Նոր էներգակուտակման համակարգերի դասակարգումը

2. Մեխանիկական էներգիայի կուտակում
Մեխանիկական էներգիայի կուտակումը հիմնականում ներառում է սեղմված օդի էներգիայի կուտակումը և թափանվի էներգիայի կուտակումը։

Սեղմված օդի էներգիայի կուտակում (CAES). CAES-ը ցածր պահանջարկի ժամանակահատվածներում օգտագործում է ավելցուկային էլեկտրաէներգիան՝ օդը սեղմելու համար, որը պահվում և ավելի ուշ արտանետվում է գագաթնակետային պահանջարկի ժամանակահատվածներում՝ գազային տուրբինը աշխատեցնելու միջոցով էներգիա ստանալու համար: CAES-ը հարմար է խոշորածավալ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են քամու էլեկտրակայանները՝ գագաթնակետային էներգիայի կրճատման իր հնարավորությունների շնորհիվ, սակայն պահանջում է հատուկ աշխարհագրական պայմաններ:

Թափանիվային էներգիայի կուտակում. Այս մեթոդը օգտագործում է էլեկտրական էներգիա՝ վակուումում տեղադրված ռոտորը արագացնելու համար, որը էլեկտրական էներգիան վերածում է կինետիկ էներգիայի՝ պահեստավորման համար: Թափանիվային էներգիայի կուտակումը բնութագրվում է կարճ լիցքաթափման տևողությամբ և ավելի փոքր հզորություններով, ինչը այն իդեալական է դարձնում անխափան սնուցման աղբյուրների (UPS) և հաճախականության կարգավորման նման կիրառությունների համար: Այնուամենայնիվ, դրա էներգիայի խտությունը համեմատաբար ցածր է, պահպանելով հզորությունը ընդամենը մի քանի վայրկյանից մինչև րոպե:

3. Էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակում
Էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակումը առաջատար ոլորտ է, որը ներառում է տարբեր տեսակի մարտկոցներ.

Լիթիում-իոնային մարտկոցներ. Առավել զարգացած և լայնորեն կիրառվող էլեկտրաքիմիական կուտակիչ տեխնոլոգիան, որն այժմ գտնվում է մեծածավալ արտադրության մեջ, ունի ամենաարագ աճը և ամենաբարձր շուկայական մասնաբաժինը։

Կապար-թթվային մարտկոցներ. Այս մարտկոցներն ունեն էլեկտրոդներ, որոնք հիմնականում պատրաստված են կապարից և դրա օքսիդներից՝ ծծմբական թթվի էլեկտրոլիտով: Դրանք հասուն տեխնոլոգիա են՝ կայուն աշխատանքով, սակայն տառապում են երկար լիցքավորման ժամանակներից, բարձր աղտոտվածությունից և կարճ ծառայության ժամկետից:

Հոսքային մարտկոցներ. Դեռևս ցուցադրական կիրառման փուլում գտնվող հոսքային մարտկոցները կարող են դասակարգվել իրենց էլեկտրոլիտային համակարգերի հիման վրա՝ վանադիումի օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների, ցինկ-երկաթ հոսքային մարտկոցների, ցինկ-բրոմ հոսքային մարտկոցների և երկաթ-քրոմ հոսքային մարտկոցների: Վանադիումի օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներն ամենաշատ առևտրայնացվածն են, մինչդեռ մյուսները դեռևս արագորեն զարգանում են դեպի արդյունաբերականացում:

Նատրիում-իոնային մարտկոցներ. Այս մարտկոցները օգտագործում են նատրիումի իոնների ինտերկալացիան և դեինտերկալացիան անոդի և կաթոդի միջև՝ լիցքավորման և լիցքաթափման համար: Նատրիում-իոնային տեխնոլոգիան դեռևս փորձարարական փուլում է, անցնում է հետագա հետազոտությունների և փորձարկումների:

4. Էլեկտրամագնիսական էներգիայի կուտակում
Էլեկտրամագնիսական էներգիայի կուտակումը ներառում է գերհաղորդիչ մագնիսական էներգիայի կուտակումը (SMES) և գերկոնդենսատորային էներգիայի կուտակումը, որը հարմար է արագ լիցքաթափում և բարձր հզորություն պահանջող կիրառությունների համար։

Գերհաղորդիչ մագնիսական էներգիայի կուտակում (ԳՄԷԿ). Էլեկտրական էներգիան կուտակվում է մագնիսական դաշտում՝ արագ լիցքավորման/լիցքաթափման հնարավորություններով և բարձր հզորության խտությամբ: Չնայած առևտրային ցածր և բարձր ջերմաստիճանային ԳՄԷԿ արտադրանքի առկայությանը, դրանց կիրառումը էլեկտրական ցանցերում մնում է սահմանափակ՝ գերհաղորդիչ նյութերի բարձր գնի և բարդ պահպանման պատճառով, ինչը դրանք պահում է փորձարարական փուլում:

Գերկոնդենսատորներ. կուտակում են էլեկտրական էներգիա՝ օգտագործելով էլեկտրաստատիկ սկզբունքներ, դիէլեկտրիկ նյութի ցածր լարման դիմադրողականությամբ: Հետևաբար, գերկոնդենսատորներն ունեն սահմանափակ էներգիայի կուտակման հզորություն, ցածր էներգիայի խտություն և բարձր ներդրումային ծախսեր:

5. Քիմիական էներգիայի կուտակում
Քիմիական էներգիայի կուտակումը հիմնականում վերաբերում է ջրածնի կուտակման տեխնոլոգիաներին: Սրանք ընդհատվող կամ ավելցուկային էլեկտրաէներգիան էլեկտրոլիզի միջոցով վերածում են ջրածնի՝ կուտակման համար, որը անհրաժեշտության դեպքում կարող է կրկին վերածվել էլեկտրաէներգիայի՝ օգտագործելով վառելիքային բջիջներ կամ այլ գեներացիոն սարքեր:

Polaris-ի «Ջրածնային էներգիայի կուտակման գագաթնակետային անջատման կայանների զարգացման ուղիների հետազոտություն» հետազոտության համաձայն՝ ջրածնային վառելիքային բջիջների համակարգերի ներկայիս էներգիայի արտադրության արդյունավետությունը կազմում է մոտ 45%: Հաշվի առնելով ջրի էլեկտրոլիզի ընթացքում էներգիայի կորուստը՝ ջրածնային էներգիայի կուտակման ընդհանուր համակարգի արդյունավետությունը կազմում է մոտ 35%: Էներգիայի փոխակերպման արդյունավետության բարելավումը կարևորագույն մարտահրավեր է, և ջրածնային էներգիայի կուտակման լայնածավալ արդյունաբերական զարգացումը պահանջում է զգալի ժամանակ: