1. Шта је ESS? Поглед на систем за складиштење енергије
Складиштење енергије је процес претварања енергије у облик који може поузданије постојати у природи, а затим њено чување на начин који је чини доступном када је потребна. Када се енергија ствара, мења, креће и користи, често постоје разлике између понуде и потражње у погледу количине, облика, расподеле и времена. Коришћење технологије складиштења енергије за складиштење и ослобађање енергије може изједначити ове разлике. Ово ће учинити понуду и потражњу енергије једнакијим и повећати енергетску ефикасност. Механичка енергија, топлотна енергија, хемијска енергија, енергија зрачења (светлосна), електромагнетна енергија, нуклеарна енергија и друге врсте енергије могу се сврстати у различите групе. Поред енергије зрачења, све остале врсте енергије могу се складиштити у стандардним облицима. На пример, механичка енергија се може складиштити као кинетичка или потенцијална енергија, електрична енергија се може складиштити као енергија индукованог поља или енергија електростатичког поља, топлотна енергија се може складиштити као латентна топлота или осетна топлота, а нуклеарна енергија је чисти облик складиштења енергије. Међу различитим начинима складиштења енергије су пумпно складиштење, складиштење компримованог ваздуха, складиштење замајцем, складиштење батерија, термално складиштење и складиштење водоника.
Тренутно се батерије чешће користе за складиштење енергије у микромрежама јер су зрела роба са великим искуством у раду. Систем за складиштење енергије у батеријама састоји се од неколико делова, углавном укључујући батеријски пакет за складиштење енергије, систем за управљање батеријама (BMS), појачавајући трансформатор, двосмерни конвертор за складиштење енергије (PCS), систем за праћење складиштења енергије и неке друге делове. Када мрежа падне у неактивност, систем за складиштење енергије може се пребацити са прикључка на мрежу на рад без мреже. Затим делује као резервни извор напајања за цео систем микромреже, одржавајући стабилним напон и струју када није повезан на мрежу.
2. Избор батерије за складиштење енергије
2.1 Батерија са оловно-угљеничним батеријама
Оловно-угљенична батерија је нова врста уређаја за складиштење енергије направљеног додавањем угљеничних материјала са капацитивним својствима на негативну електроду обичне оловно-киселинске батерије. Ово се може урадити или „интерно и“ или „интерно помешано“. Оловно-угљеничне батерије су сличне и обичним оловно-киселинским батеријама и суперкондензаторима. Оне могу учинити да обичне оловно-киселинске батерије раде много боље на много начина, а ово су неке од њихових научних предности:
1. високи мултипликатор пуњења;
2. век трајања је 4-5 пута дужи од обичних оловно-киселинских батерија;
3. добра безбедност;
4. високо искоришћење регенерације (до 97%), много веће него код других хемијских батерија; пуно сировина, ниска цена, 1,5 пута већа од обичних оловно-киселинских батерија; а цена обичних оловно-киселинских батерија је око 1,5 пута већа од ових батерија. 1,5 пута јаче од обичне оловно-киселинске батерије.
Перформансе оловно-угљеничних батерија су знатно побољшане у поређењу са традиционалним оловно-киселинским батеријама. Међутим, још увек није јасно какву улогу кључни угљенични материјал игра у побољшању перформанси оловно-угљеничних батерија. Додавање угљеничних материјала може имати негативне ефекте, као што су таложење водоника на негативној електроди и губитак воде у батерији, тако да је ово проблем који треба решити.
2.2 Литијумска батерија
У процесу пуњења и пражњења, литијум-јонске батерије користе хемикалије које садрже литијум као позитивну аноду. У литијум-јонским батеријама нема металног литијума.
Литијум-јонске батерије имају позитивну електроду направљену од једињења која садрже литијум, као што су литијум кобалтат (LiCoO2), литијум манганат (LiMn2O4), литијум гвожђе фосфат (LiFePO4) и други дводелни или троделни материјали. Негативна електрода је направљена од међуслојних једињења литијум-угљеника, као што су графит, меки угљеник, тврди угљеник и литијум титанат.
Литијум-јонске батерије имају две изузетне предности, једна је висока густина складиштења енергије, а друга је густина снаге. Остале предности укључују високу ефикасност, широк спектар употребе, велику пажњу, брз научни напредак и велики простор за раст. ① Пошто се користе хемијски електролити, постоје велики безбедносни ризици; безбедност мора бити боља.
2.3 Избор батерије за складиштење енергије
Поглед на разлике између ове две врсте батерија за складиштење енергије у погледу дубине пражњења, температурног опсега у којем могу да раде и њиховог животног века.
Горња табела показује да оловно-угљеничне батерије имају кратак век трајања и ослобађају водоник, што је опасно. Литијум-гвожђе-фосфатне батерије, с друге стране, могу да раде у различитим температурама и имају висок век трајања, ефикасност преноса енергије и густину енергије.
Из тог разлога, литијум-гвожђе-фосфатне батерије су најбољи избор за већину пројеката складиштења енергије.
