Skladování elektřiny a energie

Apr 01, 2023

Zanechat vzkaz

Zdroj: svět - jader.org

Electricity And Energy Storage 12

Vzhledem k tomu, že obnovitelné zdroje energie rostou v důležitosti, jsou pro řízení přerušované povahy větru a sluneční energie zásadní efektivní systémy skladování energie (ESS). Řešení pro skladování energie pro aplikace s mřížkou se stává stále běžnější mezi vlastníky mřížky, operátory systémů a koncovými uživateli. Systémy pro skladování energie umožňují širokou škálu možností a mohou nabídnout efektivní řešení pro vyrovnávání energie, pomocné služby a odklad investic do infrastruktury.

Samotná elektřina nelze uložit ve velkém měřítku, ale lze ji převést na jiné formy energie, které lze podle potřeby uložit a později převést zpět na elektřinu. Mezi systémy skladování elektřiny patří baterie, setrvačníky, stlačený vzduch a čerpané vodní. Celkové množství energie, které lze uložit v jakémkoli systému, je omezeno. Jeho energetická kapacita je vyjádřena v megawattu - hodin (MWH) a její síla je vyjádřena v Megawatts (MW nebo MWE). Systémy úložiště elektřiny mohou být navrženy tak, aby poskytovaly pomocné služby přenosovému systému, včetně regulace frekvence, což je dnes primární úlohou baterií mřížky -. Podívejme se blíže na různé možnosti úložiště níže.

Čerpané skladování vody

Čerpané skladování zahrnuje čerpání vody do kopce do nádrže, ze které může být uvolněn na vyžádání, aby se vytvořil hydroelektriku. Účinnost dvojitého procesu je asi 70%. Čerpané úložiště zahrnovalo 95% velkého světa - měřítka úložiště elektřiny v polovině - 2016 a 72% úložné kapacity přidané v roce 2014. Čerpené Hydro má výhodu, že je dlouhý termín v případě potřeby. Uložení baterií je však nasazeno široce a na konci roku 2020 dosáhne přibližně 15,5 GW připojených k elektrickým sítím, podle IEA. Building - měřítko úložiště napájení se v roce 2014 objevilo jako definující trend energetické technologie. Tento trh vzrostl o 50% rok - na - rok, s lithiem - iontový baterie prominentní, ale redoxní tokové buněčné baterie ukazují slibné. Takové úložiště může být snížení poptávky na mřížce, jako zálohu nebo na cenovou arbitráž.

Projekty a vybavení čerpané skladování mají dlouhou životnost - nominálně 50 let, ale potenciálně více, ve srovnání s bateriemi - 8 až 15 let. Čerpané vodní úložiště je nejvhodnější pro poskytování vrcholu - nakládací síly pro systém obsahující většinou fosilní palivo a/nebo jaderné výrobu. Není to tak dobře - vhodné k vyplnění pro přerušované, neplánované a nepředvídatelné generace.

Zpráva Světové energetické rady v lednu 2016 předpokládala významný pokles nákladů na většinu technologií pro skladování energie od roku 2015 do roku 2030. Technologie baterií ukázaly největší snížení nákladů, následované rozumným tepelným, latentním tepelným a superkondenzátorem. Technologie baterií ukázaly snížení z rozmezí 100 - 700/mWh v roce 2015 na 50 - 190/MWh v roce 2030 - snížení o více než 70% v horním nákladném limitu v příštích 15 letech. Iontové technologie síry sodíku, olověná kyselina a lithium - vedou cestu podle WEC. Zpráva modeluje skladování související s větrnými i solárními elektrárnami, což hodnotí výsledné vyrovnané náklady na skladování (LCO), zejména rostlin. Poznamenává, že faktor zatížení a průměrná doba vypouštění při jmenovitém výkonu je důležitým determinantem LCO, přičemž frekvence cyklu se stává sekundárním parametrem. Pro solární sílu - SOUTIONSS SKLADOVÁNÍ PŘIPOJENÍ PŘIPOJENÍ PŘIPOJENÍ DENNÍHO SKLADOVÁNÍ, se šesti - doba vypouštění na jmenovitém výkonu. Pro úložiště související s větrem bylo aplikační případ pro dvoudenní úložiště s 24 hodinovým vypouštěním při jmenovitém výkonu. V bývalém případě měla nejkonkurenceschopnější technologie skladování LCO 50-200/MWH. V druhém případě byly vyrovnané náklady vyšší a citlivé na počet vypouštěcích cyklů za rok a „jen málo technologií se zdálo atraktivní“.

Po dvouleté studii pro komisi pro veřejné služby v Kalifornii v roce 2010 schválil legislativu dva25 MWE elektřiny (s výjimkou velkého - - měřítka čerpání úložiště) do roku 2020 do roku 2020, poté do roku 2020, přinesla do roku 2020 legislativu 1325 MWE. Legislativa specifikuje sílu, nikoli úložnou kapacitu (MWH), což naznačuje, že hlavním účelem je kontrola frekvence. Uvedeným účelem legislativy je zvýšit spolehlivost mřížky poskytnutím vysílatelné energie z rostoucího podílu solárních a větrných vstupů, nahradit rezervu spřádání, zajistit regulaci frekvence a snížit požadavky na maximální kapacitu (vrchol holení). Skladovací systémy mohou být spojeny s přenosovými nebo distribučními systémy nebo být za měřičem. Hlavním zaměřením je na systémy skladování energie baterií (BESS). Energetická arbitráž může zvýšit příjmy, nákup - vrcholu a prodej za špičkový poptávku. Jižní Kalifornie Edison v roce 2014 oznámila plány na 260 MW skladování elektřiny, aby se vyrovnal uzavření jaderné elektrárny 2150 MWE San Onofre. Zatímco 1,3 GW v souvislosti s poptávkou 50 GW státu neposkytne velkou vysílatelnou sílu, byla to hlavní motivace pro veřejné služby.

Oregon následoval Kalifornii a v roce 2015 stanovil požadavek na větší nástroje (PGE a Pacificorp), aby do roku 2020 obstaral nejméně 5 MWh skladování a PGE navrhla 39 GW na několika místech, což stojí 50 až 100 milionů USD. V červnu 2017 do roku 2020 vydala Massachusetts cíl úložiště 200 MWH. V listopadu 2017 se New York rozhodl stanovit cíl úložiště pro rok 2030.

Na některých místech se čerpané úložiště používá k vyrovnání denního generování zátěže čerpáním vody do přehrady s vysokým úložištěm během - vrcholných hodin a víkendů, pomocí nadbytečné základny - nakládací kapacita z nízkého - nákladového uhlí nebo jaderných zdrojů. Během špičkových hodin může být tato voda uvolněna turbínami na dolní nádrž pro výrobu elektřiny v oblasti hydro -, čímž přeměňuje potenciální energii na elektřinu. Reverzibilní čerpadlo - turbína/motor - Sestavy generátoru mohou působit jako čerpadla i turbíny*. Čerpané úložné systémy mohou být účinné při splnění maximálních změn poptávky v důsledku rychlé rampy - nahoru nebo rampy - dolů a ziskové kvůli rozdílu mezi vrcholem a vypnutím - maximální velkoobchodní ceny. Hlavním problémem kromě vody a nadmořské výšky je efektivita -, která je kolem 70%, takže pro každý MWH vstupu je získán pouze 0,7 mWh. Kromě toho má relativně málo míst pro čerpané skladovací přehrady blízko místa, kde je potřeba energie.

