1. X'inhu l-ESS? Ħarsa lejn is-Sistema tal-Ħażna tal-Enerġija
Il-ħażna tal-enerġija hija l-proċess li bih l-enerġija tinbidel f'forma li tista' teżisti fin-natura b'mod aktar affidabbli u mbagħad tinżamm b'mod li jagħmilha disponibbli meta tkun meħtieġa. Meta l-enerġija tkun qed tinħoloq, tinbidel, tiġi mċaqalqa, u tintuża, ħafna drabi jkun hemm differenzi bejn il-provvista u d-domanda f'termini ta' ammont, forma, tixrid, u ħin. L-użu tat-teknoloġija tal-ħażna tal-enerġija biex tinħażen u tiġi rilaxxata l-enerġija jista' jnaqqas dawn id-differenzi. Dan jagħmel il-provvista u d-domanda tal-enerġija aktar ugwali u jagħti spinta lill-effiċjenza tal-enerġija. L-enerġija mekkanika, l-enerġija tas-sħana, l-enerġija kimika, l-enerġija mir-radjazzjoni (dawl), l-enerġija elettromanjetika, l-enerġija nukleari, u tipi oħra ta' enerġija jistgħu jitqiegħdu fi gruppi differenti. Minbarra l-enerġija radjanti, it-tipi l-oħra kollha ta' enerġija jistgħu jinħażnu f'forom standard. Pereżempju, l-enerġija mekkanika tista' tinħażen bħala enerġija kinetika jew potenzjali, l-enerġija elettrika tista' tinħażen bħala enerġija tal-kamp indotta jew enerġija tal-kamp elettrostatiku, l-enerġija termali tista' tinħażen bħala sħana latenti jew sħana sensibbli, u l-enerġija nukleari hija forma pura ta' ħażna tal-enerġija. Fost il-modi differenti biex tinħażen l-enerġija hemm il-ħażna ppumpjata, il-ħażna tal-arja kkompressata, il-ħażna tal-flywheel, il-ħażna tal-batteriji, il-ħażna termali, u l-ħażna tal-idroġenu.
Bħalissa, il-batteriji qed jintużaw aktar komunement biex jaħżnu l-enerġija fil-mikrogrids għaliex huma prodotti maturi b'ħafna esperjenza ta' ħidma. Hemm diversi partijiet fis-sistema tal-ħażna tal-enerġija tal-batteriji, prinċipalment inklużi l-pakkett tal-batterija tal-ħażna tal-enerġija, is-sistema tal-ġestjoni tal-batterija (BMS), it-transformer step-up, l-apparat tal-konvertitur bidirezzjonali tal-ħażna tal-enerġija (PCS), is-sistema ta' traċċar tal-ħażna tal-enerġija, u xi partijiet oħra. Meta l-grid jieqaf jaħdem, is-sistema tal-ħażna tal-enerġija tista' tinqaleb minn konnessa mal-grid għal taħdem mingħajr il-grid. Imbagħad taġixxi bħala sors ta' enerġija ta' backup għas-sistema kollha tal-mikrogrid, u żżomm il-vultaġġ u l-kurrent stabbli meta ma tkunx konnessa mal-grid.
