1. Përmbledhje
Teknologjia e ruajtjes së energjisë mund të kategorizohet gjerësisht në ruajtje fizike dhe ruajtje kimike. Ruajtja fizike përfshin teknologji të tilla si ruajtje me pompë hidroelektrike, ajër i kompresuar, ruajtje me volant, ruajtje me gravitet dhe ruajtje me ndryshim faze. Ruajtja kimike përfshin bateritë litium-jon, bateritë rrjedhëse, bateritë natriumi-jon dhe teknologjitë e ruajtjes së hidrogjenit (amoniakut).
Magazinimi i ri i energjisë i referohet teknologjive të magazinimit që prodhojnë kryesisht energji elektrike, duke përjashtuar magazinimin hidro të pompuar. Krahasuar me magazinimin hidro të pompuar, teknologjitë e reja të magazinimit të energjisë ofrojnë vendndodhje fleksibile, periudha të shkurtra ndërtimi, reagim të shpejtë dhe karakteristika të larmishme funksionale.
Teknologjitë e reja të ruajtjes së energjisë po aplikohen gjerësisht në sektorë të ndryshëm të sistemit elektroenergjetik, duke ndryshuar thellësisht karakteristikat operative të sistemeve tradicionale të energjisë. Ato janë bërë mjete të domosdoshme për funksionimin e sigurt, të qëndrueshëm dhe ekonomik të sistemeve elektroenergjetike.
2. Ruajtja e Energjisë Mekanike
Ruajtja mekanike e energjisë përfshin kryesisht ruajtjen e energjisë në ajrin e kompresuar dhe ruajtjen e energjisë në volantin.
Ruajtja e Energjisë në Ajër të Kompresuar (CAES): CAES përdor energjinë elektrike të tepërt gjatë periudhave me kërkesë të ulët për të kompresuar ajrin, i cili ruhet dhe më vonë lirohet gjatë periudhave të kërkesës maksimale për të gjeneruar energji duke vënë në lëvizje një turbinë me gaz. CAES është i përshtatshëm për aplikime në shkallë të gjerë, siç janë parqet eolike, për shkak të aftësive të tij për të kompensuar kulmin, por kërkon kushte specifike gjeografike.
Ruajtja e Energjisë në Volantin e Rrotës: Kjo metodë përdor energji elektrike për të përshpejtuar një rotor të vendosur në vakum, duke e shndërruar energjinë elektrike në energji kinetike për ruajtje. Ruajtja e energjisë në volantin e rrotës karakterizohet nga kohëzgjatje të shkurtra shkarkimi dhe kapacitete më të vogla, duke e bërë atë ideal për aplikime si furnizimet me energji të pandërprerë (UPS) dhe rregullimi i frekuencës. Megjithatë, dendësia e saj e energjisë është relativisht e ulët, duke ruajtur energjinë vetëm për disa sekonda deri në minuta.
3. Ruajtja e Energjisë Elektrokimike
Ruajtja elektrokimike e energjisë është një fushë e spikatur që përfshin lloje të ndryshme të baterive:
Bateritë litium-jon: Teknologjia më e zhvilluar dhe më e përdorur gjerësisht e ruajtjes elektrokimike, aktualisht në prodhim në shkallë të gjerë dhe me rritjen më të shpejtë dhe pjesën më të lartë të tregut.
Bateritë me plumb-acid: Këto bateri kanë elektroda të bëra kryesisht nga plumbi dhe oksidet e tij me një elektrolit të acidit sulfurik. Ato janë një teknologji e zhvilluar me performancë të qëndrueshme, por vuajnë nga kohë të gjata karikimi, ndotje të lartë dhe jetëgjatësi të shkurtër.
Bateritë me rrjedhje: Ende në fazën e aplikimit demonstrues, bateritë me rrjedhje mund të kategorizohen bazuar në sistemet e tyre elektrolitike në bateri me rrjedhje vanadiumi redoks, bateri me rrjedhje zink-hekur, bateri me rrjedhje zink-brom dhe bateri me rrjedhje hekur-krom. Bateritë me rrjedhje vanadiumi redoks janë më të komercializuara, ndërsa të tjerat janë ende duke përshpejtuar drejt industrializimit.
Bateritë me jon natriumi: Këto bateri përdorin ndërfutjen dhe deinterkalimin e joneve të natriumit midis anodës dhe katodës për karikim dhe shkarkim. Teknologjia e joneve të natriumit është ende eksperimentale, duke kaluar nëpër kërkime dhe testime të mëtejshme.
4. Ruajtja e Energjisë Elektromagnetike
Ruajtja e energjisë elektromagnetike përfshin ruajtjen e energjisë magnetike superpërçuese (SMES) dhe ruajtjen e energjisë në superkondensatorë, të përshtatshëm për aplikime që kërkojnë shkarkim të shpejtë dhe fuqi të lartë.
Ruajtja e Energjisë Magnetike Superpërçuese (SMES): Ruan energjinë elektrike në një fushë magnetike me aftësi të shpejta ngarkimi/shkarkimi dhe dendësi të lartë fuqie. Pavarësisht disponueshmërisë së produkteve komerciale SMES me temperaturë të ulët dhe të lartë, zbatimi i tyre në rrjetet e energjisë mbetet i kufizuar për shkak të kostos së lartë dhe mirëmbajtjes komplekse të materialeve superpërçuese, duke i mbajtur ato në fazën eksperimentale.
Superkondensatorët: Ruajnë energjinë elektrike duke përdorur parimet elektrostatike, me rezistencë të ulët ndaj tensionit të materialit dielektrik. Prandaj, superkondensatorët kanë kapacitet të kufizuar të ruajtjes së energjisë, dendësi të ulët të energjisë dhe kosto të larta investimi.
5. Ruajtja e Energjisë Kimike
Ruajtja kimike e energjisë i referohet kryesisht teknologjive të ruajtjes së hidrogjenit. Këto e shndërrojnë energjinë elektrike me ndërprerje ose të tepërt në hidrogjen nëpërmjet elektrolizës për ruajtje, e cila mund të shndërrohet përsëri në energji elektrike duke përdorur qeliza karburanti ose pajisje të tjera gjenerimi kur është e nevojshme.
Sipas "Hulumtimit të Rrugës së Zhvillimit të Stacioneve të Ruajtjes së Energjisë së Hidrogjenit" nga Polaris, efikasiteti aktual i gjenerimit të energjisë nga sistemet e qelizave të karburantit me hidrogjen është rreth 45%. Duke marrë parasysh humbjen e energjisë gjatë elektrolizës së ujit, efikasiteti i përgjithshëm i sistemit të gjenerimit të energjisë së magazinimit të hidrogjenit është afërsisht 35%. Përmirësimi i efikasitetit të konvertimit të energjisë është një sfidë kritike dhe zhvillimi industrial në shkallë të gjerë i magazinimit të energjisë së hidrogjenit kërkon kohë të konsiderueshme.