Francis turbíny jsou široce - používané pro čerpané úložiště, ale mají hydraulický limit hlavy asi 600 m.

Většina čerpané úložné kapacity je spojena se zavedenými vodními hydro - na řekách, kde je voda čerpána zpět do přehrady s vysokým skladováním. Takové zatracené hydro schémata lze doplnit vypnutým - na čerpání řeky. To vyžaduje páry malých zásobníků v kopcovitém terénu a připojeno se potrubí s pumpou a turbínou.

Toto schéma projektu Gordon Butte je typické pro - Pumped Storage (Gordon Butte)

Mezinárodní asociace hydropower má sledovací nástroj, který mapuje umístění a energetickou kapacitu pro stávající a plánované čerpané projekty úložiště.

Čerpané úložiště se používá od 20. let 20. století a dnes je na celém světě instalováno asi 160 GW na čerpané úložiště, z toho 31 GW v USA, 53 GW v Evropě a Skandinávii, 27 GW v Japonsku a 23 GW v Číně. To znamená asi 500 GWH, které lze uložit-asi 95% velkého světového - měřítka úložiště elektřiny v polovině roku 2016 a 72% této kapacity, která byla přidána v roce 2014. Irena hlásí, že 96 TWH bylo použito z čerpaného úložiště v roce 2015.World Energy Outlook 2016Projekty 27 GW čerpané skladovací kapacity přidávají do roku 2040, zejména v Číně, USA a Evropě.

Pro off - řeka načerpaná hydro párované nádrže musí mít obvykle rozdíl nad nadmořskou výškou nejméně 300 metrů. Opuštěné podzemní doly mají určitý potenciál jako místa. Ve Španělském regionu Leon Navaleo naplánuje čerpaný vodní systém v bývalém uhelném dole s hlavou 710 m a 548 MW výkonu, přičemž do mřížky živí 1 twh ročně.

Na rozdíl od větrných a solárních vstupů do systému mřížky je výroba vodního systému synchronní, a proto poskytuje pomocné služby v přenosové síti, jako je regulace frekvence a poskytování reaktivního výkonu. Projekt čerpaného skladování má obvykle 6 až 20 hodin hydraulického úložiště nádrže pro provoz ve srovnání s mnohem méně pro baterie. Čerpané skladovací systémy jsou obvykle více než 100 MWH uloženou energii.

Čerpané vodní úložiště je nejvhodnější pro poskytování vrcholu - zatížení napájení pro systém obsahující většinou fosilní palivo a/nebo jadernou výrobu za nízké náklady. Je mnohem méně vhodný pro vyplnění přerušované, neplánované generace, jako je vítr, kde je přebytečná dostupnost energie nepravidelná a nepředvídatelná.

Největší čerpané skladovací zařízení je ve Virginii v USA, s kapacitou 3 GW a 30 GWH uložené energie. Užitečná zařízení však mohou být poměrně malá. Rovněž nemusí být doplňující hlavní hydroelektrické schémata, ale mohou používat jakýkoli rozdíl v nadmořské výšce mezi horními a dolními nádržemi přes 100 metrů, ne -li příliš daleko od sebe. V Okinawa je mořská voda čerpána na útes - Top Reservoir. V Austrálii byl pro nižší nádrž považován za nepoužívaný podzemní důl. Izrael plánuje 344 MW Kokhav Hayarden dva - Reservoir System.

V Montaně v USA bude 1 miliardu dolarů, 4 x 100 MW Gordon Butte čerpané úložné hydro projekt ve střední části státu využívat nadbytečnou sílu ze státu 665 MWE větrných turbín, i když je to méně předvídatelné než vypnuto - na základě základny - zatížení. Absaroka Energy postaví zvýšenou nádrž na Mesa 312 metrů nad dolním nádrží od roku 2018. Očekává se, že dodají 1300 GWH za rok doplnit větr s pomocnými službami.

V Německu se očekává, že v roce 2018 bude provozovat projekt Gaildorf Wind a Hydro poblíž Münsteru. Zahrnuje 13,6 MWE větrných turbín a 16 MWE hydro kapacity z čerpaného skladování.

Systémy skladování energie baterie

Baterie elektrochemicky ukládají a uvolňují energii. Požadavky na skladování baterií jsou vysoká hustota energie, vysoká výkon, dlouhá životnost (náboj - vypouštěcí cykly), vysoký kulatý - Efektivita cesty, bezpečnost a konkurenční náklady. Další proměnné jsou doba trvání a rychlost náboje. Mezi těmito kritérii jsou stanoveny různé kompromisy, které podtrhují omezení systémů skladování energie baterie (BESS) ve srovnání se zdroji generování vysílatelné. Vyvstává také otázka návratnosti energie na energii (EROI), která se akutně vztahuje k tomu, jak dlouho je baterie v provozu a jak její kulaté - Efektivita výplního trhu v tomto období drží.

Baterie vyžadují systém převodu napájení (PC), včetně střídače, aby se propojil do normálního AC systému. To přidává asi 15% k základním nákladům na baterii.

Různé projekty Megawatt - prokázaly, že baterie jsou dobře - vhodné pro vyhlazení variability energie z větru a solárních systémů během minut a dokonce i hodin, na krátkou dobu - Trvání těchto obnovitelných zdrojů do mřížky. Ukázali také, že baterie mohou reagovat rychleji a přesněji než konvenční zdroje, jako jsou točení rezerv a vrcholy rostlin. Výsledkem je, že velká polí baterií se stávají stabilizační technologií pro krátké - Integrace obnovitelných zdrojů. Jedná se o funkci energie, nikoli primárně ukládání energie. Poptávka po IT je mnohem nižší než pro skladování energie - Kalifornie ISO odhadovala svou špičkovou poptávku po regulaci frekvence na rok 2018 na 2000 MW ze všech zdrojů.

Některé instalace baterií nahrazují rezervu spinningu pro krátké - trvání zpět - nahoru, takže fungují jako virtuální synchronní stroje pomocí střídače mřížky.

Inteligentní mřížky Mnoho diskuse o úložišti baterií souvisí s inteligentními mřížkami. Inteligentní mřížka je napájecí mřížka, která optimalizuje napájení pomocí informací o nabídce i poptávce. Dělá to s funkcemi řízení sítě zařízení s komunikačními schopnostmi, jako jsou inteligentní měřiče.

Lithium - iontové baterie

Lithium - iontové baterieV roce 2015 představovalo 51% nově - oznámené kapacity úložiště energie (ESS) a 86% nasazené výkonové kapacity ESS. Odhaduje se, že v roce 2015 bylo po celém světě vyhlášeno 1 653 MW nové ESS. Lithium - Iontové baterie jsou nejoblíbenější technologií pro distribuované systémy skladování energie (Navigantní výzkum). Lithium - Iontové baterie mají 95% zpáteční efektivitu přímého proudu, klesnou na 85%, když je proud převeden na střídavý proud pro mřížku. Mají cyklus 2000–4000 a životnost 10-20 let, v závislosti na použití.

