Elektrienergia ja energia ladustamine

Allikas: maailm - Nuclear.org

Kuna taastuvate energiaallikate tähtsus kasvab, on tuule ja päikeseenergia vahelduva olemuse haldamisel ülioluline tõhusad energiasalvestussüsteemid (ESS). Võrgurakenduste energiasalvestuslahendused muutuvad võrguomanike, süsteemioperaatorite ja lõppkasutajate seas üha tavalisemaks. Energiasalvestussüsteemid võimaldavad laias valikus võimalusi ja võivad pakkuda tõhusaid lahendusi energia tasakaalustamiseks, lisateenusteks ja infrastruktuuri investeeringute edasilükkamiseks.

Elektorit ennast ei saa suures mahus säilitada, kuid seda saab muuta muudeks energiavormideks, mida saab säilitada ja hiljem vajaduse korral tagasi elektriks muuta. Elektrienergia salvestussüsteemide hulka kuuluvad akud, hoorattad, suruõhk ja pumbatud hüdro. Mis tahes süsteemis salvestatava energia kogukogus on piiratud. Selle energiamaht on väljendatud Megawatt - tundides (MWH) ja selle võimsust väljendatakse Megawatts (MW või MWE). Elektrisalvestussüsteemid saab kavandada edastussüsteemile lisateenuste osutamiseks, sealhulgas sagedusjuhtimiseks, mis on tänapäeval ruudustiku - peamine roll. Vaatame lähemalt allolevaid erinevaid salvestusvõimalusi.

Pumbatud vee ladustamine

Pumbatud ladustamine hõlmab vee ülesmäge pumpamist reservuaari, millest saab hüdroelektrilisuse tekitamiseks nõudmisel vabastada. Topeltprotsessi tõhusus on umbes 70%. Pumbatud salvestusruum moodustas 95% maailma suurest - skaala elektrisalvestusest keskel - 2016 ja 72% 2014. aastal lisatud salvestusmahust. Pumbatud hüdro eeliseks on vajadusel pikk -. Akude salvestusruumi kasutatakse aga laialdaselt ja see ulatub IEA andmetel 2020. aasta lõpus umbes 15,5 GW elektrivõrkudega. Ehitamine - skaala toiteallutus tekkis 2014. aastal kui määratlevat energiatehnoloogiat. See turg on kasvanud 50% aasta - - aastal, liitium - ioonpatareisid silmapaistvad, kuid redoksvoolu lahtri patareid näitavad lubadusi. Selline ladustamine võib olla võrkude nõudluse vähendamine, nagu varundus või hinna arbitraaž.

Pumbatud ladustamisprojektid ja seadmed on pikk eluiga - nominaalselt 50 aastat, kuid potentsiaalselt rohkem, võrreldes akudega - 8–15 aastat. Pumbatud hüdrosalvestus sobib kõige paremini piigi - koormusvõimsuse tagamiseks süsteemi jaoks, mis sisaldab enamasti fossiilkütuse ja/või tuuma genereerimist. See ei sobi nii hästi -, et täita vaheldumatu, kavandamata ja ettearvamatu põlvkond.

2016. aasta jaanuaris toimunud maailma energianõukogu aruandes ennustas enamiku energiasalvestustehnoloogiate kulude langust aastatel 2015–2030. Akutehnoloogiad näitasid kulude suurimat vähenemist, millele järgnes mõistlik soojuslik, varjatud termiline ja superkondensaatorid. Akutehnoloogiad näitas vähenemist vahemikust 100 -} 700/MWh 2015. aastal 50 -} 190/MWh 2030. aastal - vähenemine järgmise 15 aasta jooksul üle 70%. Naatrium väävel, pliihape ja liitium - ioontehnoloogiad juhivad teed vastavalt WEC -le. Aruande mudelite ladustamine on seotud nii tuule- kui ka päikeseenergiataimedega, hinnates saadud ladustamiskulusid (LCO) konkreetsetes taimedes. Ta märgib, et koormustegur ja keskmine tühjendusaeg nimivõimsusel on LCO -de oluline määraja, kusjuures tsükli sagedus saab sekundaarseks parameetriks. Päikese - -ga seotud salvestusruumi jaoks oli rakenduse juhtum igapäevane salvestusruum, kuue - tunniaja tühjenemisaeg nimivõimsusel. Tuulega seotud ladustamiseks oli rakendusjuhtum kahepäevaseks ladustamiseks 24-tunnise tühjenemisega nimivõimsusel. Esimesel juhul oli kõige konkurentsivõimelisema ladustamise tehnoloogia LCO-d 50-200 eurot/MWh. Viimasel juhul olid tasandatud kulud kõrgemad ja tundlikud tühjendustsüklite arvu suhtes aastas ning "vähesed tehnoloogiad tundusid atraktiivsed".

Pärast kahte - -aastast uuringut California kommunaalteenuste komisjoni poolt, võttis riik 2010. aastal vastu õigusaktid, mis nõuavad 1325 MWE elektriruumi (välja arvatud suur- skaala pumbatud salvestusruum) aastaks 2024. aastal. 2013. aastal tõi see tähtaega 2020. aastal, seejärel oli kokku 35 MW. Seadusandlus täpsustab võimu, mitte ladustamisvõimsust (MWH), mis viitab sellele, et peamine eesmärk on sageduskontroll. Seadusandluse seatud eesmärk on suurendada ruudustiku töökindlust, pakkudes lähetatavat energiat üha suurenevast päikese- ja tuulesisestest sisenditest, asendada ketramisreservi, pakkuda sageduskontrolli ja vähendada tipptasemel mahutavuse nõudeid (tippaeg raseerimine). Salvestussüsteeme saab ühendada kas ülekande- või jaotussüsteemidega või olla arvesti taga. Põhirõhk on aku energia salvestussüsteemidel (BESS). Energia arbitraaž võib suurendada tulusid, ostes - tippu ja müüa tippnõudluse jaoks. Lõuna -California Edison teatas 2014. aastal 260 MW elektrihoidla plaanist, et korvata 2150 MWE San Onofre tuumatehase sulgemine. Kui 1,3 GW ei anna riigi 50 GW nõudluse kontekstis palju dispetšeritavat võimu, oli see kommunaalteenuste jaoks suur stiimul.

Oregon jälgis Californiat ja määras 2015. aastal suuremate kommunaalteenuste (PGE ja Pacificorp) nõude hankida 2020. aastaks vähemalt 5 mWh ladustamist ning PGE pakkus välja mitmes kohas 39 GW, makstes 50–100 miljonit dollarit. 2017. aasta juunis andis Massachusetts 2020. aastaks välja eesmärgi 200 MWH Storage. 2017. aasta novembris otsustas New York seada hoiustamismärgi 2030. aastaks.

Mõnes kohas kasutatakse pumbatud ladustamist igapäevase genereerimiskoormuse tasandamiseks, pumpades vett kõrgele ladustamile - tipptundide ja nädalavahetuste ajal, kasutades liigset alust - koormuse maht madalalt - kulude kivisüsi või tuumaallikaid. Maksimaalsetel tundidel saab seda vett vabastada turbiinide kaudu madalamale reservuaarile hüdro - elektrilise tootmise jaoks, muutes potentsiaalse energia elektriks. Pööratav pump - turbiin/mootor - generaatori komplektid võivad toimida nii pumpade kui ka turbiinidena*. Pumbatud salvestussüsteemid võivad olla efektiivsed, et täita tipptasemel nõudluse muutusi, mis on tingitud kiirest kaldteele - UP või kaldtee - allapoole, ja kasumlik, mis on tingitud tipu ja väljalülitamise erinevusest - hulgimüügihindade tipphindade vahel. Peamine probleem peale vee ja kõrguse on ümmargune - reisi efektiivsus, mis on umbes 70%, nii et iga sisend MWH kohta on taastatud. Lisaks on suhteliselt vähestel kohtadel pumbatud ladustamistammide ulatus, mis on vajalik.

Franciscuse turbiine kasutatakse laialdaselt - pumbatud ladustamiseks, kuid nende hüdrauliline peapiir on umbes 600 m.

