1. Преглед
Технологијата за складирање на енергија може широко да се категоризира на физичко складирање и хемиско складирање. Физичкото складирање вклучува технологии како што се пумпање хидроенергија, компримиран воздух, складирање со замаец, гравитациско складирање и складирање со фазна промена. Хемиското складирање вклучува литиум-јонски батерии, проточни батерии, натриум-јонски батерии и технологии за складирање на водород (амонијак).
Новото складирање на енергија се однесува на технологии за складирање кои првенствено произведуваат електрична енергија, со исклучок на пумпано хидро складирање. Во споредба со пумпаното хидро складирање, новите технологии за складирање на енергија нудат флексибилно лоцирање, кратки периоди на изградба, брз одговор и разновидни функционални карактеристики.
Новите технологии за складирање на енергија се широко применети во различни сектори на електроенергетскиот систем, длабоко менувајќи ги оперативните карактеристики на традиционалните електроенергетски системи. Тие станаа неопходни средства за безбедно, стабилно и економично работење на електроенергетските системи.
2. Складирање на механичка енергија
Складирањето на механичка енергија главно вклучува складирање на енергија од компримиран воздух и складирање на енергија од замаец.
Складирање на енергија од компримиран воздух (CAES): CAES го користи вишокот електрична енергија во периодите на ниска побарувачка за компресирање на воздух, кој се складира, а подоцна се ослободува во периодите на врвна побарувачка за да генерира енергија со погон на гасна турбина. CAES е погоден за големи апликации како што се ветерни фарми поради неговите можности за намалување на врвните потреби, но бара специфични географски услови.
Складирање на енергија на замаецот: Овој метод користи електрична енергија за забрзување на ротор поставен во вакуум, претворајќи ја електричната енергија во кинетичка енергија за складирање. Складирањето на енергија на замаецот се карактеризира со кратки траења на празнење и помали капацитети, што го прави идеален за апликации како што се непрекинато напојување (UPS) и регулација на фреквенција. Сепак, неговата густина на енергија е релативно ниска, одржувајќи ја моќноста само од неколку секунди до минути.
3. Електрохемиско складирање на енергија
Електрохемиското складирање на енергија е истакната област што вклучува различни видови батерии:
Литиум-јонски батерии: Најзрелата и најшироко користена електрохемиска технологија за складирање, моментално во големо производство и со најбрз раст и најголем пазарен удел.
Оловно-киселински батерии: Овие батерии имаат електроди направени првенствено од олово и неговите оксиди со електролит од сулфурна киселина. Тие се зрела технологија со стабилни перформанси, но страдаат од долго време на полнење, високо загадување и краток век на траење.
Проточни батерии: Сè уште во фаза на демонстративна примена, проточните батерии може да се категоризираат врз основа на нивните електролитни системи во ванадиумски редокс проточни батерии, цинк-железо проточни батерии, цинк-бром проточни батерии и железо-хром проточни батерии. Ванадиумските редокс проточни батерии се најкомерцијализирани, додека другите сè уште се забрзуваат кон индустријализација.
Натриум-јонски батерии: Овие батерии користат интеркалација и деинтеркалација на натриумови јони помеѓу анодата и катодата за полнење и празнење. Технологијата на натриум-јони е сè уште експериментална и е во фаза на понатамошни истражувања и тестирања.
4. Складирање на електромагнетна енергија
Складирањето на електромагнетна енергија вклучува складирање на суперспроводлива магнетна енергија (SMES) и складирање на енергија во суперкондензатори, погодно за апликации што бараат брзо празнење и голема моќност.
Складирање на суперспроводлива магнетна енергија (SMES): Складира електрична енергија во магнетно поле со можности за брзо полнење/празнење и висока густина на моќност. И покрај достапноста на комерцијални производи на SMES со ниска и висока температура, нивната примена во електричните мрежи останува ограничена поради високата цена и сложеното одржување на суперспроводливите материјали, што ги држи во експериментална фаза.
Суперкондензатори: Складираат електрична енергија користејќи електростатски принципи, со ниска отпорност на напон на диелектричниот материјал. Затоа, суперкондензаторите имаат ограничен капацитет за складирање на енергија, ниска густина на енергија и високи инвестициски трошоци.
5. Складирање на хемиска енергија
Складирањето на хемиска енергија главно се однесува на технологии за складирање на водород. Тие ја претвораат повремената или вишокот електрична енергија во водород преку електролиза за складирање, кој може да се претвори назад во електрична енергија со помош на горивни ќелии или други уреди за генерирање кога е потребно.
Според „Истражувањето на развојните патеки на станици за складирање на енергија од водород“ од Polaris, моменталната ефикасност на производство на енергија од системите со горивни ќелии со водород е околу 45%. Со оглед на загубата на енергија за време на електролизата на водата, вкупната ефикасност на системот за производство на енергија од складирање на водород е приближно 35%. Подобрувањето на ефикасноста на конверзијата на енергија е критичен предизвик, а големиот индустриски развој на складирање на енергија од водород бара значително време.
