Энерги хадгалах: Сул төвшгүүрт энергийн системтэй нь гомогенноо интеграци хийх вэ? энерги хадгалах

Сарын ба салхины энергитай интеграцид тохируулж хөгжүүлсэн энергийн хадгалуур технологиуд

Литий-ион батарейнуудын доминант байдал: Ажиллах үзүүлэлтүүд, үйлдлийн цикл, дүүрэн холбогдох чадварын онцлог шинжүүд

Литий-ион батареянууд нь их хэмжээний цахилгааныг жижиг хайрцагт багтааж чадах (орчимд 150–200 Вт·цаг/кг) ба үнэдүүр нь сүүлийн аравтаван жилийн турш хүчтэй буурч, одоо үүн дээр үндэснүүр нь сүүлийн үед сөрөг нөлөө үзүүлж буй салбарын олон нөхцөлд хамгийн тохиромжтой сонголт болой. BloombergNEF-ийн өгөгдлөөр, 2010–2022 онд үнэдүүр нь 90% хүртэл буурж. Түүн дээр, түүнүүд нь гайхалтай хурдан урвал үзүүлдүүр (100 миллисекундээс бага хугацаанд), түүн дээр нарийн төвөгтэй нарны ба салхины энергийн гаралттой ажиллах үед цахилгаан шүүлтүүдийн тогтвортой байдлыг хангахад гайхалтай үр дүнтэй. Ихэнх батареянууд нь солигдох хүртэл 8–15 жил үүрдүүр ажилладүүр, түүн дээр түүнүүд нь тухайн үед чинь анхны багтаамжийн 80%-ийг хадгалдүүр. Энэ нь ихэнх сүүлийн үед салбарын төслүүдийн ажиллах хугацаатай сайн таармуй. Модуль хайрцагт хийгдсэн дизайн нь компаниудад жижиг гэртний системүүдээс эхлэн том масштабын үйлдвэрлэлд хүртэл хэмжээг нь өргөтгөх боломжийг олгодүүр. Түүн дээр, орчин үеийн дулаан зохицуулалт нь хүчтэй хүйтнэр (-20°C) юм уу хүчтэй дулаан (60°C хүртэл) үед ч төвөгтэйгүй ажиллахыг хангадүүр. Гэтэл, гаднаас үзүүрлэж буй гадаад талд нь асуудлууд нь бүрхүүл доор нуугдаж буй. Кобаль, литий гэх мэт материалын нөөцүүдийг олж авах нь хүртэл хүнд бөөртөг, түүн дээр бид батареянуудын хувьд дахин боловсруулалтын хувьд хангалттай хэмжээний ажил хийдүүр. Одоо үед дэлхийн хэмжээнд батареянуудын 5%-с бага хувь нь дахин боловсруулдүүр, түүн дээр ирээдүйд салбарын урт хугацааны тогтвортой байдлын хувьд хүнд асуудал үүсгэдүүр.

Шинэ үүрдүүлэлт хувилбарууд: Урсгалын батарейнууд, Натри-ион, Сүүлийн үеийн салхины болон нарны энергийн хадгалалтанд зориулан урт хугацааны ашиглалтад зориулан хөгжүүлсэн шийдлүүд

Литий-ион батарей нь хэр удаан эдэлгээтэй, ямар материалын хэрэгцээтэй вэ гэдэг асуудлаар маш их бэрхшээлтэй тулгардаг. Тийм ч учраас шинэ батарейн технологи олны анхаарлыг татаж эхэлж байна. Вандийн редоксын урсгалын батарей нь дөрвөн цагаас 12 цаг хүртэл тасралтгүй ажилладаг бөгөөд 20 мянга гаруй цэнэглэх дугуйгаар ажилладаг. Энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүд хэд хэдэн өдөр хангалттай эрчим хүч үйлдвэрлэхгүй үед энэ дутагдлыг дүүргэхэд маш зөв юм. Натрий ион батарей нь литий, кобальтын хэрэгцээгүйгээр ижил төстэй эрчим хүчний хүч (хэдэг килограммдаа 70-160 ватт цаг) нийлүүлэх өөр хувилбар юм. Энэ нь материалын зардлыг 30 хувиар бууруулж, зарим металлын хангамжийн сүлжээний асуудлуудыг зайлсхийхэд тусалдаг. Урт хугацааны хадгалах боломжуудыг авч үзвэл, даралттай агаар, дулааны хадгалах систем зэрэг зүйлүүд ч сайжирч байна. Тэд одоо эрчим хүчийг хэдэн долоо хоног хадгалахын тулд 40-70%-ийн үр ашгийг эзэлдэг. Энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэл улирал бүр өөрчлөгдөж буй газарт маш чухал юм. Сүүлийн үеийн шинэлэг элдэв давс шинжилгээний туршилтаар 200 цаг үргэлжлэх тасралтгүй түлшний үр дүн гарч, хэт урт хугацааны хадгалалт нь зөвхөн онол биш гэдгийг нотлон харуулж байна. Эдгээр альтернативууд бүгд л массын үйлдвэрлэлийн бэлтгэлд хүрээгүй ч тэдгээр нь литий ион батарейтай зэрэгцэн авч үзэхэд ашигтай ач холбогдолтой. Тэд илүү хялбархан ашиглах боломжтой материалд тулгуурлаж, хэмжээнд сайн, эрчим хүчний хүчин чадлаас ялгарах хүчин чадлыг ашигладаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний агуулахын бүхэлд нь багтаан стратегийн чухал нэмэлт болдог.