Enamik pumbatud ladustamisvõimsust seostatakse väljakujunenud hüdro - elektriliste tammidega jõgedel, kus vesi pumbatakse tagasi kõrgele ladustamile. Selliseid tammitud hüdroskeeme saab täiendada OFF - jõe pumbatud hüdroga. See nõuab künklikul maastikul väikeseid veehoidlaid ja ühendatakse toruga pumba ja turbiiniga.

See Gordon Butte'i projekti skeem on tüüpiline - jõe pumbatud ladustamisele (Gordon Butte)

Rahvusvahelisel Hydrower Associationil on jälgimisriist, mis kaardistab olemasolevate ja kavandatud pumbatud ladustamisprojektide asukohad ja võimsuse.

Pumbatud salvestusruumi on kasutatud alates 1920. aastatest ja täna on kogu maailmas paigaldatud umbes 160 GW pumbatud salvestusruumi, sealhulgas 31 GW USA -s, 53 GW Euroopas ja Skandinaavia, 27 GW Jaapanis ja 23 GW Hiinas. See moodustab umbes 500 GWH-ni suudetud säilitada-umbes 95% maailma suurest - skaala elektrisalvestusest 2016. aasta keskel ja 72% sellest mahutavusest, mis lisati 2014. aastal. Irena teatas, et 96 TWH-d kasutati pumbatud ladustamisest 2015. aastal. Rahvusvahelise energiaagentuuri rahvusvaheline energiaagentuur.Maailma energia väljavaade 2016Projektid 27 GW pumbatud salvestusmahust lisatakse 2040. aastaks, peamiselt Hiinas, USA -s ja Euroopas.

Väljas oleva - jõe pumbatud hüdro jaoks peavad paaritud reservuaarid tavaliselt olema kõrguse erinevus vähemalt 300 meetrit. Hüljatud maa -alustel kaevandustel on saitidena teatav potentsiaal. Hispaania Leoni piirkonnas plaanib Navaleo pumbatud hüdrosüsteemi endises söekaevanduses 710 m pea ja 548 MW väljundiga, toites 1 TWH aastas tagasi võrku.

Erinevalt tuule- ja päikesesisestest võrgusüsteemi sisenditest on hüdro genereerimine sünkroonne ja pakub seetõttu ülekandevõrgus abiteenuseid, näiteks sagedusjuhtimist ja reageeriva võimsuse pakkumist. Pumbatud ladustamisprojekti töö jaoks on tavaliselt 6–20 tundi hüdraulilise reservuaari ladustamist, võrreldes palju vähem akude puhul. Pumbatud salvestussüsteemid on tavaliselt üle 100 MWH salvestatud energia.

Pumbatud hüdrosalvestus sobib kõige paremini piigi - koormusvõimsuse tagamiseks süsteemi jaoks, mis sisaldab enamasti fossiilkütuse ja/või tuuma genereerimist odavate kuludega. See sobib palju vähem vahelduva, kavandamata põlvkonna, näiteks tuule, kus võimsuse ülejäägi kättesaadavus on ebaregulaarne ja ettearvamatu.

Suurim pumbatud ladustamisrajatis on Virginias, USA -s, mahutavusega 3 GW ja 30 GWh ladustatud energiat. Kasulikud rajatised võivad siiski olla üsna väikesed. Samuti ei pea need olema peamiste hüdroelektriliste skeemide täiendavad, kuid võivad kasutada erinevusi ülemise ja alumise reservuaari kõrguses üle 100 meetri, kui mitte liiga kaugel. Okinawa merevesi pumbatakse kaljule - ülemisele reservuaarile. Austraalias kaaluti madalama reservuaari jaoks kasutusele võetud maa -alust kaevandust. Iisrael plaanib 344 MW Kokhav Hayarden kaks - reservuaarisüsteemi.

USA -s Montanas kasutab miljard dollarit, 4 x 100 mW Gordon Butte pumbatud ladustatud hüdroprojekti osariigi keskosas oleva osariigi 665 MWE tuuleturbiinide 665 MWE -st, ehkki see on vähem etteaimatav kui OFF - tippvõimsus, mis on loodud - koormuse - laadimiseks. Absaroka Energy ehitab kõrgendatud reservuaari MESA -le 312 meetri kõrgusel madalamast reservuaarist alates 2018. aastast. See loodab tuule täiendamiseks tarnida 1300 GWh aastas koos lisateenustega.

Saksamaal peaks Münsteri lähedal asuv Gaildorfi tuule- ja hüdroprojekt olema 2018. aastal.

Aku energia salvestussüsteemid

Akud salvestavad ja eraldavad energiat elektrokeemiliselt. Akude hoidmise nõuded on suure energiatiheduse, suur võimsus, pikk eluiga (laadimine - tühjendustsüklid), kõrge ümmargune - reisi tõhusus, ohutus ja konkurentsivõimelised kulud. Muud muutujad on tühjenemise kestus ja laengu määr. Nende kriteeriumide hulgast tehakse mitmesuguseid kompromissid, rõhutades aku energia salvestussüsteemide (BESS) piiranguid, võrreldes dispetšeritava genereerimise allikatega. Tekib ka investeeritud energiatarbimise küsimus (EROI), mis on teravalt seotud sellega, kui kaua aku on teenindatud ja kuidas selle ümmargune - reisi efektiivsus sel perioodil püsib.

Akud vajavad toite muundamise süsteemi (PCS), sealhulgas muundurit, et siduda tavalise vahelduvvoolu süsteemi. See lisab aku põhikuludele umbes 15%.

Erinevad Megawatt - skaalaprojektid on tõestanud, et akud on hästi - sobivad tuule- ja päikesesüsteemide võimsuse varieeruvuse silumiseks minutite ja isegi tundide jooksul, lühikese - integreerimine nende taastuvate energiaallikatesse. Samuti näitasid nad, et akud saavad reageerida kiiremini ja täpsemalt kui tavalised ressursid, näiteks ketramisreservid ja tiputaimed. Selle tulemusel on suured akumassiivid muutumas valitud stabilisatsioonitehnoloogiaks lühikese - kestuse taastuvenergia integreerimiseks. See on võimsuse, mitte peamiselt energia salvestamise funktsioon. Nõudlus selle järele on palju madalam kui energiasalvestuse jaoks - California ISO hinnangul on selle tippsageduse reguleerimise nõudlus 2018. aastaks 2000 MW kõigist allikatest.

Mõned akuinstallatsioonid asendavad ketramisreservi lühikese - kestus tagasi - üles, nii et töötage virtuaalsete sünkroonmasinatena, kasutades ruudukujulisi muundureid.

Nutikad võrgud Akude salvestamise palju arutelu on seotud nutikate võredega. Nutikas võre on toitevõrk, mis optimeerib toiteallika, kasutades teavet nii pakkumise kui ka nõudluse kohta. See teeb seda võrgustatud juhtimisfunktsioonidega, millel on kommunikatsioonivõimalused, näiteks nutikad arvestid.

Liitium - ioonpatareisid

Liitium - ioonpatareisid2015. aastal moodustas 51% äsja - välja kuulutatud energiasalvestussüsteemi (ESS) mahutavuse ja 86% kasutusele võetud ESS -i võimsusest. 2015. aastal kuulutati kogu maailmas välja hinnanguliselt 1 653 MW uut ESS -i mahutavust, pisut üle ühe - kolmas, mis pärineb Põhja -Ameerikast. Liitium - ioonpatareisid on hajutatud energiasalvestussüsteemide populaarseim tehnoloogia (Navigant Research). Liitium - ioonpatareidel on 95% edasi -tagasi direktori efektiivsus, langedes 85% -ni, kui vool teisendatakse ruudustikus vahelduvvooluks. Sõltuvalt kasutamisest on neil tsükkel 2000-4000 ja 10-20-aastane eluiga.

