1. Шолу
Энергия сақтау технологиясын кеңінен физикалық сақтау және химиялық сақтау деп жіктеуге болады. Физикалық сақтау айдалатын гидро сақтау, сығылған ауа, маховик сақтау, гравитациялық сақтау және фазалық ауыспалы сақтау сияқты технологияларды қамтиды. Химиялық сақтау литий-ионды батареяларды, ағынды батареяларды, натрий-ионды батареяларды және сутегі (аммиак) сақтау технологияларын қамтиды.
Жаңа энергия сақтау дегеніміз - негізінен электр қуатын өндіретін сақтау технологияларын білдіреді, сорғымен жұмыс істейтін гидроэлектростанцияларды қоспағанда. Сорғымен жұмыс істейтін гидроэлектростанциялармен салыстырғанда, жаңа энергия сақтау технологиялары икемді орналастыруды, қысқа құрылыс мерзімдерін, жылдам әрекет етуді және әртүрлі функционалдық сипаттамаларды ұсынады.
Жаңа энергия сақтау технологиялары энергетика жүйесінің әртүрлі салаларында кеңінен қолданылуда, бұл дәстүрлі энергетикалық жүйелердің пайдалану сипаттамаларын түбегейлі өзгертеді. Олар энергетикалық жүйелердің қауіпсіз, тұрақты және үнемді жұмыс істеуі үшін қажетті құралдарға айналды.
2. Механикалық энергияны сақтау
Механикалық энергияны сақтау негізінен сығылған ауа энергиясын сақтауды және маховик энергиясын сақтауды қамтиды.
Сығылған ауа энергиясын сақтау (CAES): CAES ауаны сығымдау үшін сұраныс аз кезеңдерде артық электр энергиясын пайдаланады, ол сақталады және кейінірек сұраныстың ең жоғары кезеңінде газ турбинасын басқару арқылы қуат өндіру үшін босатылады. CAES ең жоғары қуатты үнемдеу мүмкіндігіне байланысты жел электр станциялары сияқты ірі көлемді қолданбаларға жарамды, бірақ нақты географиялық жағдайларды қажет етеді.
Маховик энергиясын сақтау: Бұл әдіс вакуумға орналастырылған роторды үдету үшін электр энергиясын пайдаланады, электр энергиясын сақтау үшін кинетикалық энергияға айналдырады. Маховик энергиясын сақтау қысқа разряд ұзақтығымен және кішірек сыйымдылықтармен сипатталады, бұл оны үздіксіз қуат көздері (UPS) және жиілікті реттеу сияқты қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. Дегенмен, оның энергия тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, қуатты бірнеше секундтан бірнеше минутқа дейін ғана сақтайды.
3. Электрохимиялық энергия сақтау
Электрохимиялық энергия сақтау - әртүрлі батарея түрлерін қамтитын көрнекті сала:
Литий-ионды батареялар: қазіргі уақытта кең көлемді өндірісте және ең жылдам өсумен және нарықтағы ең жоғары үлеспен ең жетілген және кеңінен қолданылатын электрохимиялық сақтау технологиясы.
Қорғасын-қышқылды батареялар: Бұл батареяларда негізінен қорғасын мен оның оксидтерінен және күкірт қышқылы электролитінен жасалған электродтар бар. Олар тұрақты өнімділікке ие жетілген технология, бірақ ұзақ зарядтау уақыты, жоғары ластану және қысқа қызмет ету мерзімі бар.
Ағынды батареялар: Әлі демонстрациялық қолдану кезеңінде, ағынды батареяларды электролиттік жүйелеріне қарай ванадий тотығу-тотықсыздану ағынды батареялары, мырыш-темір ағынды батареялары, мырыш-бром ағынды батареялары және темір-хром ағынды батареялары деп жіктеуге болады. Ванадий тотығу-тотықсыздану ағынды батареялары ең көп коммерцияландырылған, ал басқалары әлі де индустрияландыруға қарай жеделдетуде.
Натрий-ионды батареялар: Бұл батареялар зарядтау және разрядтау үшін анод пен катод арасындағы натрий иондарының интеркаляциясын және деинтеркаляциясын пайдаланады. Натрий-ионды технология әлі де эксперименталды, әрі қарай зерттеулер мен сынақтардан өтуде.
4. Электромагниттік энергия сақтау
Электромагниттік энергия сақтау жүйесіне асқын өткізгіш магниттік энергия сақтау (SMES) және суперконденсаторлық энергия сақтау кіреді, олар жылдам разрядты және жоғары қуатты қажет ететін қолданбаларға жарамды.
Асқын өткізгіштік магниттік энергия сақтау құрылғысы (SMES): электр энергиясын жылдам зарядтау/разрядтау мүмкіндігі және жоғары қуат тығыздығы бар магнит өрісінде сақтайды. Коммерциялық төмен температуралы және жоғары температуралы SMES өнімдерінің қолжетімділігіне қарамастан, оларды электр желілерінде қолдану асқын өткізгіштік материалдардың қымбаттығы мен күрделі техникалық қызмет көрсетуіне байланысты шектеулі болып қала береді, бұл оларды тәжірибелік кезеңде ұстайды.
Суперконденсаторлар: Электр энергиясын электростатикалық принциптерді қолдана отырып, диэлектрлік материалдың төмен кернеуіне төзімділігімен сақтайды. Сондықтан, суперконденсаторлардың энергия сақтау сыйымдылығы шектеулі, энергия тығыздығы төмен және инвестициялық шығындары жоғары.
5. Химиялық энергияны сақтау
Химиялық энергияны сақтау негізінен сутегін сақтау технологияларына жатады. Бұл технологиялар үзік-үзік немесе артық электр энергиясын сақтау үшін электролиз арқылы сутегіге айналдырады, оны қажет болған жағдайда отын элементтерін немесе басқа генерациялық құрылғыларды пайдаланып электр энергиясына қайта айналдыруға болады.
Polaris компаниясының «Сутегі энергиясын сақтау шыңын қыру станцияларының даму жолын зерттеу» мәліметтері бойынша, сутегі отын элементі жүйелерінің қазіргі энергия өндіру тиімділігі шамамен 45% құрайды. Су электролизі кезіндегі энергия шығынын ескере отырып, сутегі сақтау энергиясын өндірудің жалпы жүйелік тиімділігі шамамен 35% құрайды. Энергияны түрлендіру тиімділігін арттыру өте маңызды міндет болып табылады, ал сутегі энергиясын сақтауды ауқымды өнеркәсіптік дамыту айтарлықтай уақытты қажет етеді.
