1. Hvad er ESS? Et kig på energilagringssystemet
Energilagring er processen med at omdanne energi til en form, der kan eksistere mere pålideligt i naturen, og derefter opbevare den på en måde, der gør den tilgængelig, når der er brug for den. Når energi skabes, ændres, flyttes og bruges, er der ofte forskelle mellem udbud og efterspørgsel med hensyn til mængde, form, spredning og tid. Brug af energilagringsteknologi til at lagre og frigive energi kan udligne disse forskelle. Dette vil gøre energiudbud og -efterspørgsel mere lige og øge energieffektiviteten. Mekanisk energi, varmeenergi, kemisk energi, strålingsenergi (lysenergi), elektromagnetisk energi, kerneenergi og andre typer energi kan opdeles i forskellige grupper. Ud over strålingsenergi kan alle andre typer energi lagres i standardformer. For eksempel kan mekanisk energi lagres som kinetisk eller potentiel energi, elektrisk energi kan lagres som induceret feltenergi eller elektrostatisk feltenergi, termisk energi kan lagres som latent varme eller følsom varme, og kerneenergi er en ren form for energilagring. Blandt de forskellige måder at lagre energi på er pumpelagring, trykluftlagring, svinghjulslagring, batterilagring, termisk lagring og brintlagring.
I øjeblikket bruges batterier mere almindeligt til at lagre energi i mikronet, fordi de er modne produkter med stor erfaring. Der er flere dele i batterienergilagringssystemer, primært inklusive energilagringsbatteripakken, batteristyringssystemet (BMS), step-up-transformeren, energilagringens tovejskonverter (PCS), energilagringssporingssystemet og nogle andre dele. Når nettet går ned, kan energilagringssystemet skiftes fra at være tilsluttet nettet til at fungere uden nettet. Det fungerer derefter som en backup-strømkilde for hele mikronetsystemet og holder spændingen og strømmen stabil, når det ikke er tilsluttet nettet.
2. Valg af et energilagringsbatteri
2.1 Batteri med bly-kulstof
Bly-kulstofbatterier er en ny type energilagringsenhed, der fremstilles ved at tilsætte kulstofmaterialer med kapacitive egenskaber til den negative elektrode i et almindeligt bly-syrebatteri. Dette kan gøres enten "internt og" eller "internt blandet". Bly-kulstofbatterier er ligesom både almindelige bly-syrebatterier og superkondensatorer. De kan få almindelige bly-syrebatterier til at fungere meget bedre på mange måder, og her er nogle af deres videnskabelige fordele:
1. høj opladningsmultiplikator;
2. Cykluslevetiden er 4-5 gange så lang som for almindelige blybatterier;
3. god sikkerhed;
4. høj regenereringsudnyttelse (op til 97%), meget højere end andre kemiske batterier; mange råmaterialer, lave omkostninger, 1,5 gange så høje som almindelige blybatterier; og prisen på almindelige blybatterier er omkring 1,5 gange så høj som disse batterier. 1,5 gange stærkere end et almindeligt blybatteri.
Bly-kulstofbatteriers ydeevne er blevet markant forbedret sammenlignet med traditionelle blysyrebatterier. Det er dog stadig ikke klart, hvilken rolle det centrale kulstofmateriale spiller i at forbedre ydeevnen af bly-kulstofbatterier. Tilføjelse af kulstofmaterialer kan have negative effekter, såsom at den negative elektrode udfælder brint, og at batteriet mister vand, så dette er et problem, der skal løses.
2.2 Litiumbatteri
I opladning og afladning bruger lithium-ion-batterier kemikalier, der indeholder lithium som positiv anode. Der er ikke noget lithiummetal i lithium-ion-batterier.
Lithium-ion-batterier har en positiv elektrode lavet af lithiumholdige forbindelser, såsom lithiumcobaltat (LiCoO2), lithiummanganat (LiMn2O4), lithiumjernfosfat (LiFePO4) og andre to- eller trekomponentmaterialer. Den negative elektrode er lavet af lithium-kulstof-mellemlagsforbindelser, såsom grafit, blødt kulstof, hårdt kulstof og lithiumtitanat.
Lithium-ion-batterier har to enestående fordele, den ene er høj energilagringstæthed, den anden er effekttæthed. Andre fordele omfatter høj effektivitet, en bred vifte af anvendelser, stor opmærksomhed, hurtige videnskabelige fremskridt og stor plads til vækst. ① Fordi der anvendes kemiske elektrolytter, er der store sikkerhedsrisici; sikkerheden skal forbedres.
2.3 Valg af et energiakkumulator
Et kig på forskellene mellem disse to typer energilagringsbatterier med hensyn til, hvor dybt de kan aflades, det temperaturområde, de kan fungere i, og deres levetid.
Ovenstående tabel viser, at bly-kulstof-batterier har en kort levetid og frigiver brint, hvilket er farligt. Lithium-jernfosfat-batterier kan derimod fungere i en række temperaturer og have en høj levetid, energioverførselseffektivitet og energitæthed.
Af denne grund er lithium-jernfosfat-akkumulatorer det bedste valg til de fleste energilagringsprojekter.