Na úrovni domácnosti, za měřičem*, se propaguje skladování baterií. Mezi solárním PV a bateriemi je zřejmá kompatibilita, protože jsou DC. V Německu, kde solární PV má průměrný 10,7% kapacitní faktor, 41% nových solárních PV instalací v roce 2015 bylo vybaveno zpět - UPOZORNĚNÍ SKLADY BATERIE, ve srovnání s 14% v roce 2014. Toto zvýšení v domácnosti i mřížku - propojené PV systémy, je podporováno KFW Bank Bank, které zajišťuje nízké úroky a platební nápojné a platební nápojy a platební a nápomocné pokrýt propojené propojené vládní a platební nápojy. až 25% požadovaných investičních výdajů. KFW vyžaduje, aby byla použita dostatečná PV elektřina pro spotřebu a skladování na místě, aby ne více než polovina výstupu nedosáhla přenosové sítě. Tímto způsobem se tvrdí, že 1,7 až 2,5násobek obvyklé sluneční kapacity může být tolerována mřížkou bez přetížení. V roce 2016 bylo pro Německo hlášeno 200 MWh instalované úložiště.

PV pro domácnost a malé firmy není součástí distribučního systému, ale je v podstatě domácí pro prostory, přičemž tam je hodně generovanou energií a některé možná exportují do systému měřičem, který původně měřen výkonem čerpaný z mřížky, za které by měl být účtován.

Přes jeden - Třetí z 1,5 GW 'Storage' v roce 2015 byl lithium - iontové baterie a 22% byl sodík - sírový baterie. Mezinárodní agentura pro obnovitelné zdroje obnovitelné energie (Irena) odhaduje, že svět potřebuje 150 GW skladování baterií, aby splnil požadovaný cíl Ireny ve výši 45% energie generovaných z obnovitelných zdrojů do roku 2030. Ve Velké Británii je pro rychlou frekvenci v systému 45 GWE vyžadován v tomto systému 45 GBE a ročně. V Německu se nainstalované obslužné programy - stupnice baterií zvýšila z asi 120 MW v roce 2016 na přibližně 225 MW v roce 2017.

Velká Bess je iontová systém toshiba -- - Sendai rozvodna v Japonsku, a má 30 MW/120 MW/120 MW/{7}} --. Také STEAG Energy Services zahájil v Německu iontový úložný program 90 MW -} (viz níže) a Edison zřizuje zařízení 100 MW v Long Beach v Kalifornii.

V jižní Austrálii byl vedle Neoen's 309 MWE Hornsdale větrné farmy poblíž Jamestown - Hornsdale Power Reserve (HPR) nainstalován iontový systém Tesla 100 MW/129 MWh -. Asi 70 MW kapacity je uzavřeno státní vládě o poskytování stability mřížky a zabezpečení systému, včetně pomocných služeb pro řízení frekvencí (FCA) prostřednictvím platformy společnosti Tesla Autobidder v časových rámcích šesti sekund až pěti minut. Dalších 30 MW kapacity má tři hodiny skladování a používá se jako posun zátěže Neoen pro sousední větrnou farmu. Ukázalo se, že je schopná velmi rychlá reakce pro FCAS, dodává až 8 MW po dobu asi 4 sekund, než pomalejší smluvní FCA snížila, když frekvence klesla pod 49,8 Hz. V roce 2020 byl projekt rozšířen o 50 MW/64,5 MWh za 79 milionů USD, takže nyní poskytuje asi polovinu virtuální setrvačnosti požadované ve státě pro FCA.

Existuje několik typů lithia - iontová baterie, některé s vysokou hustotou energie a rychlým nabíjením, které vyhovují motorovým vozidlům (EV), jiné, jako je lithium iron fosfát (Lifepo4, zkráceno jako LFP), jsou těžší, méně energie - hustá a s delší životností cyklu. Koncepty pro dlouhé - Úložiště zahrnují opakování použitých EV baterií - druhé - Life Batteries.

Sodík - Sulphur (NAS) Skladovací baterie

Sodík - Sulphur (NAS) bateriebyly použity po dobu 25 let a jsou dobře zavedené, i když drahé. Musí také pracovat přibližně 300 stupňů, což znamená, že při nečinnosti je spotřebu elektřiny. PG&E je 2 MW/14 MWH vaca - Dixon Nas Bess System stojí asi 11 milionů dolarů (5500 $/kW, ve srovnání s asi 200 $/kW, které Pg&E odhadovalo, že se zlomí - v roce 2015). Životnost služeb je asi 4500 cyklů. Round - Efektivita výletu v 18 - Měsíční pokus byla 75%. Jednotka 4,4 MW/20 MWh je stavěna EWE ve Varel v Lower Sasyony v Severním Německu pro uvedení do provozu koncem roku 2018. (Je to součást sady - nahoru s lithium-iontovou baterií 7,5 MW/2,5 mWh, celá závod stojí 24 milionů EUR.)

Ukládání baterií redoxních průtokových buněk

Redoxní buněčné baterie(RFBS) vyvinuté v 70. letech mají dva kapalné elektrolyty oddělené membránou za vzniku pozitivní a negativní poloviny - buněk, každá s elektrodou, obvykle uhlík. Diferenciál napětí je mezi 0,5 a 1,6 voltů ve vodných systémech. Jsou nabity a vypouštěny reverzibilní redukcí - oxidační reakce přes membránu. Během procesu nabíjení jsou ionty oxidovány při pozitivní elektrodě (uvolňování elektronů) a sníženy při negativní elektrodě (absorpce elektronů). To znamená, že elektrony se pohybují z aktivního materiálu (elektrolyt) pozitivní elektrody k aktivnímu materiálu negativní elektrody. Při vybíjení se proces zvrátí a energie se uvolní. Aktivní materiály jsou redoxní páry,i.e.Chemické sloučeniny, které mohou absorbovat a uvolňovat elektrony.

Flow Batteries Redox Flow Batteries (VRFB nebo V - Flow) Pomocí více oxidačních stavů vanadu k ukládání a uvolnění nabíjení. Vyhovují velkým stacionárním aplikacím s dlouhým životem (přibližně . 15, 000 cyklů nebo „nekonečný“), plné vypouštění a nízké náklady na kWh ve srovnání s lithiem - iont, když je cyklová denně nebo častěji. V - Flow Batteries se stávají větší náklady - Efektivní, čím déle trvání úložiště - často asi čtyři hodiny - a čím větší jsou potřeby energie a energie. Crossover Economic Scale je údajně asi 400 kWh kapacita, za kterou jsou ekonomičtější než lithium - ion. Také pracují při okolní teplotě, takže jsou méně náchylné k požárům než lithium - ion. V nákladů a měřítku mají VRFBS hlavní mřížky a průmyslové aplikace - až do projektů GWH než na MWH.

S energií a energií RFBS lze škálovat samostatně. Výkon určuje velikost buňky nebo počet buněk a energie je určena množstvím média pro skladování energie. Moduly jsou až 250 kW a mohou být sestaveny až do 100 mW. To umožňuje, aby se baterie redoxního toku lépe přizpůsobily konkrétním požadavkům než jiné technologie. Teoreticky neexistuje omezení množství energie a často se snižují specifické investiční náklady se zvýšením poměru energie/výkonu, protože médium pro skladování energie má obvykle poměrně nízké náklady.

Model „Peaker“ rostlina v Číně má 100 MWE Solar PV s 100 MW/500 MWH VRFB.

Obecným zjištěním z pokusu PG&E bylo, že pokud mají být baterie použity pro energetickou arbitráž, měly by být na umístěny CO - s větrem nebo solárními farmami - často vzdálenými od hlavního střediska zatížení. Pokud však mají být použity pro frekvenční regulaci, jsou lépe umístěny v blízkosti městských nebo průmyslových zátěžových středisek. Vzhledem k tomu, že tok příjmů frekvenční kontroly je mnohem lepší než arbitráž, budou veřejné služby obvykle preferovat v centru města než na vzdálená místa pro aktiva, která vlastní.