2. L-għażla ta' batterija għall-ħażna tal-enerġija
2.1 Batterija biċ-ċomb-karbonju
Batterija taċ-ċomb-karbonju hija tip ġdid ta' apparat għall-ħażna tal-enerġija magħmul billi jiżdiedu materjali tal-karbonju bi kwalitajiet kapaċittivi mal-elettrodu negattiv ta' batterija taċ-ċomb-aċidu regolari. Dan jista' jsir jew "internament u" jew "imħallat internament." Il-batteriji taċ-ċomb-karbonju huma kemm bħal batteriji taċ-ċomb-aċidu regolari kif ukoll bħal superkapaċitaturi. Jistgħu jagħmlu l-batteriji taċ-ċomb-aċidu regolari jaħdmu ħafna aħjar f'ħafna modi, u dawn huma wħud mill-benefiċċji xjentifiċi tagħhom:
1. multiplikatur għoli tal-iċċarġjar;
2. il-ħajja taċ-ċiklu hija 4-5 darbiet dik tal-batteriji regolari taċ-ċomb-aċidu;
3. sigurtà tajba;
4. utilizzazzjoni għolja ta' riġenerazzjoni (sa 97%), ħafna ogħla minn dik ta' batteriji kimiċi oħra; ħafna materja prima, prezz baxx, 1.5 darbiet dak ta' batteriji taċ-ċomb-aċidu regolari; u l-ispiża ta' batteriji taċ-ċomb-aċidu regolari hija madwar 1.5 darbiet dik ta' dawn il-batteriji. 1.5 darbiet aktar b'saħħitha minn batterija taċ-ċomb-aċidu regolari.
Il-prestazzjoni tal-batteriji taċ-ċomb-karbonju tjiebet ħafna meta mqabbla mal-batteriji tradizzjonali taċ-ċomb-aċidu. Madankollu, għadu mhux ċar x'rwol għandu l-materjal ewlieni tal-karbonju fit-titjib tal-prestazzjoni tal-batteriji taċ-ċomb-karbonju. Iż-żieda ta' materjali tal-karbonju jista' jkollha effetti negattivi, bħall-elettrodu negattiv li jippreċipita l-idroġenu u t-telf tal-ilma mill-batterija, għalhekk din hija kwistjoni li trid tiġi indirizzata.
2.2 Batterija tal-litju
Fil-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt, il-batteriji tal-jone tal-litju jużaw kimiċi li fihom il-litju bħala l-anodu pożittiv. M'hemm l-ebda metall tal-litju fil-batteriji tal-jone tal-litju.
Il-batteriji tal-jone tal-litju għandhom elettrodu pożittiv magħmul minn komposti li fihom il-litju, bħal-kobaltat tal-litju (LiCoO2), il-manganat tal-litju (LiMn2O4), il-fosfat tal-ħadid tal-litju (LiFePO4), u materjali oħra b'żewġ jew tliet partijiet. L-elettrodu negattiv huwa magħmul minn komposti tas-saff intermedju tal-litju-karbonju, bħal grafit, karbonju artab, karbonju iebes, u titanat tal-litju.
Il-batteriji tal-jone tal-litju għandhom żewġ vantaġġi eċċellenti, wieħed huwa d-densità għolja tal-ħażna tal-enerġija, u l-ieħor huwa d-densità tal-qawwa. Benefiċċji oħra jinkludu effiċjenza għolja, firxa wiesgħa ta' użi, ħafna attenzjoni, progress xjentifiku mgħaġġel, u ħafna lok għat-tkabbir. ① Minħabba li jintużaw elettroliti kimiċi, hemm riskji kbar għas-sigurtà; is-sigurtà teħtieġ li titjieb.
2.3 L-għażla ta' batterija għall-ħażna tal-enerġija
Ħarsa lejn id-differenzi bejn dawn iż-żewġ tipi ta' batteriji tal-ħażna tal-enerġija f'termini ta' kemm jistgħu jiġu skarikati fil-fond, il-firxa tat-temperatura li jistgħu jaħdmu fiha, u ċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom.
It-tabella ta’ hawn fuq turi li l-batteriji taċ-ċomb-karbonju għandhom ħajja qasira taċ-ċiklu u jirrilaxxaw l-idroġenu, li huwa perikoluż. Il-batteriji tal-fosfat tal-litju-ħadid, min-naħa l-oħra, jistgħu jaħdmu f’firxa ta’ temperaturi u għandhom ħajja għolja taċ-ċiklu, effiċjenza fit-trasferiment tal-enerġija, u densità tal-enerġija.
Għal din ir-raġuni, il-batteriji tal-ħażna tal-fosfat tal-litju-ħadid huma l-aħjar għażla għall-biċċa l-kbira tal-proġetti tal-ħażna tal-enerġija.