Leibkonna tasandil, meetri*taga, reklaamitakse akude salvestamist. Päikese PV ja akude vahel on ilmne ühilduvus, kuna need on alalisvoolu. Saksamaal, kus päikeseenergia PV -l on keskmiselt 10,7%, mahutavustegur, oli 41% uutest päikeseenergia PV -installidest 2015. aastal varustatud - aku salvestusruumiga, võrreldes 14% -ga 2014. aastal. See kasv nii majapidamises kui ka ruudus- ühendati PV -de abistamisega, mis on vajalik KFW -i arenduspangaga {9} -ga {9 -le}. 25% nõutavatest investeeringute väljaminekutest. KFW nõuab kohapealse tarbimise ja ladustamise jaoks piisavat PV -elektrit, nii et mitte rohkem kui pool väljundist jõuaks ülekandevõrku. Sel moel väidetakse, et 1,7–2,5 korda saab tavalist päikeseenergia mahtu võrku taluda ilma ülekoormamiseta. 2016. aastal teatati Saksamaa jaoks 200 MWh paigaldatud salvestusvõimalusest.

Leibkonna ja väikeettevõtte PV ei kuulu jaotussüsteemi, vaid on põhimõtteliselt ruumides kodune, kus seal kasutatakse palju genereeritud võimsust ja mõned eksporditakse süsteemi kaudu süsteemi kaudu, mis algselt mõõdeti võrest võetavat võimsust.

Üle ühe - kolmandiku 1,5 GW 'aku salvestusruumist' 2015. aastal oli liitium - ioonpatareisid ja 22% oli naatrium - väävelpatareisid. Rahvusvahelise Taastuvenergiaagentuuri (IRENA) hinnangul vajab maailm 150 GW aku salvestusruumi, et täita Irena soovitud sihtmärgiks 45% energiaallikatest kogutud energiast 2030. aastaks. Suurbritannias on 45 GWE süsteemis kiire sageduse kontrollimiseks vajalik umbes 2 GW ning National Grid kulutab 160–170 miljonit naela aastas. Saksamaal kasvas installitud utiliit - skaala aku salvestusruum umbes 120 MW -lt 2016. aastal umbes 225 MW -ni 2017. aastal.

Suur bess on 40 MW/20 MWH Toshiba liitium - ioonide süsteem Tohoku elektriettevõtte Nishi - Sendai alajaamas Jaapanis, mis on tellitud 2015. aasta alguses, ja San Diego Gas & Electric on 30 MW/120 MWh liitium {7} ion Ion Ion. Ka Steag Energy Services on alustanud 90 MW liitiumi - ioonide ladustamisprogrammi Saksamaal (vt allpool) ja Edison loob 100 MW rajatise Californias Long Beachis.

Lõuna -Austraalias paigaldati Neoeni 309 MWE Hornsdale tuulepargi Jamestowni lähedal - HornSdale'i elektrireserv (HPR), Tesla 100 MW/129 mWh liitium - ioonsüsteem. Umbes 70 MW suutlikkust on sõlmitud osariigi valitsusele, et pakkuda võrgu stabiilsust ja süsteemi turvalisust, sealhulgas sageduskontrolli lisateenuseid (FCAS) Tesla autobiidri platvormi kaudu kuue sekundist kuni viis minutit. Ülejäänud 30 MW mahutavusel on kolm tundi ladustamist ja seda kasutatakse külgneva tuulepargi jaoks neokese koormusena. See on osutunud FCA -de jaoks väga kiireks reageerimiseks, pakkudes umbes 4 sekundit kuni 8 MW, enne kui aeglasemalt lepingulised FCA -d sisse lülitatakse, kui sagedus langes alla 49,8 Hz. 2020. aastal laiendati projekti 50 MW/64,5 MWh 79 miljoni dollari eest, nii et see annab nüüd FCAS -i osariigis vajaliku virtuaalse inertsuse.

Liitiumit on mitut tüüpi - ioonpatarei, mõnel suure energiatihedusega ja kiire laadimisega mootorsõidukitele (EV -dele), teised, näiteks liitium -raudfosfaat (Lifepo₄, lühendatud LFP -na), on raskemad, vähem energiat - tihe ja pikema tsüklieaga. Pika - kestuse salvestamise kontseptsioonid hõlmavad kasutatud EV -patareide ümberpaigutamist - teine ​​- eluakud.

Naatrium - väävel (NAS) akud

Naatrium - väävel (NAS) akudon kasutatud 25 aastat ja on hästi väljakujunenud, kuigi kallid. Samuti peavad nad töötama umbes 300 kraadi juures, mis tähendab jõude mingit elektritarbimist. PG & E -d 2 MW/14 MWH Vaca - Dixon NAS BESS -süsteem maksis umbes 11 miljonit dollarit (5500 dollarit/kW, võrreldes umbes 200 dollariga/kW, mis PG & E hinnangul on purunemine - isegi 2015. aastal). Tutvustulu on umbes 4500 tsüklit. Ümmargune - reisi efektiivsus 18 - kuu prooviversioon oli 75%. Põhja-Saksamaal Alam-Saksis asuvas VELE-is ehitab EWE 4,4 MW/20 MWh ühikut 2018. aasta lõpus. (See on osa komplektist - 7,5 MW/2,5 mWh liitium-ioon akuga, mis maksab kogu taim 24 miljonit eurot.)

Redoksvoolurakkude akud ladustamine

Redoksvoolu rakupatareisid(RFBS) välja töötatud 1970. aastatel on kaks vedelat elektrolüüti, mis on eraldatud membraaniga, et anda positiivne ja negatiivne pool - rakke, millest igaühel on elektrood, tavaliselt süsinik. Pinge diferentsiaal on vesisüsteemides vahemikus 0,5 kuni 1,6 volti. Neid laetakse ja vabastatakse pöörduva redutseerimise - oksüdatsioonireaktsiooniga kogu membraanil. Laadimisprotsessi ajal oksüdeeritakse ioonid positiivsel elektroodil (elektronide vabanemine) ja vähendatakse negatiivse elektroodi korral (elektronide omastamine). See tähendab, et elektronid liiguvad positiivse elektroodi aktiivsest materjalist (elektrolüüdilt) negatiivse elektroodi aktiivse materjali juurde. Väljalangemisel pöördub protsess ja energia vabaneb. Aktiivsed materjalid on redokspaarid,i.e.Keemilised ühendid, mis võivad elektrone imada ja vabastada.

Vanaadiumi redoksvoogude akud (VRFB või V - vool) Kasutage laengu salvestamiseks ja vabastamiseks vanaadiumi mitut oksüdatsiooni olekut. Need sobivad suurtele statsionaarsetele rakendustele pika elueaga (umbes . 15, 000 tsüklit või 'lõpmatu'), täieliku tühjenemise ja madala hinnaga KWH kohta, võrreldes liitiumi - iooniga, kui seda tsükitakse iga päev või sagedamini. V - vooluakud muutuvad kuludemaks -, mida kauem on salvestus kestus - sageli umbes neli tundi - ja mida suurem on võimsus ja energia vajadus. Crossoveri majandusskaala on väidetavalt umbes 400 kWh mahutavust, millest peale on need majanduslikumad kui liitium - ioon. Samuti töötavad need ümbritseva õhu temperatuuril, seega on tulekahjude suhtes vähem altid kui liitium - ioon. Kulude ja ulatuse osas on VRFB -del suured ruudustiku ja tööstuse rakendused - kuni GWH -projektide, mitte MWH -deni.

RFBS -iga saab energiat ja energiat eraldi skaleerida. Võimsus määrab lahtri suuruse või rakkude arvu ning energia määratakse energiasalvestuse koguse järgi. Moodulid on kuni 250 kW ja neid võib kokku panna kuni 100 MW. See võimaldab redoksvoogude akusid paremini kohandada konkreetsete nõuetega kui muud tehnoloogiad. Teoreetiliselt ei ole energia koguse piirangud ja sageli vähenevad konkreetsed investeerimiskulud energia/energiasuhte suurenemisega, kuna energiasalvestuskeskkonnal on tavaliselt suhteliselt madalad kulud.