Суулгахын барьерүүдийг арилгах: Стандартууд, зохих дүрэмжүүлэл, хооронд нь хамтын ажиллах чадвар

Энерги хадгалах системийн сөрөг талын хамтын ажиллах чадварын үр дүнд үр ашигтай интеграц хийх нь техникийн стандартжуулалт, кибертухай хамгаалалт, нөхцөлд хүлээн авах чадварын бүх төрлийн бодлогын загварчлал дээр тулгуурлан координацилан ажиллахыг шаардмуй.

Энерги хадгалах системүүдийн холбооны протоколуудын нийлүүлэлт ба кибертухай хамгаалалт

Өнөөдрийн бидний хамгийн том асуудал нь харилцан үйлчлэхүйц байдал. Компаниуд өөрсдийнх нь захиалгын харилцааны протоколд хамааралтай байх үед бүх зүйлийг нэгтгэхэд хэцүү болж, төсөл хөтөлбөрийн хугацааг сааруулах, шаардлагатайээс илүү их мөнгө зарцуулах болно. Нээлттэй стандартууд энэ тоглоомыг бүрэн өөрчилж байна. Тоног төхөөрөмжийг холбох IEEE 1547 болон тоног төхөөрөмжүүд сүлжээтэй хэрхэн харилцах IEEE 2030.5 зэрэг стандартууд нь инвертор, батарейн удирдлагын систем, сүлжээний удирдлагын платформ зэрэг янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд байнгын толгой өвдөлт Кибер аюулгүй байдлыг ч үл тоомсорлох боломжгүй. Тоо хадгалах системүүд илүү өргөн талбайд холбогддог тусам, цахилгаан сүлжээ нь хакеруудын зорилт болж байна. Бидэнд одоо бүрэн шифрлах, хэн юу хэрэгтэй вэ гэхээр хяналт тавих, автомат програм хангамжийн шинэчлэл, NIST-ийн удирдамжийн дагуу үйл явдлыг зохистой зохицуулах журмыг багтаасан хүчтэй хамгаалалт хэрэгтэй. Системийг эмзэг байлгах нь дотоод мэдээллийн эрсдэлд хүргэж, хэн нэгэн нь цахилгаан эрчим хүчний дамжуулалттай холбоотой нөхцөл байдлыг бий болгож, орон нутгийн эрчим хүчний сүлжээг хүнд байдалд оруулах боломжтой. UL 1973 болон IEC 62443 зэрэг сертификатын хөтөлбөрүүд нь салбарт аюулгүй байдлын нэгдсэн шаардлагыг тогтоохөд тусалдаг. Эдгээр гэрчилгээ нь аюулгүй байдлын зөрчил багасгаж, эдгээрийг засварлах болон зогсох хугацааны зардалтай холбоотойгоор урт хугацаанд мөнгө хэмнэх боломжтой.

Адгүйрүүлэлтүүдийн хадгалуур технологийн номын ба зохицуулах хүрээ, ялангуяа сарнисан энергийн ашиглалтыг улам хурдасгах

