1. Oorsig
Energiebergingstegnologie kan breedweg gekategoriseer word in fisiese berging en chemiese berging. Fisiese berging sluit tegnologieë in soos gepompte hidroberging, saamgeperste lug, vliegwielberging, swaartekragberging en faseveranderingsberging. Chemiese berging sluit litiumioonbatterye, vloeibatterye, natriumioonbatterye en waterstof (ammoniak) bergingstegnologieë in.
Nuwe energieberging verwys na bergingstegnologieë wat hoofsaaklik elektriese krag lewer, uitgesluit gepompte hidroberging. In vergelyking met gepompte hidroberging bied nuwe energiebergingstegnologieë buigsame plasing, kort konstruksietydperke, vinnige reaksie en diverse funksionele eienskappe.
Nuwe energiebergingstegnologieë word wyd toegepas in verskeie sektore van die kragstelsel, wat die operasionele eienskappe van tradisionele kragstelsels ingrypend verander. Hulle het onontbeerlike fasiliteite geword vir die veilige, stabiele en ekonomiese werking van kragstelsels.
2. Meganiese Energieberging
Meganiese energieberging sluit hoofsaaklik saamgeperste lugenergieberging en vliegwielenergieberging in.
Saamgeperste lugenergieberging (CAES): CAES gebruik surplus elektrisiteit gedurende lae-aanvraag periodes om lug saam te pers, wat gestoor en later vrygestel word gedurende piekvraag periodes om krag op te wek deur 'n gasturbine aan te dryf. CAES is geskik vir grootskaalse toepassings soos windplase as gevolg van sy piekskeervermoëns, maar vereis spesifieke geografiese toestande.
Vliegwiel-energieberging: Hierdie metode gebruik elektriese energie om 'n rotor wat in 'n vakuum geplaas word, te versnel, wat elektriese energie omskakel in kinetiese energie vir berging. Vliegwiel-energieberging word gekenmerk deur kort ontladingsduur en kleiner kapasiteite, wat dit ideaal maak vir toepassings soos ononderbroke kragbronne (UPS) en frekwensieregulering. Die energiedigtheid daarvan is egter relatief laag en behou krag vir slegs 'n paar sekondes tot minute.
3. Elektrochemiese Energieberging
Elektrochemiese energieberging is 'n prominente veld wat verskeie tipes batterye insluit:
Litium-ioonbatterye: Die mees volwasse en wyd gebruikte elektrochemiese stoortegnologie, tans in grootskaalse produksie en met die vinnigste groei en hoogste markaandeel.
Loodsuurbatterye: Hierdie batterye het elektrodes wat hoofsaaklik van lood en die oksiede daarvan met 'n swaelsuurelektroliet gemaak is. Hulle is 'n volwasse tegnologie met stabiele werkverrigting, maar ly aan lang laaitye, hoë besoedeling en kort lewensduur.
Vloeibatterye: Nog in die demonstrasietoepassingsfase, kan vloeibatterye gekategoriseer word op grond van hul elektrolietstelsels in vanadium-redoksvloeibatterye, sink-ystervloeibatterye, sink-broomvloeibatterye en yster-chroomvloeibatterye. Vanadium-redoksvloeibatterye is die mees gekommersialiseerde, terwyl die ander steeds versnel na industrialisering.
Natriumioonbatterye: Hierdie batterye gebruik die interkalasie en deinterkalasie van natriumione tussen die anode en katode vir laai en ontlaai. Natriumioontegnologie is steeds eksperimenteel en ondergaan verdere navorsing en toetsing.
4. Elektromagnetiese Energieberging
Elektromagnetiese energieberging sluit supergeleidende magnetiese energieberging (SMES) en superkapasitor-energiberging in, geskik vir toepassings wat vinnige ontlading en hoë krag vereis.
Supergeleidende Magnetiese Energieberging (KMO): Berg elektriese energie in 'n magnetiese veld met vinnige laai-/ontlaaivermoëns en hoë kragdigtheid. Ten spyte van die beskikbaarheid van kommersiële lae-temperatuur en hoë-temperatuur KMO-produkte, bly hul toepassing in kragnetwerke beperk as gevolg van die hoë koste en komplekse instandhouding van supergeleidende materiale, wat hulle in die eksperimentele fase hou.
Superkapasitors: Stoor elektriese energie deur middel van elektrostatiese beginsels, met lae spanningsweerstand van die diëlektriese materiaal. Daarom het superkapasitors beperkte energiebergingskapasiteit, lae energiedigtheid en hoë beleggingskoste.
5. Chemiese Energieberging
Chemiese energieberging verwys hoofsaaklik na waterstofbergingstegnologieë. Hierdie omskakel intermitterende of surplus elektrisiteit in waterstof via elektrolise vir berging, wat weer in elektriese krag omgeskakel kan word deur brandstofselle of ander opwekkingstoestelle te gebruik wanneer nodig.
Volgens die "Development Path Research of Hydrogen Energy Storage Peak Shaving Stations" deur Polaris, is die huidige kragopwekkingsdoeltreffendheid van waterstofbrandstofselstelsels ongeveer 45%. As in ag geneem word dat die energieverlies tydens waterelektrolise verlore gaan, is die algehele stelseldoeltreffendheid van waterstofbergingskragopwekking ongeveer 35%. Die verbetering van energie-omskakelingsdoeltreffendheid is 'n kritieke uitdaging, en grootskaalse industriële ontwikkeling van waterstofenergieberging verg aansienlike tyd.