Hiinas on mudeli „tipptasemel” taim 100 MWE päikeseenergiaga PV 100 MW/500 MWH VRFB -ga.

PG&E katse üldine järeldus oli, et kui energia arbitraažiks tuleb kasutada akusid, peaksid need olema tuule- või päikeseenergiataludega CO - - sageli peamiskoormuskeskusest kaugel. Kui neid kasutatakse sageduse reguleerimiseks, asuvad need paremini linna- või tööstuskeskuste lähedal. Kuna sageduskontrolli tulude voog on palju parem kui arbitraaž, eelistavad kommunaalteenused tavaliselt kesklinna, mitte kaugemaid asukohti nende omanduses.

Liitium - ioonpatareide kulud on langenud kahe - kolmandiku võrra aastatel 2000–2015, umbes 700 dollarini/kWh, sõidukite turust ajendatud ja kulude täiendava poole võrra prognoositakse 2025. aastani. Võimsuse muundamise süsteem (PCS -i kulud) ei ole langenud sama kiirusega ja 2015. aastast, mis on umbes 15%, nn {{{{{{{{{}.

Liitium - ioonpatareisid võib liigitada nende katoodide keemia järgi. Mineraalide erinev kombinatsioon tekitab aku oluliselt erinevaid omadusi:

Liitium nikkel koobalti alumiiniumoksiidi (NCA) aku-spetsiifiline energiavahemik (200-250 WH/kg), kõrge spetsiifiline võimsus, eluiga 1000–1500 täistsüklit. Soositud mõnes esmaklassilises EV -s (e.g.Tesla), kuid kallim kui teised keemiad.

Liitium nikkel mangaankoobaltoksiid (NMC) aku-spetsiifiline energiavahemik (140- 200 wh/kg), eluaeg 1000–2000 täistsüklit. Kõige tavalisem aku, mida kasutatakse elektriliste ja pistikprojektide hübriidsõidukites. Madalam energiatihedus kui NCA, kuid pikem eluiga.

Liitium -raudfosfaat (LFP) aku - spetsiifiline energiavahemik (90 - 140 WH/kg), Lifetime 2000 täistsüklid. Madal spetsiifiline energia-piirang pikamaa EV-de kasutamiseks. Võib eelistada statsionaarsete energiasalvestusrakenduste või sõidukite jaoks, kus aku suurus ja kaal on vähem olulised. Teadaolevalt on vähem altid termilisele põgenemisele ja tulekahjudele.

Liitiummangaanoksiid (LMO) aku-spetsiifiline energiavahemik (100 - 140 wh/kg), eluaeg 1000-1500 tsüklid. Koobaltivaba keemia, mida peetakse eeliseks. Kasutatakse elektrilistes jalgratastes ja mõnes tarbesõidukites.

Superkondensaatorite ladustamine

Kondensaator salvestab energiat staatilise laengu abil, mitte elektrokeemilise reaktsiooni abil. Superkondensaatorid on väga suured ja neid kasutatakse energiahoidlaks, kus on sagedane laengu- ja tühjendustsüklid suure voolu ja lühikese kestusega. Need on arenenud ja ületanud akutehnoloogia, kasutades spetsiaalseid elektroode ja elektrolüüti. Need töötavad kiirusel 2,5 - 2,7 volti ja laadivad alla kümne sekundi. Väljalaske on alla 60 sekundi ja pinge langeb järk -järgult. Superkondensaatorite spetsiifiline energia on kuni 30wh/kg, mis on väga vähem kui liitium-ioonaku.

Pöörlevad sünkroonsed stabilisaatorid

Sünkroonse inertsuse puudumise kompenseerimiseks, kui tuule- ja päikeseallikatest sõltub suur sõltuvus, võib süsteemi lisada sünkroonkondensaatorid (sünkroonid), mida tuntakse ka kui pöörlevate stabilisaatoritena. Neid kasutatakse sageduse ja pinge juhtimiseks, kus ruudustiku stabiilsus tuleb suurendada muutuva taastuva sisendi suure osakaalu tõttu. Need pakuvad usaldusväärset sünkroonset inertsust ja aitavad stabiliseerida sageduse kõrvalekaldeid, genereerides ja absorbeerides reaktiivset jõudu. Need ei ole normaalse tähendusega energia salvestamine ja neid kirjeldatakse taastuvenergia ja elektri teabelehel.

Akusüsteemid kogu maailmas

Euroopa

Kokku installitud non - hüdrosalvestusvõimsus Euroopas jõudis 2018. aasta lõpus 2,7 GWh -ni ja Euroopa energiasalvestuse Assotsiatsiooni andmetel on see 2020. aasta lõpuks prognooside kohaselt 5,5 GWh. See hõlmab majapidamissüsteeme, mis koosnevad rohkem kui ühte - kolmandiku 2019. aastast - 20 täiendust. EDF plaanib 2035. aastaks kogu Euroopas 10 GW aku salvestusruumi. 2020. aasta märtsis käivitas Dunkirki lähedal Mardyckis 25 MW/25 MWH Lithium-ioonaku projekti, et olla "Prantsusmaal suurim".

Esimene Steegi kuuest kavandatud 15 MW liitium - ioonühikutest 100 miljoni euro suuruses, 90 MW programmiga, mis oli 2016. aasta juunis oma Lüneni kivisöe - tulistatud saidil Saksamaal. Kommertsoperatsiooni saamiseks peavad akud reageerima automatiseeritud kõnedele 30 sekundi jooksul ja olema võimelised sööma - vähemalt 30 minutit.

Saksamaal on RWE investeerinud 6 miljonit eurot 7,8 MW/7 MWH liitiumi - ioon akusüsteemi oma Herdecke'i elektrijaama saidil Dortmundi lähedal, kus kommunaalteenus töötab pumbatud salvestusjaama. See on tegutsenud alates 2018. aastast.

Saksamaal telliti 2015. aastal Brandenburgis Feldheimis 10 MW/10,8 mWh liitium - ioonide aku salvestussüsteem. Sellel on 3360 liitium - ioonmoodulid LG Chem -ist Lõuna -Koreas. 13 miljoni euro suurune akuseade salvestab kohaliku 72 MW tuulepargi loodud toite ja see ehitati TSO 50hertzi ülekande ruudustiku stabiliseerimiseks. Samuti osaleb see esmase kontrollreservi iganädalases pakkumisreservi.

RWE plaanib 45 MW liitium - ioonpatarei oma Lingenis ja 72 MW oma Werne Gersteini elektrijaamades 2022. aasta lõpuks, peamiselt FCA -de jaoks. Siemens plaanib Baieri Wunsiedelis 200 MW/200 MWH aku energiat ja tipphaldust.

Hollandi utiliidi Eneco ja Mitsubishi kui Enspireme on paigaldanud Põhja -Saksamaal Jardelundis 48 MW/50 MWH Litium - ioonpatarei. Aku on varustada ruudustikule esmane reserv ja suurendada ruudustiku stabiilsust piirkonnas, kus on palju tuuleturbiinid ja ruudustiku ummikutega.

Teadaolevalt on saksa akusüsteemide operaatorid, kes pakutakse esmasele juhtimisreservi turule iganädalaselt, keskmiselt hinnaga 17,8 eurot/MWh 18 kuu jooksul kuni 2016. aasta novembrini.

Hispaanias tellis Acciona 2017. aasta mais Bessiga tuulejaama. Acciona tehas on varustatud kahe Samsungi liitiumi - ioon akusüsteemidega, millest üks annab 1 MW/390 kWh ja teine ​​toodab 0,7 MW/700 kWh, ühendatud 3 MW tuuleturbinetiga ja ruut. Näib, et mõlemal on oma rolli osana sagedusreaktsioon.

