Ak kagyzlary we ýörite sahypalary okamak üçin gaty köp wagt sarp etdimenergiýa saklamak. Ine, men düşündim: tutuş peýza. Bulaşyk we makalalaryň köpüsiniň aýdyşyndan has gyzykly.
Hemmeler batareýalar hakda gürleşýärler. Enougheterlik adalatly {{1} now olar häzir hemme ýerde. Energyöne energiýa saklamak? Bu has uly söhbetdeşlik. Daglaryň üstünde oturan ullakan suw howdanlaryndan başlap, wakuum kameralarynda egirme metallara çenli hemme zat hakda gürleşýäris. Bu tehnologiýalaryň käbiri siziň - ene-atalaryňyz çagalykdan bäri bar. Beýlekiler esasan laboratoriýalarda we PowerPoint prezentasiýalarynda bar.
Aslynda ol ýerdäki zatlary gezmäge rugsat ediň.
Köne işçi hiç kim hakda gürleşmeýär
Nasosly gidro ammar. Içgysgynç ýaly görünýär, şeýlemi? Dürli belentlikdäki iki suw howdany, käbir turbinalar, ýokary we aşak akýan suw. Pleönekeý fizika.
Hereöne ine, - zat, bu "içgysgynç" tehnologiýa, bütin dünýäde - göwrümli energiýa saklanyşynyň takmynan 95% -ini işleýär. Togsan - bäş göterim. Haçan-da adamlar batareýa himiýasy barada jedelleşip, natriý bilen litiý hakda jedel edenlerinde, nasos gidro ýuwaşlyk bilen öz işini ýerine ýetirýär.
Bu düşünje utandyryjy diýen ýaly ýönekeý. Elektrik togy arzan bolanda (köplenç gijelerine ýa-da gün ýananda we gün panelleri gysylanda) suwy ýokaryk suw howdanyna geçirýärsiňiz. Bahalar ýokarlananda ýa-da isleg ýokarlananda, suwuň turbinalardan yza gaýdyp gelmegine ýol berersiňiz. Netijelilik 70 - 85% töweregi ýokarlanýar, bu birkemsiz däl, ýöne saklaýyş kuwwaty köp. Gigawatt - sagat energiýa saklap bilýän desgalar hakda aýdýarys. Megawatt - sagat däl. Gigawatt - sagat. Muny litiý-ion bilen synap görüň.
Elbetde, tutmak bar. Size geografiýa gerek Iki sany suw howdany gerek. Dogry beýiklik tapawudy gerek. Bularyň birini Kanzasda gurup bilmersiňiz. Diňe daşky gurşawa rugsat bermek birnäçe ýyl alýar. Iň ýokary çykdajylar? Astronomiýa. Emma gurlansoň, bu ösümlikler 50, 60, käte 80 ýyl işleýär. Wirjiniýadaky Bath County desgasy 1985-nji ýyldan bäri işleýär we durmagyň alamatlaryny görkezmeýär.
Gysylan howa: ýerasty çemeleşme
Gysylan howa energiýasyny saklamak (CAES) gidro geň doganoglany. Suwy herekete geçirmegiň ýerine, howany ýerasty gowaklara - duz gümmezlerine, tükenen tebigy gaz ýataklaryna, suwlara gysýarsyňyz, haýsy geologiki gurluşlar bar bolsa.
Off- iň ýokary sagatda, elektrik gysyjylar bu ýerasty giňişliklere basyşy basyp, gulaklaryňyzy diňe olar hakda oýlanmaga mejbur eder. Kuwwat gerek bolsa, gysylan howa çykýar, gyzýar (köplenç - däl - ýaşyl bölegi bolmadyk tebigy gaz bilen) we turbinalardan geçýär.
Häzirki wagtda diňe iki sany täjirçilik CAES zawody işleýär. Iki. Biri 1978-nji ýyldan bäri işleýän Germaniýada, 1991-nji ýylda Alabamada işleýär. Tehnologiýa aç-açan işleýär. Emma geologiki talaplar gaty berk we ykdysadyýet köp ýerlerde ýazylmady. Şeýle-de bolsa, gözlegçiler ýylylygy gysyşdan alýan we gaýtadan ulanýan, tebigy gazyň zerurlygyny aradan aýyrýan advanced- adiabatik ulgamlaryň üstünde işleýärler. Bular esasan häzirki wagtda synag taslamalarynda bar.