Lithium - Náklady na iontovou baterii klesly o dvě - třetiny mezi lety 2000 a 2015, na přibližně 700 $/kWh, poháněné trhem vozidla a další polovinu nákladů se předpokládá na 2025.

Lithium - iontové bateriové materiály

Vzhledem k tomu, že se používání lithia - zvýšilo iontové baterie a budoucí projekce se ještě více zvýšily, pozornost se obrátila na zdroje materiálů.

Lithiumje poměrně běžným prvkem a v roce 2017 bylo v bateriích použito asi 39% světové nabídky. Většina zásob pochází z Austrálie a Jižní Ameriky. Viz také Companion Information Paper o lithiu.

Elektrodové materiály lithia - Iontové baterie jsou také žádané, zejména kobalt, nikl, mangan a grafit.

Grafitse většinou vyrábí v Číně - 1,8 milionu tun v roce 2015 z přibližně 2,1 milionu tun celkem.

Kobaltje většinou těženo v Kongu (DRC) - 83 529 tun v roce 2015, následované novou Kaledonií (11 200 T), Číny (9600 T), Kanada (7500 T), Austrálie (6000 T) a Filipíny (4000 T). Zdroje jsou hlavně v DRC a Austrálii.

Niklse vyrábí v mnoha zemích, přičemž zdroje jsou dobře rozšířeny.

Recyklace těchto materiálů ze starých baterií je drahá.

Lithium - iontové baterie mohou být kategorizovány chemií jejich katod. Různé kombinace minerálů vede k výrazně odlišným charakteristikám baterií:

Baterie oxidu hliníku lithia niklu (NCA)-specifický rozsah energie (200-250 WH/kg), vysoký specifický výkon, celoživotní 1000 až 1500 plných cyklů. Upřednostňováno v některých prémiových EV (e.g.Tesla), ale dražší než jiné chemie.

Baterie oxidu kobaltu lithia niklu (NMC)-specifický rozsah energie (140 - 200 wh/kg), celoživotní 1000-2000 úplných cyklů. Nejběžnější baterie používaná v elektrických a plug-in hybridní elektrických vozidlech. Nižší hustota energie než NCA, ale delší životnost.

Baterie lithium železa (LFP) - Specifický rozsah energie (90 - 140 WH/KG), životnost 2000 Full Cycles. Nízká specifická energie Omezení pro použití v EV s dlouhým dosahem. Mohlo by být upřednostňováno pro stacionární aplikace pro skladování energie nebo vozidla, kde je velikost a hmotnost baterie méně důležitá. Uvádí, že je méně náchylný k tepelnému útěku a požáru.

Baterie oxidu lithia manganového (LMO)-Specifický rozsah energie (100 - 140 WH/KG), životnost 1000-1500 cyklů. Chemie bez kobaltu vnímána jako výhoda. Používá se v elektrických kolech a některých užitkových vozidlech.

Úložiště SuperCapacitors

Kondenzátor ukládá energii pomocí statického náboje na rozdíl od elektrochemické reakce. Superkapacitory jsou velmi velké a používají se pro skladování energie, které procházejí častým cyklem nabíjení a vypouštění při vysokém proudu a krátkém trvání. Vyvinuli se a přecházejí do technologie baterií pomocí speciálních elektrod a elektrolytu. Působí na 2,5 - 2,7 voltů a nabíjí se za méně než deset sekund. Vypouštění je pod 60 sekund a napětí se postupně klesá. Specifická energie superapacitorů se pohybuje až do 30Wh/kg, což je mnohem méně než lithium-iontová baterie.

Rotující synchronní stabilizátory

Aby se kompenzovalo nedostatek synchronní setrvačnosti při generování rostliny, pokud existuje vysoká závislost na větrných a slunečních zdrojích, mohou být do systému přidány synchronní kondenzátory (synchronizace), známé také jako rotující stabilizátory. Používají se pro řízení frekvence a napětí, kde je třeba zvýšit stabilitu mřížky kvůli vysokému podílu proměnlivého obnovitelného vstupu. Poskytují spolehlivou synchronní setrvačnost a mohou pomoci stabilizovat frekvenční odchylky generováním a absorbováním reaktivního výkonu. Nejedná se o skladování energie v normálním smyslu a jsou popsány na informační stránce o obnovitelné energii a elektřině.

Bateriové systémy po celém světě

Evropa

Celková nainstalovaná ne - hydro skladovací kapacita v Evropě dosáhla na konci roku 2018 2,7 GWH a podle Evropské asociace ukládání energie se předpokládá 5,5 GWH. To zahrnuje domácí systémy, které obsahují více než jeden - třetí z roku 2019 - 20 doplňků. EDF plánuje mít 10 GW skladování baterií v celé Evropě do roku 2035. V březnu 2020 spustil celkem 25 MW/25 MWh lithium-iontovou baterii v Mardyck poblíž Dunkirk, aby byl „největší ve Francii“.

První ze šesti Steagových plánovaných 15 MW lithia - iontových jednotek ve 100 milionů EUR byl v červnu 2016 pod napětím 90 MW program na svém Lünenově uhlí v Německu. Aby se baterie kvalifikovaly pro komerční provoz, musí reagovat na automatizované hovory do 30 sekund a být schopny krmit - po dobu minimálně 30 minut.

V Německu společnost RWE investovala 6 milionů EUR do 1,8 MW/7 MWh lithia - iontového bateriového systému na svém místě Herdecke Poblíž Dortmund, kde nástroj provozuje čerpací úložný závod. Funguje od roku 2018.

V Německu byl v roce 2015 ve Feldheimu v Brandenburgu uveden do provozu iontové baterie 10 MW/10,8 MWh -. Má 3360 lithium - iontových modulů z LG Chem v Jižní Koreji. Jednotka baterie ve výši 13 milionů EUR ukládá energii generovanou místní větrnou farmou 72 MW a byla postavena za účelem stabilizace mřížky přenosu TSO 50hertz. Zúčastní se také týdenní nabídky na primární kontrolní rezervu.

RWE plánuje 45 MW lithium - iontovou baterii na své lingen a 72 MW v jeho elektrárnách Werne Gerstein do konce roku 2022, hlavně pro FCA. Siemens plánuje ve Wunsiedel v Bavorsku baterii 200 MW/200 MWh pro skladování energie a správu špiček.

Holandská utility Eneco a Mitsubishi, jako EnspireMe, nainstalovaly lithium 48 MW/50 mWh - iontovou baterii v Jardelundu v severním Německu. Baterie má dodat primární rezervu do mřížky a zvýšit stabilitu mřížky v oblasti s mnoha problémy s větrnými turbínami a přetížením mřížky.

Uvádí se, že němečtí provozovatelé bateriových systémů, kteří se nabízejí na trhu s primárním kontrolním rezervací, získali průměrnou cenu 17,8 EUR/MWH během 18 měsíců do listopadu 2016.

Ve Španělsku Aciona pověřila v květnu 2017 větrnou rostlinu s Bessem. Rostlina ACCIONA je vybavena dvěma lithiem Samsung - iontových baterií, jedna poskytující 1 MW/390 kWh a druhou produkující 0,7 MW/700 kWh, připojených k 3 MW větrné turbíně a na mřížce. Zdá se, že oba mají v rámci své role frekvenční odezvu.

