1. Orokorra
Energia biltegiratzeko teknologiak, oro har, biltegiratze fisikoan eta biltegiratze kimikoan sailka daitezke. Biltegiratze fisikoak ponpaketa hidroelektrikoko biltegiratzea, aire konprimitua, bolante bidezko biltegiratzea, grabitate bidezko biltegiratzea eta fase-aldaketa bidezko biltegiratzea bezalako teknologiak barne hartzen ditu. Biltegiratze kimikoak litio-ioizko bateriak, fluxu-bateriak, sodio-ioizko bateriak eta hidrogeno (amoniako) biltegiratze teknologiak barne hartzen ditu.
Energia biltegiratze berria batez ere energia elektrikoa sortzen duten biltegiratze-teknologiei dagokie, ponpaketa hidroelektrikoko biltegiratzea izan ezik. Ponpaketa hidroelektrikoko biltegiratzearekin alderatuta, energia biltegiratzeko teknologia berriek kokapen malgua, eraikuntza-epe laburrak, erantzun azkarra eta ezaugarri funtzional anitzak eskaintzen dituzte.
Energia biltegiratzeko teknologia berriak sistema elektrikoaren hainbat sektoretan aplikatzen ari dira, eta sistema elektriko tradizionalen funtzionamendu-ezaugarriak sakonki aldatzen ari dira. Ezinbesteko instalazio bihurtu dira sistema elektrikoen funtzionamendu seguru, egonkor eta ekonomikorako.
2. Energia Mekanikoaren Biltegiratzea
Energia mekanikoaren biltegiratzeak batez ere aire konprimituko energia biltegiratzea eta bolantearen energia biltegiratzea barne hartzen ditu.
Aire Konprimatuaren Energia Biltegiratzea (CAES): CAESek soberako elektrizitatea erabiltzen du eskaera baxuko aldietan airea konprimitzeko, eta gero biltegiratzen da eta askatzen da eskaera puntako aldietan gas turbina bat eraginez energia sortzeko. CAES egokia da eskala handiko aplikazioetarako, hala nola parke eolikoetarako, gailurrak murrizteko duen gaitasunagatik, baina baldintza geografiko espezifikoak behar ditu.
Bolantearen energia biltegiratzea: Metodo honek energia elektrikoa erabiltzen du hutsean jarritako errotore bat azeleratzeko, energia elektrikoa energia zinetiko bihurtuz biltegiratzeko. Bolantearen energia biltegiratzea deskarga-iraupen laburrak eta ahalmen txikiagoak ditu, eta horrek aproposa egiten du etengabeko elikatze-iturrietarako (UPS) eta maiztasun-erregulaziorako. Hala ere, bere energia-dentsitatea nahiko baxua da, potentzia segundo gutxi batzuetatik minutu batzuetara mantentzen baitu.
3. Energia elektrokimikoaren biltegiratzea
Energia elektrokimikoaren biltegiratzea arlo garrantzitsua da, hainbat bateria mota barne hartzen dituena:
Litio-ioizko bateriak: Biltegiratze elektrokimikoko teknologia helduena eta erabiliena, gaur egun eskala handiko ekoizpenean dago eta hazkunde azkarrena eta merkatu-kuota handiena duena.
Berun-azidozko bateriak: Bateria hauek batez ere berunez eta haren oxidoz egindako elektrodoak dituzte, azido sulfurikozko elektrolito batekin. Teknologia heldua dira, errendimendu egonkorra dutenak, baina kargatzeko denbora luzeak, kutsadura handia eta bizitza laburra izaten dituzte.
Fluxu-bateriak: Oraindik aplikazio-erakustaldi fasean daudela, fluxu-bateriak elektrolito-sistemen arabera sailka daitezke: vanadio redox fluxu-bateriak, zink-burdina fluxu-bateriak, zink-bromo fluxu-bateriak eta burdina-kromo fluxu-bateriak. Vanadio redox fluxu-bateriak dira komertzializatuenak, eta besteak oraindik industrializaziorantz bizkortzen ari dira.
Sodio-ioizko bateriak: Bateria hauek sodio ioien tartekatzea eta destarkatzea erabiltzen dute anodoaren eta katodoaren artean kargatzeko eta deskargatzeko. Sodio-ioi teknologia oraindik esperimentala da, ikerketa eta proba gehiago egiten ari da.
4. Energia elektromagnetikoaren biltegiratzea
Energia elektromagnetikoaren biltegiratzeak energia magnetiko supereroaleen biltegiratzea (SMES) eta superkondentsadoreen energia biltegiratzea barne hartzen ditu, deskarga azkarra eta potentzia handia behar duten aplikazioetarako egokiak.
Energia Magnetiko Supereroaleen Biltegiratzea (SMES): Energia elektrikoa eremu magnetiko batean gordetzen du, karga/deskarga azkarreko gaitasunekin eta potentzia-dentsitate handiarekin. Tenperatura baxuko eta tenperatura altuko SMES produktu komertzialak eskuragarri egon arren, sare elektrikoetan duten aplikazioa mugatua da oraindik material supereroaleen kostu handia eta mantentze-lan konplexua direla eta, eta horrek fase esperimentalean mantentzen ditu.
Superkondentsadoreak: Energia elektrikoa printzipio elektrostatikoak erabiliz biltegiratzen dute, material dielektrikoaren tentsio baxuko erresistentziarekin. Beraz, superkondentsadoreek energia biltegiratzeko ahalmen mugatua, energia-dentsitate txikia eta inbertsio-kostu handiak dituzte.
5. Energia Kimikoaren Biltegiratzea
Energia kimikoaren biltegiratzea batez ere hidrogenoa biltegiratzeko teknologiei dagokie. Hauek etengabeko edo soberako elektrizitatea hidrogeno bihurtzen dute elektrolisiaren bidez biltegiratzeko, eta behar denean, berriro energia elektriko bihur daiteke erregai-pilak edo beste sorkuntza-gailuak erabiliz.
Polarisek egindako "Development Path Research of Hydrogen Energy Storage Peak Shaving Stations" txostenaren arabera, hidrogenozko erregai-pila sistemen energia sortzeko eraginkortasuna % 45 ingurukoa da gaur egun. Uraren elektrolisian zehar gertatzen den energia-galera kontuan hartuta, hidrogenoa biltegiratzeko energia sortzeko sistemaren eraginkortasun orokorra % 35 ingurukoa da. Energia-bihurketaren eraginkortasuna hobetzea erronka kritikoa da, eta hidrogenoaren energia biltegiratzearen industria-garapen handia denbora asko behar da.
