1. Apakah ESS? Tinjauan Sistem Penyimpanan Tenaga
Penyimpanan tenaga ialah proses mengubah tenaga kepada bentuk yang boleh wujud dalam alam semula jadi dengan lebih andal dan kemudian mengekalkannya dengan cara yang membolehkannya tersedia apabila diperlukan. Apabila tenaga dicipta, diubah, digerakkan dan digunakan, sering terdapat perbezaan antara penawaran dan permintaan dari segi jumlah, bentuk, penyebaran dan masa. Menggunakan teknologi penyimpanan tenaga untuk menyimpan dan melepaskan tenaga boleh meratakan perbezaan ini. Ini akan menjadikan penawaran dan permintaan tenaga lebih setara dan meningkatkan kecekapan tenaga. Tenaga mekanikal, tenaga haba, tenaga kimia, tenaga sinaran (cahaya), tenaga elektromagnet, tenaga nuklear dan jenis tenaga lain boleh diletakkan dalam kumpulan yang berbeza. Selain tenaga sinaran, semua jenis tenaga lain boleh disimpan dalam bentuk standard. Contohnya, tenaga mekanikal boleh disimpan sebagai tenaga kinetik atau tenaga keupayaan, tenaga elektrik boleh disimpan sebagai tenaga medan teraruh atau tenaga medan elektrostatik, tenaga haba boleh disimpan sebagai haba pendam atau haba deria, dan tenaga nuklear ialah bentuk penyimpanan tenaga tulen. Antara cara berbeza untuk menyimpan tenaga ialah penyimpanan dipam, penyimpanan udara termampat, penyimpanan roda tenaga, penyimpanan bateri, penyimpanan haba dan penyimpanan hidrogen.
Pada masa ini, bateri lebih kerap digunakan untuk menyimpan tenaga dalam mikrogrid kerana ia merupakan produk matang dengan banyak pengalaman kerja. Terdapat beberapa bahagian dalam sistem storan tenaga bateri, terutamanya termasuk pek bateri storan tenaga, sistem pengurusan bateri (BMS), transformer step-up, peranti penukar dwiarah storan tenaga (PCS), sistem pengesanan storan tenaga dan beberapa bahagian lain. Apabila grid terputus, sistem storan tenaga boleh ditukar daripada disambungkan ke grid kepada berfungsi tanpa grid. Ia kemudian bertindak sebagai sumber kuasa sandaran untuk keseluruhan sistem mikrogrid, memastikan voltan dan arus stabil apabila ia tidak disambungkan ke grid.
2. Memilih bateri storan tenaga
2.1 Bateri dengan karbon plumbum
Bateri plumbum-karbon ialah sejenis peranti penyimpanan tenaga baharu yang dibuat dengan menambah bahan karbon dengan kualiti kapasitif pada elektrod negatif bateri asid plumbum biasa. Ini boleh dilakukan sama ada "secara dalaman dan" atau "bercampur secara dalaman." Bateri plumbum-karbon adalah seperti bateri asid plumbum biasa dan kapasitor super. Ia boleh menjadikan bateri asid plumbum biasa berfungsi dengan lebih baik dalam pelbagai cara, dan ini adalah beberapa manfaat saintifiknya:
1. pengganda pengecasan yang tinggi;
2. hayat kitaran adalah 4-5 kali ganda daripada bateri asid plumbum biasa;
3. keselamatan yang baik;
4. penggunaan regenerasi yang tinggi (sehingga 97%), jauh lebih tinggi daripada bateri kimia lain; banyak bahan mentah, kos rendah, 1.5 kali ganda daripada bateri asid plumbum biasa; dan kos bateri asid plumbum biasa adalah kira-kira 1.5 kali ganda daripada bateri ini. 1.5 kali ganda lebih kuat daripada bateri asid plumbum biasa.
Prestasi bateri plumbum-karbon telah bertambah baik dengan ketara berbanding bateri asid plumbum tradisional. Walau bagaimanapun, masih belum jelas apakah peranan bahan karbon utama dalam meningkatkan prestasi bateri plumbum-karbon. Menambah bahan karbon boleh memberi kesan negatif, seperti elektrod negatif yang memendakkan hidrogen dan bateri kehilangan air, jadi ini merupakan isu yang perlu ditangani.
2.2 Bateri litium
Dalam proses pengecasan dan penyahcasan, bateri litium-ion menggunakan bahan kimia yang mengandungi litium sebagai anod positif. Tiada logam litium dalam bateri litium-ion.
Bateri litium-ion mempunyai elektrod positif yang diperbuat daripada sebatian yang mengandungi litium, seperti litium kobalt (LiCoO2), litium manganat (LiMn2O4), litium besi fosfat (LiFePO4), dan bahan dua atau tiga bahagian lain. Elektrod negatif diperbuat daripada sebatian antara lapisan litium-karbon, seperti grafit, karbon lembut, karbon keras dan litium titanat.
Bateri litium-ion mempunyai dua kelebihan yang luar biasa, satu ialah ketumpatan penyimpanan tenaga yang tinggi, dan satu lagi ialah ketumpatan kuasa. Faedah-faedah lain termasuk kecekapan yang tinggi, pelbagai kegunaan, banyak perhatian, kemajuan saintifik yang pantas, dan banyak ruang untuk pertumbuhan. ① Oleh kerana elektrolit kimia digunakan, terdapat risiko keselamatan yang besar; keselamatan perlu dipertingkatkan.
2.3 Memilih bateri storan tenaga
Lihat perbezaan antara kedua-dua jenis bateri storan tenaga ini dari segi kedalaman ia boleh dinyahcas, julat suhu ia boleh berfungsi dan jangka hayat kitarannya.
Jadual di atas menunjukkan bahawa bateri plumbum-karbon mempunyai jangka hayat kitaran yang pendek dan melepaskan hidrogen, yang berbahaya. Sebaliknya, bateri litium besi fosfat boleh berfungsi dalam pelbagai suhu dan mempunyai jangka hayat kitaran, kecekapan pemindahan tenaga dan ketumpatan tenaga yang tinggi.
Atas sebab ini, bateri simpanan litium besi fosfat adalah pilihan terbaik untuk kebanyakan projek penyimpanan tenaga.