Uçuşlar: Arassa mehaniki gözellik
It- polwi iň halanýan zatlarymy kabul ederin. Energiýany aýlanma hereketi hökmünde saklamakda ajaýyp bir zat bar.
Polwi ulgamy, sürtülmäni azaltmak üçin magnit podşipnikler bilen togtadylan wakuum kamerasynda aýlanýan agyr rotordyr. Artykmaç elektrik togy bar bolsa, hereketlendirijiler polwi has çalt aýlaýarlar. Haçan-da güýç gerek bolsa, şol egirme massa generatory herekete getirýär. Fizika arassa, içgin.
“Flywheels” batareýalaryň ýigrenýän zatlaryndan has ýokary: çalt zarýad - zarýad siklleri, ömrüniň dowamynda millionlarça sikl, millisekuntda ölçenen dessine jogap wagtlary. Frequygylygy kadalaşdyrmak üçin ajaýyp - kiçijik, hemişelik düzedişler, takmynan 60 Hz (ýa-da ýaşaýan ýeriňize baglylykda 50 Hz) durnukly bolmaly.
Näme gowy däl? Uzak wagtlap energiýa saklamak. Iň oňat magnitli podşipnikler we - iň oňat vakuumlar bilen hem, çybyklar wagtyň geçmegi bilen sürtülme güýjüni ýitirýärler. Bir gün oturyp goýuň, saklanan energiýaňyzyň ep-esli bölegini ýitirdiňiz. Bir hepde goýuň, azar bermäň.
Şonuň üçin polwi belli bir ýeri eýeleýär: gysga - dowamlylygy, ýokary - güýç goşundylary. Maglumat merkezleri dizel generatorlaryny işe girizmek üçin birnäçe sekundyň dowamynda köpri güýji hökmünde ulanýarlar. Käbir tranzit ulgamlary tormoz energiýasyny polýalara dikeldýär we birnäçe sekundyň içinde üçünji demirýola iberýär. NASA kosmos gämisi üçin olar bilen oýnady.
Batareýalar: Her kimiň hakykatdanam gyzyklanýan kategoriýasy
Bolýar, batareýalar hakda gürleşeliň. Elektrokimiki wariantlar soňky ýyllarda partlady we hakykatdanam bulaşyk bolýar.
Lityum {{0} ionesasly sebäp bilen söhbetdeşlikde agdyklyk edýär. Energyokary energiýa dykyzlygy az ýerde has köp saklanmagy aňladýar. Aýratynam täze himiýa kärhanalary bilen oňat sikl ömri. Çykdajylar {{3} like ýaly azaldy, 2010-njy ýyldan bäri 90% aşaklady. Telefonyňyz, noutbukyňyz, elektrik ulaglaryňyz we barha köpelýän gözenek ammary litiý {{7} ion ionlarynyň üýtgemelerinde işleýär.
Emma "litiý {{0} ion" bir zat däl. Bu bir maşgala. Lityum demir fosfat (LFP) has gowy howpsuzlyk we uzak ömür üçin energiýa dykyzlygyny pida edýär - etiki we ykdysady taýdan möhüm bolan kobalt ýok. Hytaý öndürijileri LFP-de ähli {{5} went girdiler, indi bolsa öz üstüne alýar. Bu aralykda, nikel - marganes {{8} ob kobalt (NMC) bir kilogram üçin has köp energiýa gaplaýar, bu elektrikli awtoulaglara laýyk aralyk berjek bolanyňyzda möhümdir.
Lityumyň garaňky tarapy {{0} ion? Malylylyk gaçmagy. Bu batareýalar zeper ýeten, aşa güýçlendirilen ýa-da şowsuz bolsa ajaýyp görnüşde ot alyp biler. Önümçilik energiýa - intensiw. Lityum we kobalt üçin üpjünçilik zynjyrlarynyň öz etiki goşlary bar. Gaýtadan işlemek infrastrukturasy gowulaşýarka, sarp edilen batareýalaryň köpüsi poligonda gutarýar.
