ახალი ენერგიის შენახვის სისტემების კატეგორიზაცია

2. მექანიკური ენერგიის შენახვა
მექანიკური ენერგიის შენახვა ძირითადად მოიცავს შეკუმშული ჰაერის ენერგიის შენახვას და მაქნის ენერგიის შენახვას.

შეკუმშული ჰაერის ენერგიის შენახვა (CAES): CAES იყენებს ჭარბ ელექტროენერგიას დაბალი მოთხოვნის პერიოდებში ჰაერის შესაკუმშად, რომელიც ინახება და მოგვიანებით გამოიყოფა პიკური მოთხოვნის პერიოდებში გაზის ტურბინის ძრავით ენერგიის გენერირებისთვის. CAES შესაფერისია მასშტაბური გამოყენებისთვის, როგორიცაა ქარის ელექტროსადგურები, პიკური შეწოვის შესაძლებლობების გამო, მაგრამ მოითხოვს სპეციფიკურ გეოგრაფიულ პირობებს.

ენერგიის შენახვა მახალითში: ეს მეთოდი იყენებს ელექტრო ენერგიას ვაკუუმში მოთავსებული როტორის აჩქარებისთვის, ელექტრო ენერგიას კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნის შესანახად. მახალითის ენერგიის შენახვა ხასიათდება მოკლე განმუხტვის ხანგრძლივობით და უფრო მცირე სიმძლავრით, რაც მას იდეალურს ხდის ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა უწყვეტი კვების წყაროები (UPS) და სიხშირის რეგულირება. თუმცა, მისი ენერგიის სიმკვრივე შედარებით დაბალია, რაც სიმძლავრეს მხოლოდ რამდენიმე წამიდან წუთამდე ინარჩუნებს.

3. ელექტროქიმიური ენერგიის შენახვა
ელექტროქიმიური ენერგიის შენახვა მნიშვნელოვანი სფეროა, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ტიპის ბატარეებს:

ლითიუმ-იონური აკუმულატორები: ყველაზე განვითარებული და ფართოდ გამოყენებული ელექტროქიმიური შენახვის ტექნოლოგია, ამჟამად ფართომასშტაბიან წარმოებაში, ყველაზე სწრაფი ზრდითა და ბაზრის ყველაზე მაღალი წილით.

ტყვია-მჟავა ელემენტები: ამ ელემენტებს აქვთ ელექტროდები, რომლებიც ძირითადად დამზადებულია ტყვიისა და მისი ოქსიდებისგან და შეიცავს გოგირდმჟავას ელექტროლიტს. ისინი წარმოადგენენ მოწიფულ ტექნოლოგიას სტაბილური მუშაობით, მაგრამ ხასიათდებიან ხანგრძლივი დატენვის დროით, მაღალი დაბინძურებით და მოკლე სიცოცხლის ხანგრძლივობით.

ნაკადის აკუმულატორები: ჯერ კიდევ დემონსტრაციული გამოყენების ეტაპზე მყოფი ნაკადის აკუმულატორები შეიძლება დაიყოს მათი ელექტროლიტური სისტემების მიხედვით ვანადიუმის რედოქს ნაკადის აკუმულატორებად, თუთია-რკინის ნაკადის აკუმულატორებად, თუთია-ბრომის ნაკადის აკუმულატორებად და რკინა-ქრომის ნაკადის აკუმულატორებად. ვანადიუმის რედოქს ნაკადის აკუმულატორები ყველაზე კომერციალიზებულია, ზოგი კი ჯერ კიდევ ინდუსტრიალიზაციისკენ მიისწრაფვის.

ნატრიუმ-იონური აკუმულატორები: ეს აკუმულატორები დამუხტვისა და განმუხტვისთვის იყენებენ ნატრიუმის იონების ინტერკალაციას და დეინტერკალაციას ანოდსა და კათოდს შორის. ნატრიუმის იონური ტექნოლოგია ჯერ კიდევ ექსპერიმენტულია და შემდგომი კვლევისა და ტესტირების პროცესშია.

4. ელექტრომაგნიტური ენერგიის შენახვა
ელექტრომაგნიტური ენერგიის შენახვა მოიცავს ზეგამტარ მაგნიტურ ენერგიის შენახვას (SMES) და სუპერკონდენსატორულ ენერგიის შენახვას, რაც შესაფერისია სწრაფი განმუხტვისა და მაღალი სიმძლავრის საჭიროების მქონე აპლიკაციებისთვის.

ზეგამტარი მაგნიტური ენერგიის შენახვა (SMES): ელექტროენერგიას ინახავს მაგნიტურ ველში სწრაფი დატენვის/განმუხტვის შესაძლებლობებით და მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივით. კომერციული დაბალი და მაღალი ტემპერატურის SMES პროდუქტების ხელმისაწვდომობის მიუხედავად, მათი გამოყენება ელექტრო ქსელებში შეზღუდულია ზეგამტარი მასალების მაღალი ღირებულებისა და რთული მოვლა-პატრონობის გამო, რაც მათ ექსპერიმენტულ ფაზაში ტოვებს.

სუპერკონდენსატორები: ელექტროსტატიკური პრინციპების გამოყენებით, დიელექტრიკული მასალის დაბალი ძაბვისადმი გამძლეობით, ელექტროენერგია ინახება ელექტროსტატიკური პრინციპების გამოყენებით. ამიტომ, სუპერკონდენსატორებს აქვთ შეზღუდული ენერგიის შენახვის ტევადობა, დაბალი ენერგიის სიმკვრივე და მაღალი საინვესტიციო ხარჯები.

5. ქიმიური ენერგიის შენახვა
ქიმიური ენერგიის შენახვა ძირითადად წყალბადის შენახვის ტექნოლოგიებს გულისხმობს. ეს ტექნოლოგიები წყვეტილ ან ჭარბ ელექტროენერგიას ელექტროლიზის გზით წყალბადად გარდაქმნის შესანახად, რომლის ელექტროენერგიად ხელახლა გარდაქმნა შესაძლებელია საწვავის უჯრედების ან სხვა გენერაციის მოწყობილობების გამოყენებით, საჭიროების შემთხვევაში.

Polaris-ის მიერ ჩატარებული „წყალბადის ენერგიის შენახვის პიკური გამანაწილებელი სადგურების განვითარების გზის კვლევის“ თანახმად, წყალბადის საწვავის ელემენტების სისტემების მიმდინარე ენერგიის გამომუშავების ეფექტურობა დაახლოებით 45%-ია. წყლის ელექტროლიზის დროს ენერგიის დანაკარგების გათვალისწინებით, წყალბადის შენახვის ენერგიის გამომუშავების სისტემის საერთო ეფექტურობა დაახლოებით 35%-ია. ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობის გაუმჯობესება კრიტიკული გამოწვევაა და წყალბადის ენერგიის შენახვის მასშტაბური სამრეწველო განვითარება მნიშვნელოვან დროს მოითხოვს.