V květnu 2016 Fortum ve Finsku uzavřel francouzskou bateriovou společnost Saft na dodání 2 milionu EUR megawatt - měřítko lithium -} iontovou bateriovou energii pro její elektrárnu Suomenoja v rámci největšího pilotního projektu v nordických zemích. Bude mít nominální výstup 2 MW a bude schopen uložit 1 mWh elektřiny, který bude nabídnut TSO pro regulaci frekvence a vyhlazení výstupu. Je podobný systému pracujícímu ve Francii AUBE, spojující dvě větrné farmy, celkem 18 MW. Od roku 2012 nasazuje SAFT přes 80 MW baterií.

Ve Velké Británii bylo v srpnu 2019 jako provoz 475 MW ukládání baterií nahlášeno 11 projektů v rozmezí od 10 do 87 MW, nejvíce se zvýšenou frekvenční odezvou.

Společnost Energy Company Renewables Energy Res poskytuje 55 MW dynamické frekvenční odezvy z lithia - iontové baterie, do National Grid. Res již má v provozu více než 100 MW/60 MWh baterie, většinou v Severní Americe.

Ve Velké Británii na Orkney Islands funguje 2 MW/500 kWh lithium - iontové baterie skladování baterií. Tato elektrárna Kirkwall používá baterie Mitsubishi ve dvou 12,2m přepravních kontejnerech a ukládá napájení z větrných turbín.

V Somersetu má Cranborne Energy Storage 250 kW/500 kWh Tesla PowerPack lithium - iontovou skladovací systém spojený s 500 kW solárním pv sadou - nahoru. Společnost Tesla tvrdí, že Powerpacks lze nakonfigurovat tak, aby poskytovaly energetickou a energetickou kapacitu pro mřížku jako samostatné aktivum, nabízely regulaci frekvence, řízení napětí a služby pro spřádání. Standardní průmyslová jednotka Tesla Industrial PowerPack je 50 kW/210 kWh, s 88% kulatým - efektivita výplní.

Ve Velké Británii Statoil zadal návrh 1 MWH lithia - iontového bateriového systému, Batwind, jako pobřežní úložiště pro projekt 30 MW Offshore Hywind v Peterhead ve Skotsku. Od roku 2018 je ukládat nadměrnou výrobu, snížit vyvážení nákladů a umožnit projektu regulovat vlastní nabídku energie a zachytit špičkové ceny prostřednictvím rozhodčího řízení.

Severní Amerika

V listopadu 2016 Pacific Gas & Electricity Co (PG&E) informoval o 18 - měsíčním demonstračním projektu, aby prozkoumal výkon systémů skladování baterií účastnících se kalifornských elektrických trhů. Projekt začal v roce 2014 a využil 2 MW/14 MWH Vaca PG&E - Dixon a 4 MW Yerba Buena sodík - Systémy pro skladování baterií síry, aby poskytovaly energetické a pomocné služby v kalifornských nezávislých systémových operátorech (CAISO) a kontrolovaly Caiso v trhu s caiso. Pilotní projekt Yerba Buena Beena Beena Beena Beena zřídil společnost PG&E v roce 2013 s podporou 3,3 milionu USD od Kalifornské energetické komise. Vaca-Dixon Bess je spojen se solárním závodem PG&E v okrese Solano.

V roce 2017 bude PG&E využívat baterii Yerba Buena pro další demonstraci technologie zahrnující koordinaci třetího - strany distribuovaných energetických zdrojů (DERS) - jako jsou obytné a komerční solární energie - pomocí inteligentních střídačů a skladování baterií, kontrolovanou prostřednictvím distribuovaného systému správy energetických zdrojů (DERMS).

V srpnu 2015 byl GE uzavřen na výstavbu lithium -iontové baterie pro skladování baterií pro partnery Coachella Energy (CESP) v Kalifornii, 160 km východně od San Diega. Zařízení 33 MW bylo dokončeno společností Zglobal v listopadu 2016 a pomůže flexibilitě mřížky a zvýší spolehlivost sítě Imperial Imterrigation District Network poskytováním sluneční rampování, regulace frekvence, vyrovnávání výkonu a schopnosti černého startu pro sousední plynovou turbínu.

San Diego Gas & Electric má lithium 30 MW/120 MWh - ion Bess v Escondido, postaveném skladováním energie AES a sestávající z 24 kontejnerů, které by bylo umístěno 400 000 baterií Samsung v téměř 20 000 modulech. Poskytne večerní špičkovou poptávku a částečně nahradí skladování plynu Aliso Canyon 200 km na sever, které muselo být opuštěno začátkem roku 2016 kvůli masivnímu úniku. (Byl použit pro vrchol - Načíst generování plynu.)

SDG & E's 30MW Baterie Storage Facility v Escondido v Kalifornii. (Foto: San Diego Gas & Electric)

Jižní Kalifornie Edison staví instalaci baterie 100 MW/400 MWh, která má provést provizi v roce 2021, zahrnující 80 000 lithia - iontových baterií v kontejnerech. Dalším navrhovaným velkým projektem SCE je úložiště 20 MW/80 MWH pro energii Altagas Pomona ve své zemní plyn v San Gabriel - vypálené rostliny.

Velkým projektem je Edison z jižní Kalifornie 50 milionů dolarů Tehachapi 8 MW/32 MWh Lithium - iontová baterie Storage Project ve spojení s větrnou farmou 4500 MWE s použitím 10 872 modulů 56 buněk každý z LG Chem, které může dodávat 8 MW během čtyř hodin. V roce 2016 se společnost Tesla uzavřela na dodání lithia 20 MW/80 MWh - iontového skladování baterií pro rozvodnu Mira Loma v jižní Kalifornii Edison's Mira Loma, aby pomohla splnit denní poptávku.

Velmi velký bateriový systém byl schválen pro plyn Vistra - vystřelil Moss Landing Elektrán v Monterey County v Kalifornii. To může být nakonec 1500 MW/ 6000 MWh, počínaje 182,5 MW/ 730 MWH v roce 2021. Bude používat 256 tesla'3 mWh Megapack jednotek. Kromě toho jsou plány předběžné. Vistra plánuje 300 MW/1200 MWH jinde.

Tesla se uvádí, že má za cíl mít online 50 GWH do začátku roku 2020.

Větrná farma 98 MW Laurel Mountain v Západní Virginii zaměstnává multi - používat mřížku 32 MW/8 MWH - Connected Bess. Rostlina je zodpovědná za regulaci frekvence a stabilitu mřížky na trhu PJM i za arbitráž. Iontové baterie lithium - byly vyrobeny pomocí systémů A123, a když byl v roce 2011 pověřen, bylo to největší lithium - ion bess na světě.

V prosinci 2015 EDF obnovitelná energie zadala svůj první projekt BESS v Severní Americe, s kapacitou 40 MW flexibilní (20 MW) v síti PJM v Illinois, aby se účastnil trhů s nařízením a kapacitou. Iontové baterie a napájecí elektroniky lithium - byly dodávány společností BYD America a skládala se z 11 kontejnerovaných jednotek v celkové výši 20 MW. Společnost má v Severní Americe více než 100 MW projektů úložiště.