Тодорхой дүрэмжүүлэлтүүд нь санхүүгийн хөрөнгүүд төсөлд хэр хурдан орж ирэх асуудалд их утга зүйн ач холбогдолтой. Зөвшөөрөл авахад хялбар, холболтын процедурын стандартын тогтоосон, зардлын хуваарилалт тодорхой бүх газрууд энергийн нөөцлөлтийн системүүдийг ойролцоогоор 40% хурдан суулгаж чаддаг. Хэрэв түүнд нэмж, тусгай хадгаламжийн нэгжид Америкын Инфляцийн Бүүрдүүлэлтийн Хуульд заасан татварын хөнгөлөлт зэрэг сайн стимулдар бүхд бүхд, түүн дээрх үзүүлэлт нь илүү илт илрүүн харья. Ухаалаг дүрэмжүүлэлтүүд нь нөөцлөлт нь зэрэг хоёр үүрэг гүйцэтгэндэгийг ойлгож, түүн дээр цахилгааны шүүлтүүдийн нэг хэсгийн хүрээнд бүхд бүхд, хувийн газар дээр хүмүүс өөрсдийнхөөр суулгаж чаддаг газар дээрх бүхд бүхд. Зах зээлийн дүрэмжүүлэлтүүд нь нөөцлөлтийн үүрэгт үлдсэн хүрээнд орж, арилжаа, чадал төлбөр, нэмэлт үйлчилгээ зэрэг янз бүрийн аргаар орлого олох боломжийг үүрдүүлж, компаниудын орлогын нүүрснийг нөгөөрлүүлж, төсөлд инвесторуудын сонирхолыг нэмж өгдөг. Түүн дээр утилитиудын урт хугацааны төлөвлөлттүүдийн шаардлагуудыг шинэчлэх асуудалд түүн дээрх үзүүлэлт нь илүү илт илрүүн харья. Интегрирован ресурс төлөвлөлтүүд (ИРТ) дээр нөөцлөлтийн сонголтуудыг орлуулж, компаниудын урт хугацааны төлөвлөлттүүдийн тухайд үүрдүүлж, зөвхөн асуудал үүсэх үед түүнийг шийдвэрлэх замаар хүртэл хүртэл. Мөн түүн дээрх үзүүлэлт нь регуляторууд нь үнэнхүү бодит компаниуд, стандартын тогтоогч бүлгүүдтэй түүн дээрх үзүүлэлт нь илүү илт илрүүн харья. Бодлогууд нь технологийн өөрчлөлттүүдтэй хурдан төвшөөрлүүлж, аюулгүй байдлыг, нийгмийн бүх бүлгүүд дунд шудрага байдлыг, мөн бүх цахилгааны шүүлтүүдийн найдвартай ажиллах чадварыг хадгалах ёстой.

Түүнчлэн асууж болох асуултууд

Яагаад литий-ион батареянууд сэргээхүйц энергийн төсөлд өргөн ашиглагдаж буй?

Литий-ион батареянууд сэргээхүйц энергийн төсөлд өндөр энергийн нягт, хурдан хариу үйлдэл, үламжлалт үнэсүүлэлт бүхий тул түүдүүлж буй. Түүдүүлж буй, ихэнх төсөлд тохиромжтой үйлдлийн хугацаа бүхий, температурт хувьсах нөхцөлд ч ажиллах чадвартай.

Литий-ион батареянуудтай холбоотой ямар дүрсүүлэлтүүд буй?

Дүрсүүлэлтүүд нь кобаль, литий гэх мэт олж авахад хүнд бүтээгдэхүүнүүд дээр суурилж, цөөн дайшлалын хувь бүхий — дэлхийн масштабт эдгээр батареянуудын 5%-с бага хувь нь дайшлагдаж буй.

Литий-ион батареянуудын оронд ирж буй шинэ альтернативууд юу юм?

Оронд ирж буй шинэ альтернативууд нь ванадиум редокс урсгалын батареянууд, натрий-ион батареянууд, агаарыг шахаж хадгалах, дулааны хадгалалтын систем гэх мэт урт хугацааны хадгалалтын шийдлүүд бүхий — түүдүүлж буй, урт хугацааны хадгалалт үзүүлэлтүүдтэй, материалуудын олж авахад хялбар бүтээгдэхүүнүүдтэй давуу талууд бүхий.

Энерги хадгалалтын интеграцид стандартжуулалт яаж үүрэг гүйцэтгүүлэлт?

Нээлттэй холбооны протоколуудын ашиглалт зэрэг стандартжүүлэлт нь өөр өөр системүүдийн хоорондын харилцан ажиллах чадварыг бүрдүүлж, интеграцийг илүү гладк болгох, зардлыг ба төсөлд шаардагдах хугацааг бүүр уртасгахын зэрэгцээ түүнийг бүүр хурдан хийхэд тусалмуй.

Энерги хадгалах системүүдэд кибертухай аюулгүй бүсийн чухал бүс юу?

Илүү олон хадгалах системүүд дүүрэн сүлжээнд холбогдож, түүн дотор кибердүүрдлүүдийн боломжит зорилт болж, мөн түүнд хамаарах мэдээллийг хамгаалах, түүн дотор тогтвортой цахилгааны нийлүүлэлтийг хангахын тулд бат бүсийн кибертухай аюулгүй бүсийн арга хэмжээсүүд чухал бүс юм.

Хууль төсөлсүүд энерги хадгалах системүүдийн хэрэглээд яаж нөлөөлдөг?

Тодорхой ба дэмжлүүлэгч хууль төсөлсүүд, түүнд нөлөөлдөг хөрөнгө оруулалтын дэмжлүүлэлтүүд нь төсөлд зөвшөөрөл өгөх үйлдлийг хялбарчилж, хөрөнгө оруулалтын татах хүчнийг нэмэгдүүлж, энерги хадгалах системүүдийн хэрэглээд хурдан хурдасгамуй.