1. Kio estas ESS? Rigardo al la Energia Stokadosistemo
Energiakumulado estas la procezo ŝanĝi energion en formon, kiu povas ekzisti en la naturo pli fidinde, kaj poste konservi ĝin tiel, ke ĝi estas havebla kiam ĝi estas bezonata. Kiam energio estas kreata, ŝanĝita, movita kaj uzata, ofte ekzistas diferencoj inter provizo kaj postulo rilate al kvanto, formo, disvastiĝo kaj tempo. Uzi energiakumulan teknologion por stoki kaj liberigi energion povas egaligi ĉi tiujn diferencojn. Tio pli egaligos la energiprovizon kaj postulon kaj pliigos energiefikecon. Mekanika energio, varmenergio, kemia energio, radia (luma) energio, elektromagneta energio, nuklea energio kaj aliaj specoj de energio povas esti grupigitaj. Aldone al radianta energio, ĉiuj aliaj specoj de energio povas esti stokitaj en normaj formoj. Ekzemple, mekanika energio povas esti stokita kiel kineta aŭ potenciala energio, elektra energio povas esti stokita kiel induktita kampa energio aŭ elektrostatika kampa energio, termika energio povas esti stokita kiel latenta varmo aŭ sentema varmo, kaj nuklea energio estas pura formo de energiakumulado. Inter la diversaj manieroj stoki energion estas pumpita stokado, premaera stokado, inercirada stokado, bateria stokado, termika stokado kaj hidrogena stokado.
Nuntempe, baterioj estas pli ofte uzataj por stoki energion en mikroretoj, ĉar ili estas maturaj varoj kun multe da funkcia sperto. Estas pluraj partoj en bateria energiakumula sistemo, ĉefe inkluzive de la energiakumula bateriaro, la bateria mastruma sistemo (BMS), la plialtigilo, la dudirekta konvertilo por energiakumulado (PCS), la spura sistemo por energiakumulado, kaj kelkaj aliaj partoj. Kiam la reto paneas, la energiakumula sistemo povas esti ŝanĝita de konekto al la reto al funkciado sen la reto. Ĝi tiam funkcias kiel rezerva energifonto por la tuta mikroreta sistemo, konservante la tension kaj kurenton stabilaj kiam ĝi ne estas konektita al la reto.
2. Elektado de energiakumulilo
2.1 Baterio kun plumba karbono
Plumb-karbona baterio estas nova speco de energiakumulilo farita per aldono de karbonaj materialoj kun kapacitaj ecoj al la negativa elektrodo de ordinara plumb-acida baterio. Ĉi tio povas esti farita aŭ "interne kaj" aŭ "interne miksita". Plumb-karbonaj baterioj similas kaj al ordinaraj plumb-acidaj baterioj kaj al superkondensatoroj. Ili povas plibonigi la funkciadon de ordinaraj plumb-acidaj baterioj laŭ multaj manieroj, kaj jen kelkaj el iliaj sciencaj avantaĝoj:
1. alta ŝarga multiplikilo;
2. la ciklovivo estas 4-5-oble pli longa ol tiu de ordinaraj plumb-acidaj baterioj;
3. bona sekureco;
4. alta regenerada utiligo (ĝis 97%), multe pli alta ol tiu de aliaj kemiaj baterioj; multaj krudmaterialoj, malalta kosto, 1,5-oble pli alta ol tiu de ordinaraj plumb-acidaj baterioj; kaj la kosto de ordinaraj plumb-acidaj baterioj estas ĉirkaŭ 1,5-oble pli alta ol tiu de ĉi tiuj baterioj. 1,5-oble pli forta ol ordinara plumb-acida baterio.
La funkciado de plumbo-karbonaj baterioj multe pliboniĝis kompare kun tradiciaj plumbo-acidaj baterioj. Tamen, ankoraŭ ne klaras, kian rolon ludas la ŝlosila karbona materialo en plibonigado de la funkciado de plumbo-karbonaj baterioj. Aldono de karbonaj materialoj povas havi negativajn efikojn, kiel ekzemple precipitigo de hidrogeno fare de la negativa elektrodo kaj perdo de akvo fare de la baterio, do ĉi tiu estas problemo, kiun oni devas trakti.
2.2 Litia baterio
Dum la procezo de ŝargado kaj malŝargado, litio-jonaj baterioj uzas kemiaĵojn, kiuj enhavas lition kiel la pozitivan anodon. Ne estas litio-metalo en litio-jonaj baterioj.
Litio-jonaj baterioj havas pozitivan elektrodon faritan el liti-entenantaj kombinaĵoj, kiel litio-kobaltato (LiCoO2), litio-mangano (LiMn2O4), litio-ferfosfato (LiFePO4), kaj aliaj du- aŭ tri-partaj materialoj. La negativa elektrodo estas farita el litio-karbonaj intertavolaj kombinaĵoj, kiel grafito, mola karbono, malmola karbono, kaj litio-titanato.
Litio-jonaj baterioj havas du elstarajn avantaĝojn, unu estas alta denseco de energiostokado, la alia estas denseco de potenco. Aliaj avantaĝoj inkluzivas altan efikecon, vastan gamon da uzoj, multan atenton, rapidan sciencan progreson, kaj multan spacon por kresko. ① Ĉar kemiaj elektrolitoj estas uzataj, ekzistas grandaj sekurecriskoj; sekureco devas esti plibonigita.
2.3 Elektado de energiakumulilo
Rigardo al la diferencoj inter ĉi tiuj du tipoj de energiakumuliloj rilate al kiom profunde ili povas esti malŝarĝitaj, la temperaturintervalo en kiu ili povas funkcii, kaj ilia cikla vivo.
La supra tabelo montras, ke plumbo-karbonaj baterioj havas mallongan ciklovivon kaj liberigas hidrogenon, kio estas danĝera. Litiaj ferfosfataj baterioj, aliflanke, povas funkcii en diversaj temperaturoj kaj havas altan ciklovivon, energi-transigan efikecon kaj energi-densecon.
Pro tio, litiaj ferfosfataj akumulatoroj estas la plej bona elekto por plej multaj energiaj stokaj projektoj.