Akym batareýalarydüýbünden başgaça çemeleşiň. Gaty elektrodlarda energiýa saklamagyň ýerine daşarky baklarda suwuk elektrolitleri ulanýarlar. Has köp energiýa kuwwatyny isleýärsiňizmi? Has uly tanklary alyň. Dizaýn filosofiýasynyň hemmesini üýtgedýän güýç we energiýa bölünýär.
Vanadiý redoks akym batareýalary (VRFB) iň kämillik görnüşidir. Olar hemişelik diýen ýaly dowam edýär - 15,000 bilen 20,000 aýlaw hakda gürleşýäris, belki has köp. Çuň akymdan peselme ýok. Elektrolit könelmeýär; öýjügiň üstünden diňe yza süýşýär. Yearsigrimi - bäş ýyldan, elektrolitleri syzdyryp, başga ýere iberip we ulanmagy dowam etdirip bilersiňiz.
Emma akym batareýalary köp. Pes energiýa dykyzlygy, ulaglar ýa-da göçme programmalar üçin manysynyň ýokdugyny aňladýar. Wanadim hem arzan däl. Aýak yzynyň ähmiýeti ýok we uzak ömri bolan - ölçegli ammar üçin? Olar barha özüne çekiji bolýar.
Gurşun - kislotasyasyl zarýad berilýän batareýa, 1859-njy ýyldan bäri üýtgemän. Awtoulagyňyz bir bilen başlaýar. Olar arzan, gowy - düşünilýär we 98% gaýtadan ulanylýar. Emma sikl ömri ortaça, energiýanyň dykyzlygy pes we olar agyr. Torlaýyn programmalar üçin olar esasan çalşyldy, ýöne şonda-da gymmaty hemme zatdan has möhüm bolan ätiýaçlyk güýç ulgamlarynda agdyklyk edýär.
Natriý {{0} ionçynlakaý ünsi çekýär. Natriý hemme ýerde - sözüň doly manysynda deňiz suwunda {{2} is bolýar, şonuň üçin üpjünçilik zynjyrynyň aladalary esasan ýok bolýar. Önümçilik prosesi bar bolan litiý {{4} ion ion zawod enjamlaryny gaýtadan ulanyp biler. Öndürijilik entek litiý {{6} ion derejesinde däl, ýöne bu boşlugy çalt ýapýar. CATL 2023-nji ýylda köpçülikleýin önümçilige başlady. Bäş ýylyň içinde natriý {9} ion iony stasionar saklamak üçin çynlakaý bazar paýyny alyp biler.
Mentionatlamalynikel - kadmium(kadmium zäherli we EUB muny çäklendirýän bolsa-da, käbir önümçilik programmalarynda ulanylýar),nikel - metal gidrid(litiý gitmezinden ozal Priýus ýadyňyza düşýärmi?) wenatriý {{0} ul kükürt(2000-nji ýyllarda ýapon kompaniýalarynyň gaty iteren ýokary - temperatura ulgamlary). Thisöne şu wagt diňe sanamak üçin zatlary sanap geçýärin. Amaly hakykat, natriý {{5} ion ionyň çalt çykmagy bilen litiý {{4} ion ion we akym batareýalarynyň hereket edýän ýeri.
Malylylyk ammary: Batareýa hökmünde ýylylyk
Ine, ýeterlik ünsi çekmeýän kategoriýa: energiýany ýylylyk (ýa-da sowuk) görnüşinde saklamak.
Eredilen duz saklamakkonsentrirlenen gün elektrik stansiýalarynyň gije nähili işleýändigi. Aýnalar gün şöhlesini minara gönükdirýär, eredilen duzy 500-600 dereje gyzdyrýar. Şol duz izolýasiýa gaplarynda saklanýar we elektrik gerek bolsa, bug ýasamak we turbina işlemek üçin ulanýarsyňyz. Ispaniýadaky Gemasolar zawody gün ýaşandan soň 15 sagatlap elektrik öndürip biler. Newadadaky ýarym aý Dunes 10 sagatlap öndürmek üçin ýeterlik ýylylygy saklaýar.
