksel bir kimyasal enerji depolama pilidir. Kimyasal reaksiyonlar yoluyla elektrik enerjisini depolamak ve salmak için elektrolit olarak elektrot ve sülfürik asit çözeltisi olarak kurşun ve kurşun dioksit kullanır. Kurşun asit pil teknolojisi olgun, düşük maliyetli ve son derece güvenilirdir. Genellikle otomobil başlangıç ​​güç kaynaklarında, yedek güç kaynaklarında ve yüksek enerji yoğunluğu gerektirmeyen bazı enerji depolama senaryolarında kullanılır. Bununla birlikte, düşük enerji yoğunluğu, kısa döngü ömrü ve büyük ağırlık, ortaya çıkan bazı alanlarda uygulanmasını bir dereceye kadar sınırlar. Buna ek olarak, sodyum-sülfür piller ve akış pilleri gibi yeni kimyasal enerji depolama teknolojileri de gelişmektedir. Sodyum-sülfür piller yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek verimlilik özelliklerine sahiptir, ancak çalışma sıcaklığı yüksektir ve sistemin yalıtım ve güvenlik koruma gereksinimleri katıdır; Akış pilleri, elektrolitteki farklı değerlik durumlarına sahip iyonların redoks reaksiyonu ile enerjiyi depolar. Kapasitesi ve gücü bağımsız olarak tasarlanabilir ve sistem oldukça esnektir, ancak mevcut maliyet yüksektir ve teknoloji hala daha da geliştirilmiştir.

Elektromanyetik enerji depolama

Elektromanyetik enerji depolama esas olarak süper kapasitör enerji depolama ve süper iletken enerji depolama içerir. Süper kapasitörler, yükü depolamak için elektrotlar ve elektrolitler arasında oluşan çift katmanlı kapasitans veya faraday psödokapasitansını kullanır ve böylece enerji depolamasını gerçekleştirir. Yüksek güç yoğunluğu, son derece hızlı şarj ve deşarj hızı ve uzun döngü ömrü avantajlarına sahiptir. Anında büyük miktarda elektrik enerjisi sağlayabilir veya emebilir ve elektrikli araçların enerji geri kazanım sisteminde iyi uygulama beklentilerine ve güç sistemlerinin dinamik tazminatına sahiptir. Bununla birlikte, süper kapasitörlerin enerji yoğunluğu nispeten düşüktür, depolanan enerji sınırlıdır ve maliyet de yüksektir, bu da büyük ölçekli ve uzun vadeli enerji depolama alanındaki uygulamasını sınırlar.

Süper iletken enerji depolama, elektrik enerjisini manyetik alan enerjisi şeklinde depolamak için süper iletken durumdaki süper iletken malzemelerin sıfır direnç özelliklerini kullanır. Süper iletken enerji depolama sistemi son derece hızlı bir tepki hızına sahiptir ve milisaniye içinde şarj ve deşarj anahtarlamasını gerçekleştirebilir, bu da güç sisteminin istikrarını ve güvenilirliğini artırmak için büyük bir öneme sahiptir. Bununla birlikte, süper iletken enerji depolama teknolojisi şu anda yüksek ölçekli ticari uygulamasını büyük ölçüde engelleyen yüksek süper iletken malzemeler, karmaşık soğutma sistemleri ve yüksek enerji tüketimi gibi sorunlarla karşı karşıyadır.

Bu üç enerji depolama türünün kendi avantajları vardır ve farklı enerji uygulama senaryolarında yeri doldurulamaz bir rol oynar. Teknolojinin sürekli gelişimi ve yeniliği ile enerji depolama teknolojisi, daha temiz, daha verimli ve istikrarlı bir enerji sisteminin inşasına katkıda bulunarak, küresel enerji dönüşümü sürecini destekleyecek ve bize yanıt vermede daha fazla seçim ve olanaklar sunacak. Enerji zorlukları.