1. Pangkalahatang-ideya
Ang teknolohiya ng pag-iimbak ng enerhiya ay maaaring malawak na ikategorya sa pisikal na imbakan at kemikal na imbakan. Kasama sa pisikal na imbakan ang mga teknolohiyang tulad ng pumped hydro storage, compressed air, flywheel storage, gravity storage, at phase-change storage. Kasama sa kemikal na imbakan ang mga baterya ng lithium-ion, flow batteries, sodium-ion batteries, at mga teknolohiya ng hydrogen (ammonia) storage.
Ang bagong imbakan ng enerhiya ay tumutukoy sa mga teknolohiya ng imbakan na pangunahing naglalabas ng kuryente, hindi kasama ang pumped hydro storage. Kung ikukumpara sa pumped hydro storage, ang mga bagong teknolohiya ng imbakan ng enerhiya ay nag-aalok ng flexible na paglalagay, maiikling panahon ng konstruksyon, mabilis na tugon, at magkakaibang katangian ng paggana.
Malawakang ginagamit ang mga bagong teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya sa iba't ibang sektor ng sistema ng kuryente, na lubos na nagpapabago sa mga katangian ng operasyon ng mga tradisyonal na sistema ng kuryente. Ang mga ito ay naging kailangang-kailangan na pasilidad para sa ligtas, matatag, at matipid na operasyon ng mga sistema ng kuryente.
2. Imbakan ng Enerhiya sa Mekanismo
Pangunahing kinabibilangan ng pag-iimbak ng enerhiyang mekanikal ang pag-iimbak ng enerhiyang naka-compress na hangin at pag-iimbak ng enerhiyang flywheel.
Imbakan ng Enerhiya sa Naka-compress na Hangin (Compressed Air Energy Storage o CAES): Gumagamit ang CAES ng sobrang kuryente sa mga panahong mababa ang demand upang i-compress ang hangin, na iniimbak at kalaunan ay inilalabas sa mga panahong pinakamataas ang demand upang makabuo ng kuryente sa pamamagitan ng pagpapaandar ng gas turbine. Ang CAES ay angkop para sa malalaking aplikasyon tulad ng mga wind farm dahil sa mga kakayahan nitong mag-peak-shave ngunit nangangailangan ng mga partikular na kondisyong heograpikal.
Pag-iimbak ng Enerhiya ng Flywheel: Ang pamamaraang ito ay gumagamit ng enerhiyang elektrikal upang pabilisin ang isang rotor na nakalagay sa vacuum, na nagko-convert ng enerhiyang elektrikal sa kinetic energy para sa imbakan. Ang pag-iimbak ng enerhiya ng flywheel ay nailalarawan sa pamamagitan ng maiikling tagal ng paglabas at mas maliliit na kapasidad, kaya mainam ito para sa mga aplikasyon tulad ng mga uninterruptible power supply (UPS) at regulasyon ng dalas. Gayunpaman, ang densidad ng enerhiya nito ay medyo mababa, na nagpapanatili ng lakas sa loob lamang ng ilang segundo hanggang minuto.
3. Imbakan ng Enerhiya na Elektrokemikal
Ang pag-iimbak ng enerhiyang elektrokemikal ay isang kilalang larangan na kinabibilangan ng iba't ibang uri ng baterya:
Mga Baterya ng Lithium-Ion: Ang pinaka-mature at malawakang ginagamit na teknolohiya sa electrochemical storage, kasalukuyang nasa malawakang produksyon at may pinakamabilis na paglago at pinakamataas na bahagi sa merkado.
Mga Baterya ng Lead-Acid: Ang mga bateryang ito ay may mga electrode na pangunahing gawa sa lead at mga oxide nito na may sulfuric acid electrolyte. Ang mga ito ay isang mature na teknolohiya na may matatag na pagganap ngunit dumaranas ng mahabang oras ng pag-charge, mataas na polusyon, at maiikling lifespan.
Mga Baterya ng Daloy: Nasa yugto pa rin ng demonstrasyon ng aplikasyon, ang mga baterya ng daloy ay maaaring ikategorya batay sa kanilang mga sistema ng electrolyte sa mga baterya ng vanadium redox flow, baterya ng zinc-iron flow, baterya ng zinc-bromine flow, at baterya ng iron-chromium flow. Ang mga baterya ng vanadium redox flow ang pinakakomersyalisado, habang ang iba ay bumibilis pa rin patungo sa industriyalisasyon.
Mga Baterya ng Sodium-Ion: Ginagamit ng mga bateryang ito ang intercalation at deintercalation ng mga sodium ion sa pagitan ng anode at cathode para sa pag-charge at pagdischarge. Ang teknolohiya ng sodium-ion ay eksperimental pa rin, sumasailalim sa karagdagang pananaliksik at pagsubok.
4. Imbakan ng Enerhiya na Elektromagnetiko
Kabilang sa electromagnetic energy storage ang superconducting magnetic energy storage (SMES) at supercapacitor energy storage, na angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mabilis na pagdiskarga at mataas na lakas.
Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES): Nag-iimbak ng enerhiyang elektrikal sa isang magnetic field na may mabilis na kakayahan sa pag-charge/discharge at mataas na densidad ng kuryente. Sa kabila ng pagkakaroon ng mga komersyal na produktong SMES na mababa ang temperatura at mataas ang temperatura, ang kanilang aplikasyon sa mga power grid ay nananatiling limitado dahil sa mataas na gastos at masalimuot na pagpapanatili ng mga materyales na superconducting, na nagpapanatili sa mga ito sa yugto ng eksperimento.
Mga Supercapacitor: Nag-iimbak ng enerhiyang elektrikal gamit ang mga prinsipyong electrostatic, na may mababang boltaheng resistensya ng dielectric material. Samakatuwid, ang mga supercapacitor ay may limitadong kapasidad sa pag-iimbak ng enerhiya, mababang densidad ng enerhiya, at mataas na gastos sa pamumuhunan.
5. Imbakan ng Enerhiya ng Kemikal
Ang pag-iimbak ng enerhiyang kemikal ay pangunahing tumutukoy sa mga teknolohiya sa pag-iimbak ng hydrogen. Kino-convert nito ang paulit-ulit o sobrang kuryente tungo sa hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis para sa pag-iimbak, na maaaring i-convert pabalik sa kuryente gamit ang mga fuel cell o iba pang mga generation device kung kinakailangan.
Ayon sa "Development Path Research of Hydrogen Energy Storage Peak Shaving Stations" ng Polaris, ang kasalukuyang kahusayan sa pagbuo ng kuryente ng mga sistema ng hydrogen fuel cell ay humigit-kumulang 45%. Kung isasaalang-alang ang pagkawala ng enerhiya sa panahon ng electrolysis ng tubig, ang pangkalahatang kahusayan ng sistema ng pagbuo ng kuryente sa imbakan ng hydrogen ay humigit-kumulang 35%. Ang pagpapabuti ng kahusayan sa conversion ng enerhiya ay isang kritikal na hamon, at ang malawakang pag-unlad ng industriya ng imbakan ng enerhiya ng hydrogen ay nangangailangan ng malaking oras.