E.On North America instaluje dva 9,9 MW krátké - trvání lithium iontových bateriových systémů pro své větrné farmy Pyron a Inadale, protože Texas Waves Storage Projects v západním Texasu. Účelem je hlavně pro pomocné služby. Projekt sleduje 10 MW Iron Horse poblíž Tucsonu v Arizoně, sousedící se solárním pole 2 MWE.

SolarCity používá 272 Tesla PowerPacks (lithium - iontový úložný systém) pro svůj 13 MW/ 52 mWh Kaua'i Island Solar PV Project na Havaji, aby uspokojil večerní špičkovou poptávku. Síla je dodávána na kauai ostrovní užitkovou družstvu (KIUC) ve 13,9 centů/kWh po dobu 20 let. Kiuc také uvádí do provozu projekt se solární farmou 28 MWE a bateriovým systémem 20 MW/100 MWh.

Společnost Toshiba dodala velkou Bess pro Hamilton v Ohiu, která obsahovala řadu 6 MW/ 2 mWh lithium - iontové baterie. Tvrdí se životnost více než 10 000 nábojů -.

Powin Energy a Hecate Energy staví dva projekty v celkové výši 12,8 MW/52,8 MWh v Ontariu pro nezávislého operátora systému elektřiny. Powin's Stack 140 bateriové pole 2 mWh bude zahrnovat systémy, v Kitchener (20 polí) a Stratford (6 polí).

Velký obslužný program - Měřítko Elektrika je 4 MWbaterie sodíku - sulfur (NAS)Systém pro zajištění zlepšené spolehlivosti a kvality energie pro město Presidio v Texasu. Začátkem roku 2010 bylo podáno, aby poskytoval rychlé zpět - pro větrnou kapacitu v místní mřížce Ercot. Sodík - Sírová baterie se široce používají jinde pro podobné role.

V Anchorage, Aljašce, je bateriový systém 2 MW/0,5 MWh doplněn setrvačníkem, který pomáhá využívat větrnou energii.

Avista Corp ve státě Washington, Northwest USA, kupuje 3,6 MWbaterie toku vanadium redox (VRFB)Načíst zůstatek obnovitelných zdrojů.

ISO Ontario's ISO uzavřela 2 MWZinek - Iron Redox Flow BatteryZ energetických systémů Vizn.

Východní Asie

Čínská národní komise pro rozvoj a reformu (NDRC) vyzvala k více 100 MWbaterie toku vanadium redox (VRFB)Instalace do konce roku 2020 (stejně jako 10 MW/100 mWh superkritický systém komprimované vzduchové energie, 10 MW/1000 MJ stupeň s úložnou jednotkou pro úložné úložné prostředky, 100 MW lithium - iontové systémy pro skladování baterií a systémy pro skladování baterie).

Rongke Power instaluje 200 MW/800 MWH VRFB v Číně Dalian v Číně a tvrdí, že je největší na světě. Je to uspokojit špičkové poptávce, snížit zkrácení z nedalekých větrných farem, zvýšit stabilitu mřížky a zajistit černou startovací kapacitu od poloviny - 2019. Rongke plánuje 2 GW/rok tovární produkce ve 20. letech 20. století. Pu neng v Pekingu plánuje rozsáhlou výrobu VRFB a v listopadu 2017 byla zadána smlouva na vybudování jednotky 400 MWH. Sumitomo dodal 15MW/60 MWh VRFB pro Hepco v Japonsku, pověřil v roce 2015.

Čínská energie VRB vyvíjí několik projektů baterií s průtokovými buňkami: provincie Qinghai, 2 MW/10 MWh pro integraci větru; Provincie Hubei, 10 MW/50 MWH PV integrace rostoucí na 100 MW/500 mWh; Provincie Lianlong, 200 MW/800 MWH obnovitelných zdrojů; Jiangsu 200 MW/1000 MWh Offshore Wind Integration.

Společnost Hokkaido Electric Power uzavřela smluvní odvětví Sumitomo Electric Industries, aby dodal mřížku - měřítko průtokového systému pro skladování energie pro větrnou farmu v severním Japonsku. Bude to 17 MW/51 MWh Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) schopná tři hodiny skladování, splatné v roce 2022 v Abira, s designovou životností 20 let. Hokkaido již provozuje 15 MW/60 MWh VRFB také konstruovaný společností Sumitomo Electric, v roce 2015.

Austrálie

V jižní Austrálii je Hornsdale Power Reserve a Tesla 150 MW/194 MWH Lithium - iontového systému vedle větrné farmy Neoen 309 MWE Hornsdale poblíž Jamestownu. Státní vláda je uzavřena asi 70 MW kapacity, aby poskytovala stabilitu mřížky a zabezpečení systému, včetně doplňkových služeb (FCA). Úplnější detaily vSystémy skladování energie bateriečást výše.

Ve Victoria staví Neoen viktoriánskou velkou baterii 300 MW/450 MWH poblíž Geelong. Neoen má smlouvu o službách Grid Services 250 MW s australským provozovatelem trhu s energií (AEMO), aby pomohl při stabilitě mřížky a „odemkl více obnovitelné energie“ s FCA. Tesla byla uzavřena na dodání a provozování systému, skládající se z 210 Tesla Megapacks, očekávaných online do roku 2022. Během počátečního testování na konci července 2021 zapálil jeden z megapacků Tesla.


Neoen postavil 20 MW/34 MWh baterii doplňující větrnou farmu MWE ve Stawellu ve Victorii ve větrné farmě 196 MWE pro Hub Bulgana Green Power.

Ve Victorii je baterie 30 MW/30 MWh dodávaná Fluencí poblíž Ballaratu a v Gannawarra poblíž Kerangu od roku 2018 je baterie Powerpack 25 MW/50 MWH integrována do solární farmy 50 MWE.

V jižní Austrálii navrhuje solární závod na 330 MWE Solar Group Lyon Group, Sluhovací schéma Sluhování Riverland v Morganu, aby byla zálohována baterií 100 MW/400 MWh, s odhadem nákladů na 700 milionů USD a 300 milionů USD. V blízkosti olympijské přehrady na severu státu je skupina Lyon Group navržena projektem 120 MW solárního PV plus 100 MW/200 MWH BHWH BATHER BATTERY, což je pravděpodobné, že náklady činí 250 milionů USD a 150 milionů USD.

AGL nakazila Wärtsilä o dodání 250 MW/250 mWh lithium železa fosfátu (LFP) baterii na ostrovním plynu Torrens - vypálená elektrárna poblíž Adelaide pro použití od roku 2023. Může být rozšířena na 1000 mWh.

Velká baterie Playford 100 MW/100 MWh je plánována v jižní Austrálii ve spojení s projektem Solar PV Cultana 280 MWE, který slouží k Arrium's Whyalla Steelworks.

První australský obslužný program - měřítko měřítka toku má být postavena v Neuroodla, 430 km severně od Adelaide. Bude dodáván společností Instinity a bude mít 2 MW/8 MWH kapacitu pro poskytování večerních doplňků a pomocných služeb, které jsou účtovány solárním poli 6 MW. Jednotlivé moduly VRFB jsou 40 kW.

V Queenslandu na Wandoan South je pro energii vena instalována 100 MW/150 MWh baterie.

V Queenslandu, poblíž Lakelandu, jižně od Cooktown, se má 10,4 MW sluneční závod s pv doplněn o 1,4 MW/5,3 mWh lithia - iontová baterie jako okraj mřížky sady - nahoru během večerního vrcholu. Používá závod na řešení hybridního úložiště hybridní energie a je splatný v roce 2017. Projekt A 42,5 milionu USD sníží potřebu upgradu mřížky. BHP Billiton je zapojen do projektu, jak je to možné prototyp pro vzdálené done. Jiné takové systémy jsou v dolech DeGrussa a Weipa.