2016. aasta mais sõlmis Fortum Soomes Prantsuse akufirma SAFT, et tarnida 2 miljonit eurot megavatt - skaala liitium - ioon -aku energiasalvestussüsteemi oma Suomenoja elektrijaama jaoks, mis on osa kõigi aegade suurima BESS -i pilootprojekti hulgast Põhjamaades. Selle nominaalne väljund on 2 MW ja see on võimeline salvestama 1 MWh elektrit, mida tuleb pakkuda TSO -le sageduse reguleerimiseks ja väljundi silumiseks. See sarnaneb süsteemiga, mis töötab Prantsusmaa Aube piirkonnas, ühendades kaks tuuleparki, kokku 18 MW. Alates 2012. aastast on SAFT kasutusele võtnud üle 80 MW aku.

Suurbritannias teatati 475 MW aku salvestusruumist 2019. aasta augustis. Selles oli 11 projekti vahemikus 10 kuni 87 MW, enamik neist on täiustatud sagedusele reageerimise lepingud.

REVALDABADE ENERGY COMPANY RES pakub liitium - ioonku aku salvestusruumilt 55 MW dünaamilist sagedusele reageerimist riikliku ruuduga. Res on juba töös üle 100 MW/60 mWh, enamasti Põhja -Ameerikas.

Suurbritannias, Orkney saartel, töötab 2 mW/500 kWh liitium - ioon aku salvestussüsteem. See Kirkwalli elektrijaam kasutab Mitsubishi akusid kahes 12,2m laevakonteineris ja säilitab tuuleturbiinide toite.

Somersetis on Cranborne'i energiasalvestuses 250 kW/500 kWh Tesla PowerPack liitium - ioonide salvestussüsteem, mis on seotud 500 kW päikeseenergia PV -komplektiga - UP. Tesla väidab, et PowerPacks saab konfigureerida, et pakkuda ruudustiku kui eraldiseisvat vara, pakkudes sagedusregulatsiooni, pinge juhtimist ja ketramise teenuseid. Tavaline Tesla Industrial PowerPacki üksus on 50 kW/210 kWh, 88% ümardatud - reisi efektiivsusega.

Suurbritannias on Statoil tellinud 1 MWh liitiumi - ioonpatareide süsteemi, Batwind, kavandamise 30 MW avamere Hywindi projekti jaoks Šotimaal Peterheadis asuva 30 MW avamere jaoks. Alates 2018. aastast tuleb säilitada ülemäärane tootmine, vähendada tasakaalustuskulusid ja võimaldada projektil reguleerida omaenda toiteallika ja koguda maksimaalsete hindu arbitraaži kaudu.

Põhja -Ameerika

2016. aasta novembris teatas Pacific Gas & Electricity Co (PG & E) 18 - kuu tehnoloogia demonstratsiooniprojektist, et uurida California elektriturgudel osalevate akusalvestussüsteemide jõudlust. Projekt algas 2014. aastal ja kasutas PG & E -d 2 MW/14 MWH Vaca - Dixon ja 4 MW Yerba Buena naatrium - väävliakude salvestussüsteemid, et pakkuda energia- ja lisateenuseid California sõltumatu süsteemioperaator (Caiso) turgudel ja kontrollis Caiso -le, et see on hulgimüügis. 18 miljoni dollari suuruse Yerba Buena Bessi pilootprojekti loodi PG&E 2013. aastal, toetades 3,3 miljonit dollarit California energiakomisjonilt. Vaca-Dixon Bess on seotud Solano maakonnas PG&E Päikeseenergia tehasega.

2017. aastal kasutab PG&E Yerba Buena aku veel ühe tehnoloogia demonstratsiooni jaoks, mis hõlmab kolmanda - partei hajutatud energiaressursside (DERS) koordineerimist - näiteks elamu- ja kaubanduslikku päikeseenergiat - kasutades nutikaid muundureid ja aku salvestusruumi, mida kontrollitakse hajutatud energiaressursside haldamise süsteemi kaudu (DERMS).

2015. aasta augustis sõlmiti GE, et ehitada Californias Californias Coachella Energy Storage Partners (CESP) 30 MW/20 MWh liitiumiioonide akude salvestussüsteemi, San Diegost 160 km ida pool. 33 MW rajatis lõpetas Zglobal 2016. aasta novembris ning see aitab ruudustiku paindlikkust ja suurendada usaldusväärsust keiserliku niisutuspiirkonna võrgus, pakkudes päikeseenergiat, sageduse reguleerimist, võimsuse tasakaalustamist ja musta stardivõimet külgneva gaasiturbiini jaoks.

San Diego Gas & Electric on 30 MW/120 mWh liitium - ioon Bess Escondido, mis on ehitatud AES Energy Storage'i poolt ja mis koosneb 24 konteinerist, kus on 400 000 samsungi akut peaaegu 20 000 moodulis. See pakub õhtust tipptasemel nõudlust ja asendab osaliselt Aliso kanjoni gaasi ladustamist 200 km põhja poole, millest tuli massilise lekke tõttu loobuda 2016. aasta alguses. (Seda kasutati tipp - koormusgaasi genereerimiseks.)

SDG & E 30MW akuhoidla asutus Californias Escondidos. (Foto: San Diego Gas & Electric)

Lõuna -California Edison ehitab 2021. aastal vahendustasuks 100 MW/400 MWH aku paigaldamist, mis koosneb 80 000 liitiumiks - ioonpatareisid konteinerites. Teine välja pakutud suur SCE projekt on San Gabriel maagaasi - vallandatud taimes 20 MW/80 MWH salvestusruum Altagas Pomona energia jaoks.

Suur projekt on Lõuna -California Edisoni 50 miljoni dollari suurune Tehachapi 8 MW/32 MWH Litium - ioonpatareide ladustamise projekt koos 4500 MWE tuulepargiga, kasutades 10 872 moodulit 56 raku moodulist, millest igaüks saab nelja tunni jooksul 8 MW. 2016. aastal sõlmis Tesla 20 MW/80 MWh liitiumi - ioon aku salvestussüsteemi Lõuna -California Edisoni Mira Loma alajaama jaoks, mis aitab rahuldada igapäevast tippvajadust.

Vistra gaasi - vallandatud sambla maandumisjaama jaoks Californias Monterey maakonnas on heaks kiidetud väga suur akusüsteem. See võib lõpuks olla 1500 MW/ 6000 MWh, alustades 182,5 MW/ 730 MWh -ga 2021. aastal. See kasutab 256 Tesla'3 MWH megapacki ühikut. Peale selle on plaanid esialgsed. Vistra plaanib mujal 300 MW/1200 mWh.

Tesla on suunatud kui 2020. aastate alguseks omada veebis 50 GWh.

Lääne -Virginias asuvas 98 MW Laureli mägise tuulepargis kasutab multi - 32 MW/8 MWH Grid - ühendatud BESS. Taim vastutab sageduse reguleerimise ja ruudustiku stabiilsuse eest nii PJM -i turul kui ka arbitraažis. Liitium - ioonpatareisid valmistati A123 süsteemid ja kui 2011. aastal telliti, oli see suurim liitium - ioonide bess maailmas.

2015. aasta detsembris tellis EDF taastuvenergia oma esimese BESS -projekti Põhja -Ameerikas, 40 MW paindlikku (20 MW nimesilt) mahutavust Illinoisi PJM -võrguvõrgus, et osaleda regulatsiooni- ja mahutavusturgudel. Liitium - ioonpatareisid ja toiteelektroonikat tarniti BYD America ja koosnes 11 konteineriseeritud ühikust kokku 20 MW. Ettevõttel on Põhja -Ameerikas arendamisel enam kui 100 MW ladustamisprojekte.

E.on North America paigaldab oma püroni- ja Inadale tuuleparkide jaoks kaks 9,9 MW lühikest - kestust liitiumoonaku süsteeme kui Texas Waves'i ladustamisprojekte Lääne -Texases. Selle eesmärk on peamiselt lisateenused. Projekt järgneb 10 MW raudhobusele Arizonas Tucsoni lähedal, 2 MWe päikese massiivi kõrval.

SolarCity kasutab oma 13 MW/ 52 MWH Kaua'i saare päikeseenergia projekti Hawaiil asuva 13 MW/ 52 MWH MW/ 52 MWH ION Storage System 272 Tesla PowerPacks (liitium-), et rahuldada Hawaiil Hawaiil. Võimsus tarnitakse Kauai saare kommunaalteenuste ühistule (KIUC) 20 aastaks 13,9 senti/kWh. KIUC tellib projekti ka 28 MWE päikesefarmi ja 20 MW/100 MWH akusüsteemiga.