Eredilen duzuň ajaýyp tarapy, ýylylygy saklamagyň arzan bolmagydyr. Batareýalardan kWt sagatda arzan. - däl zat, tegelek - syýahat netijeliligi -, ýylylykdan elektrik toguna we yza öwrülmekde köp zat ýitirýärsiňiz.
Buz saklamakwagtyň - üýtgemegine termiki ekwiwalentdir. Söwda binalary elektrik togy pes bolanda bir gijede suwy doňdurýar, soň bolsa bu buzdan günortan iň ýokary wagtynda howany sowatmak üçin ulanyň. Bu özüne çekiji däl, ýöne işleýär. “Disney World” ony ulanýar. Yssy howa şertlerinde köp ofis binalary ulanýar. Aslynda buz islegi sowatmak üçin batareýa hökmünde ulanýarsyňyz.
Has täze düşünjeler hem bar:Karnot batareýalaryelektrik toguny ýylylyk hökmünde saklaýan we ýylylyk hereketlendirijileri, gyzgyn suw çüýşeleri bilen şol wagt - çalşylýan elektrik ýyladyş, tutuş töwerekler üçin möwsümleýin ýylylyk ammary. Malylylyk älemi geň galdyryjydyr.
Wodorod: Wildabany kartoçka
Wodorod energiýasyny saklamagyň höwesjeň tarapdarlary we ýiti tankytçylary bar, dogrusyny aýtsak, ikisiniňem dogry taraplary bar.
Çykyş ýönekeý: suwy wodoroda we kisloroda (elektroliz) bölmek üçin artykmaç täzelenýän elektrik energiýasyny ulanyň. Wodorody saklaň. Kuwwat gerek bolsa, ony ýangyç öýjüginden geçiriň ýa-da turbinada ýakyň. Wodorod - hepde, aý, hatda pasyllar üçin köp mukdarda energiýa saklap bilýär.
Tankyt hem ýönekeý: - saparyň netijeliligi gaty erbet. Elektrolizde 30% ýitirýärsiňiz. Gysyşda ýa-da suwuklykda has köp ýitirýärsiňiz. Elektrik toguna öwrülmegi has köp ýitirersiňiz. - ahyry - ahyryna çenli, asyl energiýaňyzyň 30 - 40% yzyna alyp bilersiňiz. Muny litiý-ion üçin 85-90% bilen deňeşdiriň.
Wodorod haçan many berýär? Uzak wagtlap hakykatdanam köp mukdarda energiýa saklamaly bolanyňyzda. Highokary ýylylyga mätäç senagat proseslerini dekarbonizasiýa edeniňizde. Uzak aralyklara daşap boljak energiýa göterijisi gerek bolsa. Haçan-da başga wariantlar sözüň doly manysynda edip bilmeýärler.
Germaniýa wodoroda köp jedel etdi. Japanaponiýa-da şeýle. Awstraliýa Aziýa ýaşyl wodorod ibermek üçin eksport infrastrukturasyny gurýar. Bu jedeliň öwezini dolup biljekdigi, batareýalaryň {{3} gowulaşmagyndan has çalt düşmegine we batareýalaryň çalt gowulaşmagyna baglydyr.
Ultra - Gysga {{1} uration Dowamlylygy
Superkapensatorlarenergiýany elektrokimiki däl-de, elektrostatiki ýagdaýda saklaň. Bir bada diýen ýaly zarýad berip, zarýad berip bilerler, millionlarça siklleri dolandyryp bilerler we gülkünç güýç dykyzlygyny üpjün edip bilerler. Olaryň edip bilmeýän zady köp energiýa saklamakdyr. Ippingük daşaýan konteýneriň ululygyndaky superkapisator banky, batareýanyň çemodanyň ululygyny saklap biler.
Olaryň süýji ýeri ultra - gysga partlamalar: tranzit ulgamlarynda regeneratiw tormozlamak, täzelenip bilýän enjamlarda elektrik üpjünçiligini gowulaşdyrmak, batareýalar alynmazdan ozal UPS zerur bolan - sekunt güýjüni üpjün edýär.
