1. Hva er ESS? En titt på energilagringssystemet
Energilagring er prosessen med å endre energi til en form som kan eksistere i naturen mer pålitelig, og deretter holde den på en måte som gjør den tilgjengelig når den trengs. Når energi skapes, endres, flyttes og brukes, er det ofte forskjeller mellom tilbud og etterspørsel når det gjelder mengde, form, spredning og tid. Bruk av energilagringsteknologi for å lagre og frigjøre energi kan utjevne disse forskjellene. Dette vil gjøre energitilbud og -etterspørsel mer lik og øke energieffektiviteten. Mekanisk energi, varmeenergi, kjemisk energi, strålingsenergi (lysenergi), elektromagnetisk energi, kjernekraft og andre typer energi kan deles inn i forskjellige grupper. I tillegg til strålingsenergi kan alle andre typer energi lagres i standardformer. For eksempel kan mekanisk energi lagres som kinetisk eller potensiell energi, elektrisk energi kan lagres som indusert feltenergi eller elektrostatisk feltenergi, termisk energi kan lagres som latent varme eller følbar varme, og kjernekraft er en ren form for energilagring. Blant de forskjellige måtene å lagre energi på er pumpelagring, trykkluftlagring, svinghjullagring, batterilagring, termisk lagring og hydrogenlagring.
For øyeblikket brukes batterier oftere til å lagre energi i mikronett fordi de er modne produkter med mye arbeidserfaring. Det finnes flere deler i batterilagringssystemer, hovedsakelig inkludert energilagringsbatteripakken, batteristyringssystemet (BMS), opptransformatoren, energilagringens toveis omformerenhet (PCS), energilagringssporingssystemet og noen andre deler. Når nettet går ned, kan energilagringssystemet byttes fra å være koblet til nettet til å fungere uten nettet. Det fungerer deretter som en backup-strømkilde for hele mikronettsystemet, og holder spenningen og strømmen stabil når det ikke er koblet til nettet.
2. Valg av energilagringsbatteri
2.1 Batteri med blykarbon
Bly-karbonbatterier er en ny type energilagringsenhet laget ved å tilsette karbonmaterialer med kapasitive egenskaper til den negative elektroden i et vanlig bly-syrebatteri. Dette kan gjøres enten "internt og" eller "internt blandet". Bly-karbonbatterier er som både vanlige bly-syrebatterier og superkondensatorer. De kan få vanlige bly-syrebatterier til å fungere mye bedre på mange måter, og dette er noen av deres vitenskapelige fordeler:
1. høy lademultiplikator;
2. Sykluslevetiden er 4–5 ganger høyere enn for vanlige blybatterier;
3. god sikkerhet;
4. høy regenereringsutnyttelse (opptil 97 %), mye høyere enn for andre kjemiske batterier; mange råvarer, lav kostnad, 1,5 ganger høyere enn for vanlige blybatterier; og kostnaden for vanlige blybatterier er omtrent 1,5 ganger høyere enn for disse batteriene. 1,5 ganger sterkere enn et vanlig blybatteri.
Ytelsen til bly-karbonbatterier har blitt betydelig forbedret sammenlignet med tradisjonelle blysyrebatterier. Det er imidlertid fortsatt ikke klart hvilken rolle nøkkelkarbonmaterialet spiller i å forbedre ytelsen til bly-karbonbatterier. Tilsetning av karbonmaterialer kan ha negative effekter, som at den negative elektroden utfeller hydrogen og at batteriet mister vann, så dette er et problem som må tas tak i.
2.2 Litiumbatteri
I prosessen med lading og utlading bruker litiumionbatterier kjemikalier som inneholder litium som positiv anode. Det finnes ikke noe litiummetall i litiumionbatterier.
Litiumionbatterier har en positiv elektrode laget av litiumholdige forbindelser, som litiumkoboltat (LiCoO2), litiummanganat (LiMn2O4), litiumjernfosfat (LiFePO4) og andre to- eller trekomponentmaterialer. Den negative elektroden er laget av litiumkarbon-mellomlagsforbindelser, som grafitt, mykt karbon, hardt karbon og litiumtitanat.
Litiumionbatterier har to fremragende fordeler: høy energilagringstetthet og effekttetthet. Andre fordeler inkluderer høy effektivitet, et bredt bruksområde, mye oppmerksomhet, rask vitenskapelig fremgang og mye rom for vekst. ① Fordi kjemiske elektrolytter brukes, er det store sikkerhetsrisikoer; sikkerheten må forbedres.
2.3 Valg av energilagringsbatteri
En titt på forskjellene mellom disse to typene energilagringsbatterier når det gjelder hvor dypt de kan utlades, temperaturområdet de kan fungere i og deres levetid.
Tabellen ovenfor viser at bly-karbonbatterier har kort levetid og frigjør hydrogen, noe som er farlig. Litiumjernfosfatbatterier, derimot, kan fungere i en rekke temperaturer og ha høy levetid, energioverføringseffektivitet og energitetthet.
Av denne grunn er litiumjernfosfat-lagringsbatterier det beste valget for de fleste energilagringsprosjekter.