V severozápadní Austrálii, 35 MW/11,4 MWh Kokam Lithium - iontová baterie funguje od září 2017 na soukromé mřížce podávající dole, spolu s vypálenou rostlinou 178 MWE - s pomalou odezvou. Pomohlo to s regulací frekvence a stabilizací malé mřížky. S navrhovaným přidáním 60 MWE sluneční kapacity se předpokládá druhá baterie.

V Tom Price v Pilbara funguje baterie 45 MW/12 MWh jako virtuální synchronní stroj a nahrazuje točící se rezervu v plynových turbínách. Nainstaluje se také baterie 50 MW/75 MWh Hitachi. Baterie 35 MW/12 MWh již pracuje poblíž na Mount Newman.

Jiné země

V Rwandě je 2,68 MWH skladování baterií z německého Tesvoltu navázáno, aby poskytovalo zpět - nahoru napájení pro zemědělské zavlažování, vypnuto - mřížku pomocí iontových buněk Samsung -}} v modulech 4,8 kWh. Tesvolt tvrdí, že 6000 cyklů plného náboje se 100% hloubkou výboje po 30 letech životnosti.

Jiné technologie baterií (než lithium - ion)

NB Vanadium Flow Baterie a sodík - Sírová baterie jsou popsány v části Systémy pro skladování baterie výše.

Redflow má řadu modulů baterií bromidového toku zinku (ZBM), které lze nainstalovat v souvislosti s přerušovaným napájením a jsou schopny každodenního hlubokého výboje a náboje. Jsou odolnější než lithium - typ iontů a očekávaná energetická propustnost pro menší jednotky ZBM se pohybuje do 44 mWh. Velké jednotky - měřítko (LSB) zahrnují baterie 60 ZBM-3, které dodávají vrchol 300 kW, nepřetržité 240 kW, při 400-800 voltech a dodávají 660 kWh.

Skladování energie EOS v USA používá svůj ZnythVodná zinková baterieS hybridní katodou zinečnatého a optimalizovanou pro podporu užitkových mřížky, což poskytuje 4 až 6 hodin nepřetržité vypouštění. Zahrnuje 4 kWh jednotky tvořící 250 kW/1 mWh subsystémy a plný systém 1 MW/4 MWh. V září 2019 oznámily EOS a Holtec International založení síly Hi -, společného podniku k hromadnému produkci vodných zinkových baterií pro průmyslové - měřítko ukládání energie, včetně skladování přebytečného energie z Holtecových SMR-160 malých modulárních reaktorů.

Duke Energy testuje aHybridní ultracapacitor - Úložiště bateriíSystém (HESS) v Severní Karolíně, v blízkosti solární instalace 1,2 MW. Baterie 100 kW/300 kWh používá vodnou hybridní iontovou chemii s elektrolytem slané vody a separátorem syntetické bavlny. Rychlé - Odpověď Ultracapacitory vyhladí kolísání zátěže.

Nižší - nákladyolovo - kyselé bateriejsou také v rozsáhlém používání v malém užitkovém měřítku, přičemž ke stabilizaci výroby energie větrné farmy se používají banky až 1 MW. Jsou to mnohem levnější než lithium - ion, některé jsou schopné až 4000 hlubokých vypouštěcí cykly a mohou být plně recyklovány na konci života. Ultrabaterie ECOULT kombinuje ventil - regulovaný olovo - acid (VRLA) baterie s ultracapacitorem v jedné buňce, což dává vysokou - Rychlost částečného -} - -} {-} {-. A 250 kW/1000 kWh UltraBattery system with 1280 Ecoult batteries was commissioned in September 2011 at the PNM Prosperity Energy Storage Project at Albuquerque, New Mexico, by S&C Electric in connection with a 500 kW solar photovoltaic system, primarily for voltage regulation. Největší australský olovo - Systém skladování baterií je 3 MW/1,5 MWh na ostrově King.

Stanfordská univerzita vyvíjíIontová baterie hliníku -, nárokování nízkých nákladů, nízké hořlavosti a vysoké - nabíjecí kapacita nabíjení nad 7500 cyklů. Má hliníkovou anodu a grafitovou katodu se solným elektrolytem, ​​ale produkuje pouze nízké napětí.

Domácnost - měřítko Bess

V květnu 2015 Tesla oznámila jednotku pro skladování baterií pro domácnost 7 nebo 10 kWh pro skladování elektřiny z obnovitelných zdrojů pomocí lithia - iontových baterií podobných těm v automobilech Tesla. Doručí 2 kW a pracuje na 350 - 450 V. Systém PowerWall by byl prodán instalačním pracovníkům za 3 000 $ za jednotku 7 kWh nebo 3500 $ za 10 kWh, i když druhá možnost byla okamžitě přerušena a bývalá downrated na 6,4 kWh Storage a 3,3 kW výkon. I když se jedná o zjevně domácí měřítko, pokud je to široce zaujato, bude to mít důsledky mřížky. TESLA požaduje 15 c/kWh k využití skladování, plus náklady na tuto obnovitelnou energii zpočátku, s desetiletou zárukou 3650 cyklů pokrývající klesající produkci na 3,8 kWh v pěti roce, celkem 18 000 kWh.

Ve Velké Británii dodává PowerVault rozmanité baterie pro používání domácností, zejména se solárním PV, ale také s cílem úspor s inteligentními měřiči. Její baterie 4 kWh - je nejoblíbenějším produktem za instalaci 2900 GBP, i když skutečné baterie je třeba vyměnit každých pět let. Iontová jednotka 4 kWh Lithium - nainstalovala se 3900 GBP a další produkty se pohybují od 2 do 6 kWh, což stojí až 5 000 GBP nainstalovaných.

V dubnu 2017 LG Chem nabízela v Severní Americe řadu baterií, nízké - a vysoké - napětí. Má 48 V baterie s 3,3, 6,5 a 9,8 kWh a 400 V baterie s 7,0 a 9,8 kWh.

Domácí - Lithium - ion Bess může podléhat ohnivým omezením, která zakazují jednotky připevněné ke stěnám obydlí.

Skladování energie stlačeného vzduchu

Skladování energie s komprimovaným vzduchem (CAE) v geologických jeskyních nebo starých dolech se zkouší jako relativně velká technologie úložiště -} pomocí plynu - vypálených nebo elektrických kompresorů, přičemž adiabatické teplo se vyhodí (toto je diabatický systém). Při uvolnění (s předehříváním pro kompenzaci adiabatického chlazení) pohání plynovou turbínu s dalším spálením paliva, přičemž výfuk se používá pro předehřátí. Pokud je adiabatické teplo z komprese uloženo a použito později pro předehřátí, je systém adiabatický CAES (a - caes).

Instalace CAES mohou být až 300 MW, s celkovou asi 70% účinností. Kapacita CAES může vyrovnat produkci z větrné farmy nebo 5-10 MW solární kapacity a učinit ji částečně vysílatelným. Provozují dva diabatické systémy CAES v Alabamě (110 MW, 2860 MWH) a Německu (290 MW, 580 MWH) a další zkoušené nebo vyvíjené jinde v USA.

