Акумулаторни централи, използването на батерии за съхранение на електрическа енергия
Един от най -ефективните и обещаващи начини за акумулиране на електрическа енергия, по отношение на нейната плътност на съхранение, е използването на акумулаторни централи на базата на батерии, които позволяват съхранение на енергия в химическа форма.
Батерийните електроцентрали са особено полезни, когато е необходимо да се осигури спомагателна краткосрочна пикова мощност, като по този начин се предотвратяват аварийни прекъсвания на електрозахранването на потребителите.
По този начин акумулаторните електроцентрали, съгласно принципа на тяхната работа, имат много общи черти с конвенционалните непрекъснати източници на енергия, различаващи се обаче в по -големия размер на конструкцията. Отделно помещение е отделено за поставяне на батериите на станцията, подобно на голям склад или няколко контейнера.
Както и в технологията за непрекъснато захранване, тук има характерна особеност, която се състои в това, че електрохимичната енергия, съхранявана в батериите, може да се използва изключително под формата на постоянен ток.
Но тъй като конвенционалните мрежи изискват променлив ток, за да се получи, е необходимо да се извърши допълнителна трансформация на енергията, натрупана в батериите. Ето защо токът с високо напрежение е много по -подходящ за предаване на енергия на разстояние, се получават с помощта на мощни тиристорни инвертори, които задължително са част от електроцентрали.
Видът на батериите, използвани в определена инсталация, се определя от нейната цена, изисквания за производителност (съхранена енергия, налична мощност) и очакван експлоатационен живот. През 80-те години само оловно-киселинни батерии могат да бъдат намерени в електроцентрали за съхранение. През 90-те и в началото на 2000-те се появяват никел-кадмиеви и натриево-сярни батерии.
Днес, поради спада в цената на литиево-йонните батерии (поради бързото развитие на автомобилната индустрия), се използва главно литиево-йонна. На някои места вече се появиха проточни акумулаторни системи. Въпреки това, в някои бюджетни сгради все още могат да се намерят разтвори на оловни киселини.
Предимството на акумулаторните електроцентрали в сравнение с помпените електроцентрали е очевидно. Няма постоянно движещи се части, практически няма източници на шум. Няколко десетки милисекунди са достатъчни за стартиране на батерийна електроцентрала, след което тя веднага може да работи с пълен капацитет.
Това предимство позволява на акумулаторните централи лесно да издържат на максимални натоварвания, които дори не се възприемат от оборудването като нещо критично, така че такава станция може да работи максимално с часове.
Излишно е да казвам, че акумулаторните станции лесно се справят със задачата да демпфират колебанията в напрежението, причинени от пиковите натоварвания в мрежата. Благодарение на тях градовете и цели региони могат да бъдат защитени от прекъсвания на електрозахранването, причинени от задръствания.
Зсъщото важи и за експлоатацията на електроцентрали на батерии във връзка с възобновяеми автономни източници на енергия, днес това е цяла индустрия.
Възобновяема енергия [производство на възобновяема енергия (възобновяема енергия)] — Областта на икономиката, науката и технологиите, обхващаща производството, преноса, трансформацията, акумулирането и потреблението на електрическа, топлинна и механична енергия, получена чрез използване на възобновяеми енергийни източници.
Имам батерии от различен тип има предимства и недостатъци. Някои (натриево-сярна) работят добре в постоянен режим, например в комбинация с автономни източници на енергия, но са склонни към корозия и стареене, дори ако не се използват. Други страдат от износване просто поради големия брой цикли на бързо зареждане-разреждане.
Някои батерии изискват редовна поддръжка (оловно -киселинните батерии трябва да се зареждат отново с вода), евакуация на газ за предотвратяване на експлозия и т.н.
По-модерните запечатани литиево-йонни батерии могат да работят дълго време без поддръжка, състоянието им се следи от електрониката и при необходимост сигнализира за необходимостта от подмяна на клетката.
Модерен пример е една от най -големите електроцентрали в света — Hornsdale Power Reserve, която работи съвместно с вятърната електроцентрала Hornsdale. Tesla го построи в края на 2017 г.
В началото на 2018 г., докато Южна Австралия претърпя икономически загуби, станцията донесе на собствениците си близо милион долара, за да доставят електроенергия в мрежата на 14 000 австралийски долара на мегаватчас. Станцията е в състояние непрекъснато да осигурява 30 MW за 3 часа и 70 MW за 10 минути.
100 MW е общият проектен капацитет на електроцентралата. Целият капацитет на батерията на станцията, 129 MWh, се състои от няколко милиона литиево-йонни клетки Samsung 21700 (3000-5000 mAh).
Системата надеждно поддържа мрежата от потребители на електроенергия в стабилно състояние дори в случаите, когато скоростта на вятъра е изключително ниска. През 2020 г. мощността на централата е увеличена до 194 MWh, а проектната мощност е 150 MW.
Пример за стара технология е електроцентралата на батерията в Чино, Калифорния, от 1988 до 1997 г. Станцията включва 8256 оловно-киселинни батерии, разположени в две зали.
Структурата служи като статична деформационна фуга реактивна мощност и защита на потребителите от прекъсвания на електрозахранването по време на прекъсвания на електрозахранването. Пиковата му мощност беше 14 MW с общ капацитет на батерията 40 MWh.
Вижте също:
Най -често срещаните видове промишлени устройства за съхранение на енергия