Toshiba on tarninud Ohio osariigis Hamiltonile suure BESSi, mis koosneb 6 MW/ 2 MWH liitium - ioonpatareidest. Väidetakse üle 10 000 laadimise eluaeg - tühjendustsüklit.

Powin Energy ja Hecate Energy ehitavad sõltumatu elektrisüsteemi operaatori jaoks Ontarios kahte projekti, mille kokku 12,8 MW/52,8 MWh. Powini virna 140 aku massiivi 2 mWh koosneb süsteemidest Kitcheneris (20 massiivi) ja Stratford (6 massiivi).

Suur utiliit - skaala Electricity Storage on 4 MWnaatrium - väävel (NAS) akuSüsteem, mis tagab Texase Presidio linna parema töökindluse ja energiakvaliteedi. 2010. aasta alguses oli see pingeline, et tagada kiire tagasipöördumine - tuule mahutavuseks kohalikus ERCOT -ruudustikus. Naatrium - väävlipatareisid kasutatakse sarnaste rollide jaoks laialdaselt.

Anchorage'is täiendab Alaska akusüsteemi 2 MW/0,5 MWh, tuuleenergia kasutamise hõlbustamiseks hoorattaga.

Avista Corp Washingtoni osariigis, Northwest USA, ostab 3,6 MWVanaadiumi redoksvoolu aku (VRFB)Tasakaalu taastuvate energiaallikate laadimiseks.

Ontario ISO on sõlminud lepingu 2 MWtsink - raudse redoksvoolu akuVizni energiasüsteemidest.

Ida -Aasia

Hiina riiklik arengu- ja reformi komisjon (NDRC) on kutsunud üles mitu 100 MWVanaadiumi redoksvoolu aku (VRFB)Installatsioonid 2020. aasta lõpuks (nagu ka 10 MW/100 MWH SUPERCRITILILINE ÕHU ENERGEERIMISE SÄÄSTUSEKS, 10 MW/1000 MJ HARDE HÕLMAVAHETUSE JUHTIMISEKS, 100 MW LITHIUM - ioonide akude salvestussüsteemid ja uut tüüpi suured- mahutavusega soola salvestusseadet).

Rongke Power paigaldab Hiinas Dalianisse 200 MW/800 MWH VRFB, väites, et see on maailma suurim. See peab rahuldama tipptasemel nõudlust, vähendada lähedalasuvate tuuleparkide vähendamist, suurendada ruudustiku stabiilsust ja tagama musta stardivõime alates - 2019. Rongke plaanib 2020. aastatel 2 GW/a. Pekingis asuv Pu Neng plaanib VRFBS-i laiaulatuslikku tootmist ja talle sõlmiti 2017. aasta novembris leping 400 MWH ühiku ehitamiseks. Sumitomo tarnis Jaapanis HEPCO jaoks 15MW/60 MWH VRFB, mis telliti 2015. aastal.

Hiina VRB Energy arendab mitmeid vooluelementide akuprojekte: Qinghai provints, tuule integreerimiseks 2 MW/10 MWh; Hubei provints, 10 MW/50 MWH PV integratsioon, mis kasvab 100 MW/500 mWh; Lianlongi provints, 200 MW/800 MWH taastuvenergia integreerimine; Jiangsu 200 MW/1000 MWH avamere tuule integreerimine.

Hokkaido Electric Power on sõlminud Sumitomo Electric Industries, et tarnida ruudustik - skaala voolu aku energia salvestussüsteemi tuulepargi jaoks Jaapanis. See on 17 MW/51 MWH Vanadiumi redoksvooluaku (VRFB), mis on võimeline kolmetunniseks ladustamiseks, mis tuleneb veebis 2022. aastal ABIRA -s, disainielu on 20 aastat. Hokkaido opereerib juba 15 MW/60 MWH VRFB -d, mille on ehitanud ka Sumitomo Electric, 2015. aastal.

Austraalia

Lõuna -Austraalias on Hornsdale Power Reserve Tesla 150 MW/194 MWH Litium - ioonsüsteem Neoeni 309 MWE Hornsdale tuulepargi kõrval Jamestowni lähedal. Umbes 70 MW suutlikkust on sõlmitud riigi valitsusele, et tagada ruudustiku stabiilsus ja süsteemi turvalisus, sealhulgas sageduskontrolli lisateenused (FCAS). Täielikumad üksikasjadAku energia salvestussüsteemidÜlaltoodud jaotis.

Victorias ehitab Neoen Geelongi lähedal 300 MW/450 MWH Victorian Big Acces. Neoenil on Austraalia energiaturu operaatoriga (AEMO) 250 MW võrguteenuste leping, et aidata võrgu stabiilsust ja "avada rohkem taastuvenergiat" FCA -dega. Tesla on sõlmitud süsteemi tarnimiseks ja käitamiseks, mis koosneb 210 Tesla Megapackist, mis on aastaks 2022. aastaks oodatud. Esialgse testimise ajal 2021. aasta juuli lõpus süttis üks Tesla Megapacks.

Neoen on ehitanud Bulgana rohelise Power Hubi jaoks Victoria Stawellis 196 MWE tuulepargi täiendava 20 MW/34 MWH aku.

Victorias on Fluence'i tarnitud 30 MW/30 MWH aku Ballarati lähedal ja Gannawarras Kerangi lähedal alates 2018. aastast on 25 MW/50 MWH Tesla PowerPacki aku integreeritud 50 MWE päikesefarmiga.

Lõuna -Austraalias pakub Lyon Group, Morgani Riverlandi päikesehoidlaskeem, 330 MWE PV -tehast, mida toetatakse aku 100 MW/400 MWh, vastavalt kulude hinnangul vastavalt 700 miljonit dollarit ja 300 miljonit dollarit. Riigi põhjaosas asuva olümpiatammi kaevanduse lähedal pakub Lyon Group välja 120 MW päikeseenergia PV pluss 100 MW/200 MWH Aku Kingfisheri projekti, mis kulub tõenäoliselt vastavalt 250 miljonit dollarit ja 150 miljonit dollarit.

AGL on sõlminud Wärtsilä 250 MW/250 mWh liitiumi fosfaadi (LFP) aku tarnimiseks Torrensi saare gaasi - tulistatud elektrijaama Adelaide'i lähedal kasutamiseks aastast 2023. Seda võib laiendada 1000 mWh -ni.

100 MW/100 MWH Playford Big Actay on Lõuna -Austraalias kavandatud koos Cultana 280 MWE päikeseenergia PV projektiga, et teenindada Arriumi Whyalla Steelworks.

Austraalia esimene utiliit - skaala vooluaku tuleb ehitada Neuroudlasse, Adelaide'ist 430 km põhja pool. Seda tarnib Invinity ja sellel on 2 MW/8 MWH, et pakkuda õhtuseid tipp- ja lisateenuseid, mille eest nõutakse 6 MW päikese massiivi. Üksikud VRFB moodulid on 40 kW.

Wandoani lõunaosas asuvas Queenslandis paigaldatakse Vena Energy jaoks aku 100 MW/150 MWH.

Queenslandis, Lakelandi lähedal, Cooktownist lõunas, tuleb 10,4 MW päikeseenergiaga taime lisada 1,4 MW/5,3 MWh liitium - ioonpatarei kui ruudustikku komplekt -, saarerežiimiga õhtuse tipu ajal. See kasutab Conergy hübriidse energiasalvestuslahuse tehast ja selle tähtaeg on 2017. aastal. 42,5 miljoni dollari suurune projekt vähendab vajadust võrguuuenduse järele. BHP Billiton on projektiga seotud kaugemate kaevanduste prototüübiga. Muud sellised süsteemid on Degrassa ja Weipa miinides.