Magnit energiýa saklaýjy(SMES) hasam ekzotik. Energiýany kriogen temperaturasyna sowadylan super geçiriji rulonlar tarapyndan döredilen magnit meýdanynda saklaň. - ýakyn wagtda derrew jogap, hiç hili peselme ýok, aslynda çäksiz aýlaw ömri. Superöne aşa geçirijilik temperaturasyny saklamagyň çykdajylary we çylşyrymlylygy, SMES-i ic- esasan ýarymgeçiriji fablar we hatda wagtlaýyn naprýa .eniýe sarsgynlarynyň millionlarça bahasy bolan beýleki desgalarda kuwwat hilini saklady.
Agyrlyk güýji: Täze köne pikir
Moreene-de bir bellemeli kategoriýa: gidro sorulmaýan agyrlyk güýji -.
Energy Vaultullakan beton bloklary ýygnaýan we aýyrýan kran ulgamlaryny gurýar. Energiýa arzan bolanda bloklary galdyryň, güýç gerek bolanda generatorlaryň üsti bilen düşüriň. Aslynda suwsyz gidro sorulýar.
Beýleki kompaniýalar taşlanan magdanlary - pes agramlary öwrenýärler, ýokary göterýärler. Ora-da maksat - gurlan diňler. Evena-da hatda meýilli ýollarda gaýa ýüklenen demir ýol ulaglary bilen baglanyşykly düşünjeler.
Emin agzalary bularyň ykdysady taýdan bäsleşip biljekdigi ýa-da däldigi barada entek pikir ýok. Agyrlyk güýjüniň energiýa dykyzlygy aslynda pes {{1} is manyly energiýa saklamak üçin köp massa we beýiklik gerek. Emma goldaýanlar, arzan materiallary (beton, çagyl) we ýönekeý mehanikleriň ulanylmagynyň uzak - dowamlylygy üçin batareýalary urup biljekdigini öňe sürýärler.
Aslynda näme möhüm?
Şu wagta çenli okan bolsaňyz, özüňizi gyzyklandyryp bilersiňiz: haýsy tehnologiýa ýeňýär?
Nädogry sorag.
Energiýa ammary ýeňiji däl - ähli bazara - alyň. Dürli tehnologiýalar dowamlylygyna, jogap wagtyna, ýerleşişine, çykdajy gurluşyna we ulanylyşyna baglylykda dürli nokatlara laýyk gelýär.
Millisekuntda ýygylygy kadalaşdyrmak gerekmi? Uçarlar ýa-da batareýalar. Gün zawody üçin dört sagat ätiýaçlyk gerekmi? Lityum {{1} ion ýa-da akym batareýalary. Möwsümleýin täzelenip bilýän artykmaçlygy üýtgetmelimi? Geografiýa rugsat berse wodorod ýa-da nasosly gidro. Iň ýokary isleg wagtynda binany sowatmalymy? Buz saklamak.
Geljegiň seti ýekeje saklaýyş tehnologiýasynda işlemez. Dessine jogap bermek üçin super {1} super super kondensatorlary, birnäçe minutdan birnäçe sagatlap batareýalary, gündelik welosiped sürmek üçin gidro, wodorod ýa-da termal has uzak dowam eder. Dowamlylyk spektrindäki her bir ýeri, belli bir programma üçin iň oňat ykdysadyýet hödürleýän haýsy tehnologiýa bilen doldurar.
Iň tolgundyryjy tarapy, bu kategoriýalaryň hemmesinde diýen ýaly çykdajylaryň azalmagydyr. Lityum {{1} ion ion batareýasynyň bahasy azaldy. Elektrolizatorlar şuňa meňzeş öwreniş egrisine eýerýärler. Akym batareýasynyň önümçiligi ulalýar. Hatda nasosly gidro ýapyk {{5} op aýlaw ulgamlary we ýerasty suw howdanlary bilen täzelik görýär.
On ýyl mundan ozal bularyň hiç biri-de ykdysady taýdan durmuşa ukyply däldi. Indi? Saklamak, energiýa pudagynyň iň çalt ösýän segmentidir.