Baterie mají lepší účinnost než CAE (výstup jako podíl vstupní elektřiny), ale stojí více za jednotku kapacity a systémy CAES mohou být mnohem větší.

Duke Energy a další tři společnosti vyvíjejí projekt 1200 MW, 1,5 miliardy dolarů v Utahu, pomocný na větrné farmě 2100 MW a další obnovitelné zdroje. Toto je projekt pro skladování energie Intermountain s využitím solných jeskyní. Zaměřuje se na 48hodinovou dobu pro vypouštění k přemostění mezerách v oblasti intermitence, a proto zjevně přes 50 GWh. Tato stránka může také ukládat nadbytečnou solární energii přenášenou z jižní Kalifornie. Musí být postaven ve čtyřech 300 MW fázích.

Plány skladování galektrické energie Projekt 550 GWH/YR CAES v Larne v Severním Irsku.

V USA je projekt Gill Ranch CAES upravován jako závod na skladování energie stlačeného plynu (CGE), přičemž zemní plyn je spíše než vzduch uložen pod tlakem. Plyn je skladován asi 2500 psi a 38 stupňů. Expanze na tlak potrubí 900 psi vyžaduje předehřátí, aby se zabránilo tekuté vodě a tvorbě hydrátu.

Toronto Hydro s hydrostorem má pilotní projekt využívající stlačený vzduch v močcích 55m pod vodou v jezeře Ontario za vzniku 0,66 MW během jedné hodiny.

Kryogenní skladování

Technologie funguje chlazením vzduchu dolů na - 196 stupňů, kdy se změní na kapalinu pro skladování v izolovaných nízkých - tlakových nádržích. Vystavení okolním teplotám způsobuje rychlé opětovné zapálení - a 700násobné rozšíření objemu, používané k řízení turbíny a vytváření elektřiny bez spalování. Společnost HighView Power ve Velké Británii plánuje zařízení 50 MW/250 MW/250 MWS 'Liquid Air' v místě nepoužívané elektrárny, založené na pilotním závodě v Sloughu a demonstrační závodě poblíž Manchesteru. Energie může být uložena po týdny (místo hodin jako u baterií) za předpokládané vyrovnané náklady 110 GBP/MWH (142 $/MWH) za 10hodinový, 200 MW/2 GWH systém.

Tepelné skladování

Jak je popsáno v solárním tepelném pododdílu papíru WNA obnovitelné energie, některé rostliny CSP používajíroztavená sůlukládat energii přes noc. Španělské 20 MWE Gemasolar tvrdí, že je prvním na světě na světě - závod CSP, s 63% kapacitním faktorem. Závod na 200 MWe Andasol ve Španělsku také používá skladování roztaveného soli, stejně jako kalifornská 280 MWE Solana.

Jeden vývojář roztavené soli (MSR), Moltex, předložil koncept roztaveného skladování soli (GridReserve), který doplňuje přerušované obnovitelné zdroje. Moltex navrhuje 1000 mWe stabilní solný reaktor běžící nepřetržitě a odklonující teplo přibližně 600 stupňů v období nízké poptávky po skladování dusičnanu (jak se používá v solárních rostlinách CSP). Během období vysoké poptávky lze výkon zdvojnásobit na 2000 MWE pomocí skladovaného tepla po dobu až osmi hodin. Tvrdí se, že obchod s teplem přidává pouze 3 GBP/MWH k vyrovnané náklady na elektřinu.

V jižní Austrálii se vyvíjí další forma skladování tepla, kde používá společnost 1414 (14D)roztavený křemík. Proces může uložit 500 kWh v 70 cm krychle roztaveného křemíku, asi 36krát tolik než Tesla's Powerwall ve stejném prostoru. Vypouští se zařízením tepla -, jako je motor Stirling nebo turbína a recykluje teplo. Jednotka 10 MWH by stála asi 700 000 $. (1414 stupňů je bodem tání křemíku.) Demonstrační tess má být v projektu Aurora Solar Energy poblíž Port Augusta v jižní Austrálii.

Také v Austrálii se nazývá smíšený materiálslitina mezery misibility (MGA)Ukládá energii ve formě tepla. MGA zahrnuje malé bloky smíšených kovů, které dostávají energii generovanou obnovitelnými zdroji, jako je sluneční a vítr, která je přebytkem poptávky mřížky a ukládá ji až týden. Citace je cena 35 $/kWh, mnohem méně než lithium - iontové baterie, ale má pomalejší dobu odezvy než baterie - 15 minut. Teplo je uvolněno pro generování páry, potenciálně v repetiosed uhlí - vypálené rostliny. Společnost MGA Thermal byla odstavena z University of Newcastle a používání federálního grantu staví pilotní výrobní závod. Má několik systémů vyvíjených pro teploty od 200 stupňů do 1400 stupňů.

Další formou skladování energie je led.Energie ledumá smlouvy z jižní Kalifornie Edison poskytnout 25,6 MW skladování tepelné energie pomocí svého systému ledového medvěda připojeného k velkým klimatizačním jednotkám. Díky tomu je led v noci, když je poptávka po energii nízká, pak jej použije k zajištění chlazení během dne namísto kompresorů klimatizace, čímž se snižuje špičková poptávka.

Skladování vodíku

V Německu si Siemens zadal závod na skladování vodíku 6 MW pomocíprotonová výměnná membrána (PEM)Technologie přeměny přebytečné větrné energie na vodík, pro použití v palivových článcích nebo přidávání do dodávky zemního plynu. Závod v Mainz je největší instalací PEM na světě. V Ontariu se hydrogenika spojila s německou užitečností E.ON a vytvořila zařízení 2 MW PEM, které se objevilo v srpnu 2014 a proměnila vodu na vodík prostřednictvím elektrolýzy.

Účinnost elektrolýzy na palivové články na elektřinu je přibližně 50%.

San Diego Gas & Electric spolupracuje s izraelským Gencellem na instalaci 30 Gencell G5RX zpět - na palivové články na jeho rozvodech. Jedná se o alkalické palivové články založené na vodíku - s výstupem 5 kW. Jsou vyráběny v Izraeli a používají se tam izraelskou elektrickou společností.

Kinetické úložiště

SetrvačníkySkladujte kinetickou energii a jsou schopny desítky tisíc cyklů dobíjení.

ISO Ontario's ISO uzavřela smlouvu o skladování 2 MW setrvačníku od společnosti NRSTOR Inc. Hawaiian Electric Co instaluje pro svou mřížku Oahu s mřížkou Amber 80 kW/320 kWh. Normálně setrvačníky, které ukládají kinetickou energii připravenou k proměně zpět na elektřinu, se používají spíše pro regulaci frekvence než na skladování energie, dodávají energii po relativně krátké období a každý může dodávat až 150 kWh. Amber Kinetics tvrdí, že čtyři - hodinová výbojová schopnost.

Německé STORNETICKÉ VÝBĚRY DURASTOROVÉHO JEDNOTKY, KTERÉ MĚLI PŘÍPADY DESONIKY KILOWATTS Až asi megawatt. Aplikace sahají od regenerativního brzdění pro vlaky až po pomocné služby větrné farmy.

Hlavní použití flatwheels je v sadě nafty nepřetržitého napájení nafty (Drups) - UPS, se 7 - 11 Second Ride - prostřednictvím synchronní funkce během spuštění integrovaného generátoru dieselových dodávek. To dává čas -e.g.30 sekund - pro normální naftu zpět - až do začátku.

 

Odeslat dotaz
Odeslat dotaz