Loode -Austraalias on 35 MW/11,4 MWH Kokami liitium - ioonpatarei töötanud alates 2017. aasta septembrist privaatses ruudustikus serveerivates kaevandustes, lisaks 178 MWE gaasi - tulistatud taime aeglase reageerimisega. See on aidanud väikese ruudustiku sageduse kontrollimisel ja stabiliseerimisel. Kavandatud 60 MWE päikeseenergia mahutavusega on ette nähtud teine ​​aku.

Tom Price'is Pilbaras toimib aku 45 MW/12 mWh virtuaalse sünkroonmasinana, asendades ketramisreservi gaasiturbiinides. Paigaldatakse ka 50 MW/75 MWH Hitachi aku. 35 MW/12 MWH aku töötab juba läheduses Newmani mäel.

Muud riigid

Rwandas on 2,68 MWh aku salvestusruumist Saksamaa Tesvolt lepingu sõlmitud, et pakkuda tagasi - põllumajanduse niisutamiseks toidet, OFF - võre, kasutades samsung liitium - ioonrakke 4,8 kWh moodulides. Tesvolt väidab 6000 täislaeningutsüklit, millel on 30 -aastase kasutusaja jooksul 100% -line süva.

Muud akutehnoloogiad (kui liitium - ioon)

NB vanaadiumi vooluakud ja naatrium - väävlipatareisid kirjeldatakse ülaltoodud aku energia salvestussüsteemide jaotises.

Redflow'l on mitmesuguseid tsink bromiidi voolu akumooduleid (ZBM), mida saab paigaldada seoses vahelduva toitega ja mis on võimelised igapäevaseks sügavaks tühjendamiseks ja laadimiseks. Need on vastupidavamad kui liitium - ioonitüüp ja eeldatav energia läbilaskevõime väiksemate ZBM -ühikute jaoks ulatub 44 MWh. Suured - skaala aku (LSB) ühikud koosnevad 60 ZBM-3 akust, mis pakuvad tipptasemel 300 kW, pidevat 240 kW, kiirusel 400–800 volti ja toidet 660 kWh.

EOS -i energiasalvestus USA -s kasutab oma zythivesiaku vesiakutsingi hübriidkatoodiga ja optimeeritud utiliidivõrgu toetamiseks, pakkudes 4–6 tundi pidevat tühjenemist. See koosneb 4 kWh ühikust, moodustades 250 kW/1 MWH alamsüsteemid ja 1 MW/4 MWh täissüsteem. 2019. aasta septembris teatasid EOS ja Holtec International HI - võimsuse moodustamisest, mis on massiliste tsingi akude tootmiseks tööstusliku - skaala energia salvestamise ühisettevõtte moodustamine, sealhulgas Holteci SMR-160 väikese modulaarse reaktori ülejäägi säilitamine, et toita toru jaoks tipptasemel.

Hertsogi energia testib aHübriidne ultracapacitor - aku salvestusSüsteem (HESS) Põhja -Carolinas, 1,2 MW päikesepaigal. 100 kW/300 kWh aku kasutab hübriid -ioonkeemiat soolavee elektrolüüdi ja sünteetilise puuvilla eraldajaga. Kiire - vastuse ultrakapatsiitorid sujuvad koormuse kõikumisi.

Madalam - hindpli - happepatareidon ka laialt levinud väikese kasuliku skaala korral, tuulepargi elektritootmise stabiliseerimiseks kasutatakse kuni 1 MW. Need on palju odavamad kui liitium - ioon, mõned neist on võimelised kuni 4000 sügavat tühjendustsüklit ja neid saab elu lõpus täielikult ringlusse võtta. Ecoult Ultrabattery ühendab klapi - reguleeritud plii - happe (VRLA) aku, mille ultracapacitotor on ühes lahtris, andes kõrge - määra osaline - olek- of {{10}. 250 kW/1000 kWh ultrabattery süsteem, milles oli 1280 Ecoult akuga, telliti 2011. aasta septembris PNM -i õitsengu energiasalvestusprojektis New Mexico osariigis Albuquerque'is S&C Electricu abil seoses 500 kW päikeseenergiaga fotogalitaarsüsteemiga, peamiselt pingeregulatsiooni jaoks. Austraalia suurim plii - happe aku salvestussüsteem on Kingi saarel 3 MW/1,5 MWh.

Stanfordi ülikool arendabalumiinium - ioonaku, nõudes madalat kulusid, madalat tuleohtlikkust ja kõrge - laadimismaht üle 7500 tsükli. Sellel on alumiiniumist anood ja grafiidi katood koos soola elektrolüüdiga, kuid see tekitab ainult madala pinge.

Leibkonna - skaala Bess

2015. aasta mais teatas Tesla majapidamisaku akude hoiustamisse 7 või 10 kWh taastuvenergiast elektrienergia hoidmiseks, kasutades liitiumi - ioonpatareisid, mis on sarnased Tesla autodega. See tarnib 2 kW ja töötab kiirusega 350 - 450 volti. Powerwalli süsteem müüakse paigaldajatele hinnaga 3000 dollarit 7 kWh ühiku eest või 3500 dollarit 10 kWh eest, ehkki viimane variant katkestati viivitamatult ja esimene allahindlus 6,4 kWh salvestusruumi ja 3,3 kW toiteni. Kuigi see on selgelt kodumaine, on see laialdaselt võetav, et sellel on võre mõju. Tesla väidab, et salvestusruum kasutab 15 c/kWh, millele lisandub selle taastuvenergia maksumus algselt, 10-aastase 3650-tsüklilise garantiiga, mis hõlmab toodangut väheneva toodanguga kuni 3,8 kWh kuni viiendal aastal, 18 000 kWh kokku.

Suurbritannias tarnib PowerVault majapidamise jaoks mitmekesiseid akusid, peamiselt päikeseenergiaga, aga ka nutikate arvelitega kokkuhoiuks. Selle 4 kWh plii - happe aku on kõige populaarsem toode, mis on paigaldatud 2900 naela, ehkki tegelikud akud peavad välja vahetama iga viie aasta tagant. 4 kWh liitium - iooniüksus maksab 3900 naela ja muud tooted on vahemikus 2 kuni 6 kWh, makstes kuni 5000 naela.

2017. aasta aprillis pakkus LG Chem Põhja -Ameerikas mitmesuguseid akusid, nii madala - kui ka kõrge - pinge. Sellel on 48-voldised akud 3,3, 6,5 ja 9,8 kWh ja 400-voldiste akudega 7,0 ja 9,8 kWh.

Kodune - taseme liitium - ioonide bess võib olla tulepiirangud, mis keelavad eluruumi seinte külge kinnitatud üksused.

Suruõhu energia ladustamine

Geoloogilistes koobastes või vanades kaevandustes suruõhuga (CAES) koos energiasalvestusega peetakse suhteliselt suureks - skaala ladustamise tehnoloogiaks, kasutades gaasi - tulistatavaid või elektrilisi kompressoreid, adiabaatiline kuumus (see on diabaatiline süsteem). Kui vabastatakse (adiabaatilise jahutuse kompenseerimiseks), annab see gaasiturbiini täiendava kütusepõletusega, heitgaaside kasutamist kasutatakse eelsoojendamiseks. Kui kokkusurumisest tulenev adiabaatiline kuumus hoitakse ja kasutatakse hiljem eelsoojendamiseks, on süsteem adiabaatiline CAES (a - CAES).

CAES -i paigaldused võivad olla kuni 300 MW, efektiivsus üldiselt umbes 70%. CAES-i maht võib isegi tuulepargist või 5-10 MW päikeseenergia mahutavuse tootmist välja viia ja muuta see osaliselt lähetamiseks. Kaks diabaatilist CAES -süsteemi on töös, Alabamas (110 MW, 2860 MWh) ja Saksamaal (290 MW, 580 MWh) ning teised, kes katsetasid või arendasid mujal USA -s.

Akudel on parem tõhusus kui CAES -il (väljund sisend elektrienergia osana), kuid need maksavad rohkem mahutavuse ühiku kohta ja CAES -süsteemid võivad olla palju suuremad.

