1. ESS ni nini? Kuangalia Mfumo wa Hifadhi ya Nishati
Hifadhi ya nishati ni mchakato wa kubadilisha nishati kuwa umbo ambalo linaweza kuwepo katika maumbile kwa uhakika zaidi na kisha kuitunza kwa njia inayoifanya ipatikane inapohitajika. Wakati nishati inapoundwa, kubadilishwa, kuhamishwa, na kutumika, mara nyingi kuna tofauti kati ya usambazaji na mahitaji kulingana na kiasi, umbo, usambazaji, na wakati. Kutumia teknolojia ya kuhifadhi nishati kuhifadhi na kutoa nishati kunaweza kusawazisha tofauti hizi. Hii itafanya usambazaji na mahitaji ya nishati kuwa sawa zaidi na kuongeza ufanisi wa nishati. Nishati ya mitambo, nishati ya joto, nishati ya kemikali, nishati ya mionzi (mwanga), nishati ya sumakuumeme, nishati ya nyuklia, na aina zingine za nishati zinaweza kuwekwa katika vikundi tofauti. Mbali na nishati inayong'aa, aina zingine zote za nishati zinaweza kuhifadhiwa katika aina za kawaida. Kwa mfano, nishati ya mitambo inaweza kuhifadhiwa kama nishati ya kinetiki au inayowezekana, nishati ya umeme inaweza kuhifadhiwa kama nishati ya uwanja unaosababishwa au nishati ya uwanja wa umeme, nishati ya joto inaweza kuhifadhiwa kama joto fiche au joto linalofaa, na nishati ya nyuklia ni aina safi ya uhifadhi wa nishati. Miongoni mwa njia tofauti za kuhifadhi nishati ni hifadhi ya pampu, hifadhi ya hewa iliyoshinikizwa, hifadhi ya gurudumu la kuruka, hifadhi ya betri, hifadhi ya joto, na hifadhi ya hidrojeni.
Kwa sasa, betri hutumika zaidi kuhifadhi nishati katika gridi ndogo kwa sababu ni bidhaa zilizokomaa zenye uzoefu mwingi wa kufanya kazi. Kuna sehemu kadhaa katika mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri, hasa ikijumuisha pakiti ya betri ya kuhifadhi nishati, mfumo wa usimamizi wa betri (BMS), kibadilishaji cha hatua kwa hatua, kifaa cha kubadilisha nishati cha pande mbili (PCS), mfumo wa kufuatilia uhifadhi wa nishati, na sehemu zingine. Gridi inapopungua, mfumo wa kuhifadhi nishati unaweza kubadilishwa kutoka kuunganishwa kwenye gridi hadi kufanya kazi bila gridi. Kisha hufanya kazi kama chanzo cha ziada cha nguvu kwa mfumo mzima wa gridi ndogo, na kuweka volteji na mkondo imara wakati haujaunganishwa kwenye gridi.
2. Kuchagua betri ya kuhifadhi nishati
2.1 Betri yenye kaboni ya risasi
Betri ya risasi-kaboni ni aina mpya ya kifaa cha kuhifadhi nishati kilichotengenezwa kwa kuongeza vifaa vya kaboni vyenye sifa za uwezo kwenye elektrodi hasi ya betri ya kawaida ya risasi-asidi. Hii inaweza kufanywa ama "ndani na" au "mchanganyiko wa ndani." Betri za risasi-kaboni ni kama betri za kawaida za risasi-asidi na super capacitors. Zinaweza kufanya betri za kawaida za risasi-asidi zifanye kazi vizuri zaidi kwa njia nyingi, na hizi ni baadhi ya faida zao za kisayansi:
1. kizidishi cha kuchaji kwa kiwango cha juu;
2. Muda wa mzunguko ni mara 4-5 zaidi ya betri za kawaida za asidi-risasi;
3. usalama mzuri;
4. matumizi ya juu ya urejeshaji (hadi 97%), juu zaidi kuliko betri zingine za kemikali; malighafi nyingi, gharama ya chini, mara 1.5 ya betri za kawaida za asidi-risasi; na gharama ya betri za kawaida za asidi-risasi ni takriban mara 1.5 ya betri hizi. Nguvu mara 1.5 kuliko betri ya kawaida ya asidi-risasi.
Utendaji wa betri za risasi-kaboni umeimarika sana ikilinganishwa na betri za kawaida za asidi-risasi. Hata hivyo, bado haijulikani ni jukumu gani nyenzo muhimu za kaboni zina jukumu katika kuboresha utendaji wa betri za risasi-kaboni. Kuongeza vifaa vya kaboni kunaweza kuwa na athari mbaya, kama vile elektrodi hasi inayosababisha hidrojeni na betri kupoteza maji, kwa hivyo hili ni suala linalohitaji kushughulikiwa.
Betri ya Lithiamu 2.2
Katika mchakato wa kuchaji na kutoa chaji, betri za lithiamu-ion hutumia kemikali zenye lithiamu kama anodi chanya. Hakuna metali ya lithiamu katika betri za lithiamu-ion.
Betri za Lithiamu-ion zina elektrodi chanya iliyotengenezwa kwa misombo yenye lithiamu, kama vile lithiamu kobaltate (LiCoO2), lithiamu manganate (LiMn2O4), lithiamu fosfeti ya chuma (LiFePO4), na vifaa vingine vya sehemu mbili au tatu. Elektrodi hasi imetengenezwa kwa misombo ya safu kati ya lithiamu-kaboni, kama vile grafiti, kaboni laini, kaboni ngumu, na titanati ya lithiamu.
Betri za Lithiamu-ion zina faida mbili bora, moja ni msongamano mkubwa wa kuhifadhi nishati, nyingine ni msongamano wa nguvu. Faida zingine ni pamoja na ufanisi mkubwa, matumizi mbalimbali, umakini mwingi, maendeleo ya haraka ya kisayansi, na nafasi kubwa ya ukuaji. ① Kwa sababu elektroliti za kemikali hutumiwa, kuna hatari kubwa za usalama; usalama unahitaji kuwa bora zaidi.
2.3 Kuchagua betri ya kuhifadhi nishati
Kuangalia tofauti kati ya aina hizi mbili za betri za kuhifadhi nishati kulingana na jinsi zinavyoweza kutolewa kwa kina, kiwango cha halijoto ambacho zinaweza kufanya kazi, na maisha yake ya mzunguko.
Jedwali hapo juu linaonyesha kwamba betri za risasi-kaboni zina maisha mafupi ya mzunguko na hutoa hidrojeni, ambayo ni hatari. Betri za fosfeti ya chuma ya lithiamu, kwa upande mwingine, zinaweza kufanya kazi katika halijoto mbalimbali na kuwa na maisha ya mzunguko wa juu, ufanisi wa uhamishaji wa nishati, na msongamano wa nishati.
Kwa sababu hii, betri za kuhifadhia fosfeti ya chuma ya lithiamu ndizo chaguo bora kwa miradi mingi ya kuhifadhi nishati.
