1. Umumiy ma'lumot
Energiyani saqlash texnologiyasini keng miqyosda fizik saqlash va kimyoviy saqlashga ajratish mumkin. Fizik saqlash nasosli gidro saqlash, siqilgan havo, maxovik saqlash, tortishish kuchini saqlash va fazaviy o'zgarishni saqlash kabi texnologiyalarni o'z ichiga oladi. Kimyoviy saqlash lityum-ion batareyalar, oqim batareyalari, natriy-ion batareyalar va vodorod (ammiak) saqlash texnologiyalarini o'z ichiga oladi.
Yangi energiya saqlash asosan elektr energiyasini ishlab chiqaradigan saqlash texnologiyalarini anglatadi, nasosli gidroelektr saqlash bundan mustasno. Nasosli gidroelektr saqlash bilan solishtirganda, yangi energiya saqlash texnologiyalari moslashuvchan joylashuv, qisqa qurilish muddatlari, tezkor javob va turli xil funktsional xususiyatlarni taklif etadi.
Yangi energiya saqlash texnologiyalari energetika tizimining turli sohalarida keng qo'llanilmoqda, bu an'anaviy energetika tizimlarining ishlash xususiyatlarini tubdan o'zgartirmoqda. Ular energetika tizimlarining xavfsiz, barqaror va tejamkor ishlashi uchun ajralmas vositaga aylandi.
2. Mexanik energiyani saqlash
Mexanik energiyani saqlash asosan siqilgan havo energiyasini saqlash va volan energiyasini saqlashni o'z ichiga oladi.
Siqilgan havo energiyasini saqlash (CAES): CAES kam talab davrlarida ortiqcha elektr energiyasidan foydalanib, havoni siqib chiqaradi, bu esa saqlanadi va keyinchalik eng yuqori talab davrlarida gaz turbinasini boshqarish orqali energiya ishlab chiqarish uchun chiqariladi. CAES eng yuqori quvvatni yo'qotish qobiliyati tufayli shamol elektr stansiyalari kabi keng ko'lamli dasturlar uchun mos keladi, ammo ma'lum geografik sharoitlarni talab qiladi.
Mahovik energiyasini saqlash: Bu usul vakuumga joylashtirilgan rotorni tezlashtirish uchun elektr energiyasidan foydalanadi va elektr energiyasini saqlash uchun kinetik energiyaga aylantiradi. Mahovik energiyasini saqlash qisqa zaryadsizlanish davomiyligi va kichikroq quvvat bilan tavsiflanadi, bu esa uni uzluksiz quvvat manbalari (UPS) va chastotani boshqarish kabi ilovalar uchun ideal qiladi. Biroq, uning energiya zichligi nisbatan past bo'lib, quvvatni atigi bir necha soniyadan bir necha daqiqagacha ushlab turadi.
3. Elektrokimyoviy energiya saqlash
Elektrokimyoviy energiya saqlash turli xil batareyalarni o'z ichiga olgan taniqli sohadir:
Lityum-ion batareyalar: Eng etuk va keng qo'llaniladigan elektrokimyoviy saqlash texnologiyasi, hozirda keng ko'lamli ishlab chiqarishda, eng tez o'sish sur'atlariga va eng yuqori bozor ulushiga ega.
Qo'rg'oshin-kislotali batareyalar: Bu batareyalar asosan qo'rg'oshin va uning oksidlaridan tayyorlangan, sulfat kislota elektrolitiga ega elektrodlarga ega. Ular barqaror ishlashga ega yetuk texnologiya, ammo uzoq zaryadlash vaqti, yuqori ifloslanish va qisqa umr ko'rish muddatiga ega.
Oqimli batareyalar: Hali ham namoyish bosqichida bo'lgan oqimli batareyalarni elektrolit tizimlariga qarab vanadiy redoks oqimli batareyalar, rux-temir oqimli batareyalar, rux-brom oqimli batareyalar va temir-xrom oqimli batareyalarga ajratish mumkin. Vanadiy redoks oqimli batareyalar eng ko'p tijoratlashtirilgan, qolganlari esa hali ham sanoatlashtirish sari tezlashmoqda.
Natriy-ion batareyalari: Ushbu batareyalar zaryadlash va zaryadsizlantirish uchun anod va katod o'rtasida natriy ionlarining interkalatsiyasi va deinterkalatsiyasidan foydalanadi. Natriy-ion texnologiyasi hali ham eksperimental bo'lib, qo'shimcha tadqiqotlar va sinovlardan o'tmoqda.
4. Elektromagnit energiya saqlash
Elektromagnit energiya saqlash tizimiga o'ta o'tkazuvchan magnit energiya saqlash (SMES) va superkondensator energiya saqlash kiradi, ular tez zaryadsizlanish va yuqori quvvat talab qiladigan ilovalar uchun mos keladi.
Supero'tkazuvchi Magnit Energiya Saqlash (SMES): Elektr energiyasini tez zaryadlash/razryadlash qobiliyati va yuqori quvvat zichligi bilan magnit maydonda saqlaydi. Tijorat past haroratli va yuqori haroratli SMES mahsulotlarining mavjudligiga qaramay, ularni elektr tarmoqlarida qo'llash o'ta o'tkazuvchan materiallarning yuqori narxi va murakkab texnik xizmat ko'rsatishi tufayli cheklangan bo'lib qolmoqda, bu esa ularni tajriba bosqichida ushlab turadi.
Superkondensatorlar: Elektr energiyasini elektrostatik printsiplar asosida, dielektrik materialning past kuchlanishga chidamliligi bilan saqlaydi. Shuning uchun superkondensatorlar cheklangan energiya saqlash imkoniyatiga, past energiya zichligiga va yuqori investitsiya xarajatlariga ega.
5. Kimyoviy energiyani saqlash
Kimyoviy energiyani saqlash asosan vodorodni saqlash texnologiyalarini anglatadi. Ular uzluksiz yoki ortiqcha elektr energiyasini saqlash uchun elektroliz orqali vodorodga aylantiradi, bu esa kerak bo'lganda yonilg'i xujayralari yoki boshqa ishlab chiqarish qurilmalari yordamida elektr energiyasiga aylantirilishi mumkin.
Polaris tomonidan olib borilgan "Vodorod energiyasini saqlash cho'qqisini qirqish stansiyalarining rivojlanish yo'lini tadqiq qilish" ma'lumotlariga ko'ra, vodorod yonilg'i xujayralari tizimlarining hozirgi energiya ishlab chiqarish samaradorligi taxminan 45% ni tashkil qiladi. Suv elektrolizi paytida energiya yo'qotilishini hisobga olsak, vodorodni saqlash energiyasini ishlab chiqarishning umumiy tizim samaradorligi taxminan 35% ni tashkil qiladi. Energiyani konvertatsiya qilish samaradorligini oshirish juda muhim vazifa bo'lib, vodorod energiyasini saqlashning keng ko'lamli sanoat rivojlanishi ancha vaqt talab etadi.