Duke Energy ja veel kolm ettevõtet töötavad välja 1200 MW, 1,5 miljardi dollari suuruse projekti Utahis, 2100 MW tuulepargi ja muude taastuvate allikate lisaks. See on Intermountaini energiasalvestusprojekt, kasutades soolakoopasid. See on suunatud 48-tunnisele kestusele, et täita vahelduvuslünkade, seega ilmselt üle 50 GWh. Sait võib säilitada ka Lõuna -Californias edastatud päikeseenergia ülejäägi. See tuleb ehitada neljas 300 MW etapis.

Gaelectric Energy Storage plaanib Põhja -Iirimaal Larne'is 550 GWh/a.

USA -s kohandatakse Gill Ranch CAES -i projekti surugaasi energiahoidlaks (CGES), maagaasi asemel, mitte õhk, hoitakse surve all. Gaasi hoitakse umbes 2500 psi ja 38 kraadi juures. 900 psi torustiku rõhu laienemine nõuab vedela vee ja hüdraadi moodustumise vältimiseks eelsoojendamist.

Toronto Hydro With Hydrostor on pilootprojekt, mis kasutab suruõhku Ontario järves 55 m vee all, et saada 0,66 MW ühe tunni jooksul.

Krüogeenne säilitamine

See tehnoloogia töötab õhku jahutades kuni - 196 kraadi, sel hetkel muutub see ladustamiseks vedelaks isoleeritud madala - rõhumahutites. Ümbritsevate temperatuuridega kokkupuude põhjustab kiiret RE - gaasistamist ja 700-kordset mahu laienemist, mida kasutatakse turbiini juhtimiseks ja elektri loomiseks ilma põlemiseta. Ühendkuningriigis HighView Power plaanib kasutusest kõrvaldatud elektrijaama asukohas ärisuunas 50 MW/250 MWH 'vedelat õhu' rajatist, mis põhineb Slough'is asuval pilootjaamal ja Manchesteri lähedal asuval meeleavaldusjaamal. Energiat saab säilitada nädalate kaupa (akude puhul tundide asemel), mille prognoositud hinnanguline hind on 110 naela/MWh (142 dollarit/MWH) 10-tunnise, 200 MW/2 GWH süsteemi eest.

Termiline ladustamine

Nagu on kirjeldatud WNA taastuvenergia paberi päikeseenergia alajaotis, kasutavad mõned CSP -taimedsula soolEnergia salvestamiseks üleöö. Hispaania 20 MWE gemasolaarset väidab, et see on maailma esimene baasi - koormus CSP -tehas, 63% -lise mahutavuse teguriga. Hispaania 200 MWE ANDASOL -tehas kasutab ka sula soojuse säilitamist, nagu ka California 280 MWE Solana.

Üks sula soolareaktori (MSR) arendaja Moltex on vahelduvate taastuvate energiaallikate täiendamiseks esitanud sula soojuse säilitamise kontseptsiooni (Gridreserve). Moltex soovitab pidevalt kulgevat 1000 MWE stabiilset soolareaktorit, suunates soojuse umbes 600 kraadi madala nõudlusega nitraadi soola säilitamiseks (nagu kasutatakse päikeseenergia CSP taimedes). Suure nõudlusega perioodidel saab võimsuse väljundit kahekordistada 2000 MWE -ni, kasutades salvestatud kuumust kuni kaheksa tundi. Väidetavalt lisab soojuskauplus elektrienergia tasandatud kuludele ainult 3 naela/mWh.

Lõuna -Austraalias töötatakse välja veel üks soojusalongivorm, kus kasutab 1414 ettevõtet (14D)sula räni. Protsess võib ladustada 500 kWh 70 cm pikkusesse sulakuubikut, umbes 36 korda rohkem kui Tesla jõusein peaaegu samas ruumis. See väljub soojuse - vahetusseadme, näiteks Stirlingi mootor või turbiin, ja taaskasutab kuumust. 10 MWH ühik maksaks umbes 700 000 dollarit. (1414 kraadi on räni sulamistemperatuur.) Meeleavaldus peab olema Aurora päikeseenergia projektis Lõuna -Austraalia Port Augusta lähedal.

Ka Austraalias nimega segatud materjalMõistlikkuse lõhe sulam (MGA)Salvestab energiat soojuse kujul. MGA koosneb väikestest segatud metallide plokkidest, mis saavad taastuvate energiaallikate, näiteks päikese- ja tuule poolt toodetud energiat, mis on ülejääk võrguvajaduse ja selle hoidmiseks kuni nädal. Tsiteeritakse maksumust 35 dollarit/kWh, palju vähem kui liitium - ioonpatareisid, kuid sellel on aeglasem reageerimise aeg kui akudel - 15 minutit. Kuumus vabastatakse auru tekitamiseks, potentsiaalselt ümberpööratud kivisüsides - vallandatud taimedes. Ettevõte MGA Thermal viidi Newcastle'i ülikoolist välja ja föderaalse toetuse kasutamine ehitab piloottootmise tehast. Sellel on temperatuuride jaoks välja töötatud mitu süsteemi 200 kraadi kuni 1400 kraadi.

Teine energiasalvestuse vorm on jää.JääenergiaOmab Lõuna -California Edisoni lepinguid 25,6 MW soojusenergia ladustamisest, kasutades oma jääkaru süsteemi, mis on kinnitatud suurte kliimaseadmete külge. See muudab jää öösel, kui energiavajadus on madal, kasutab seda kliimaseadmete kompressorite asemel päeva jooksul jahutamiseks, vähendades sellega tipptasemel nõudlust.

Vesiniku säilitamine

Saksamaal on Siemens tellinud 6 MW vesiniku ladustaime, kasutadesprootonivahetusmembraan (PEM)Tehnoloogia, mis muundab liigse tuuleenergia vesinikuks, kasutamiseks kütuseelementides või lisatakse maagaasivarustusse. Mainzi tehas on suurim PEM -i paigaldus maailmas. Ontarios tegi vesinikkeha koostööd Saksamaa kasutusega E.on, et luua 2 MW PEM -rajatis, mis tuli 2014. aasta augustis liinile, muutes vee vesinikuks elektrolüüsi kaudu.

Elektrolüüsi tõhusus elekter on umbes 50%.

San Diego Gas & Electric teeb koostööd Iisraeli Gencelliga, et paigaldada 30 Gencell G5RX tagasi - kütuseelementi üles. Need on vesinik - põhinevad 5 kW väljundiga aluselised kütuseelemendid. Need on valmistatud Iisraelis ja seal kasutab seal Iisrael Electric Corporation.

Kineetiline ladustamine

KeskkonnadHoidke kineetilist energiat ja on võimelised kümneid tuhandeid laadimistsüklit.

Ontario ISO on sõlminud NRSTOR Inc. 2 MW hooratta ladustamissüsteemi. Hawaiian Electric Co paigaldab Oahu ruudustiku jaoks 80 kW/320 kWh hooratta süsteemi, mis on Amber Kinetics, see on üks moodul potentsiaalselt mitmest. Tavaliselt kasutatakse elektrivartaid, mis säilitavad kineetilise energia, mis on valmis tagasi elektrienergiaks, kasutatakse sageduse juhtimiseks, mitte energiasalvestuseks, need tarnivad energiat suhteliselt lühikese aja jooksul ja igaüks neist võivad tarnida kuni 150 kWh. Amber Kinetics väidab, et neli - tunni tühjenemisvõimalust.

Saksamaa storneetiline toodab durastoriüksusi, millel on mahutavused kümnetest kilovatist kuni umbes megavattini. Rakendused ulatuvad rongide regeneratiivsest pidurdamisest kuni tuulepargi lisateenusteni.

Hooldamise peamine kasutamine on diislikütuse katkematu toiteallikaga (DRUPS) Set - UPS, 7 - 11 teise sõiduga - läbi sünkroonse funktsiooni integreeritud diiselgeneraatori käivitamise ajal, mis järgneb toiterühke. See annab aega -e.g.30 sekundit - tavalise diislikütuse tagamiseks - kuni alustamiseks.