Elektrik ve enerji depolama

Kaynak: World - nükleer.org

Yenilenebilir enerji kaynakları önem kazandıkça, verimli enerji depolama sistemleri (ESS) rüzgar ve güneş gücünün aralıklı doğasını yönetmek için çok önemlidir. Izgara uygulamaları için enerji depolama çözümleri, şebeke sahipleri, sistem operatörleri ve son kullanıcılar arasında giderek yaygınlaşıyor. Enerji depolama sistemleri çok çeşitli olasılıklar sağlar ve enerji dengeleme, yardımcı hizmetler ve altyapı yatırımlarının ertelenmesi için etkili çözümler sunabilir.

Elektriğin kendisi büyük ölçekte saklanamaz, ancak saklanabilen ve daha sonra gerektiğinde elektriğe dönüştürülebilen diğer enerji formlarına dönüştürülebilir. Elektrik depolama sistemleri arasında piller, volanlar, basınçlı hava ve pompalı hidro bulunur. Herhangi bir sistemde saklanabilecek toplam enerji miktarı sınırlıdır. Enerji kapasitesi megawatt - saatlerinde (MWH) ifade edilir ve gücü megawatt (MW veya MWE) içinde ifade edilir. Elektrik depolama sistemleri, şanzıman sistemine, bugün - ölçekli pillerin birincil rolü olan frekans kontrolü de dahil olmak üzere yardımcı hizmetler sunmak için tasarlanabilir. Aşağıdaki farklı depolama seçeneklerine daha yakından bakalım.

Pompalanan su depolama

Pompalanan depolama, hidroelektrik üretmek için talep üzerine serbest bırakılabileceği bir rezervuarın yokuş yukarı pompalanmasını içerir. Çift işlemin verimliliği yaklaşık%70'tir. Pompalanan depolama, - 2016 ortasında dünyanın büyük - ölçekli elektrik deposunun% 95'ini ve 2014 yılında eklenen depolama kapasitesinin% 72'sini içeriyordu. Pompalanan hidro, gerekirse uzun - terimi olma avantajına sahiptir. Bununla birlikte, pil depolama geniş bir şekilde konuşlandırılıyor ve IEA'ya göre, 2020'nin sonunda elektrik ağlarına bağlı yaklaşık 15.5 GW'ye ulaştı. - ölçekli güç depolama binası 2014 yılında tanımlayıcı bir enerji teknolojisi eğilimi olarak ortaya çıktı. Bu pazar, - yılında - yılda% 50 yıl - büyümüştür, - iyon piller belirgindir, ancak redoks akış hücresi pilleri umut vaat eder. Böyle bir depolama, ızgara, yedekleme veya fiyat arbitrajı için talebi azaltmak olabilir.

Pompalanan depolama projeleri ve ekipmanları uzun bir ömre sahiptir - nominal olarak 50 yıl, ancak pillere kıyasla potansiyel olarak daha fazla - 8 ila 15 yıl. Pompalanan hidro depolama, çoğunlukla fosil yakıt ve/veya nükleer üretim içeren bir sistem için pik - yük gücü sağlamak için en uygundur. Aralıklı, planlanmamış ve öngörülemeyen nesil için doldurmaya uygun - o kadar iyi değildir.

Ocak 2016'daki bir Dünya Enerji Konseyi raporu, 2015-2030 arasında olduğu gibi enerji depolama teknolojilerinin çoğunluğu için önemli bir düşüş öngördü. Pil teknolojileri maliyette en büyük azalmayı, ardından mantıklı termal, gizli termal ve süper kapasitörler gösterdi. Pil teknolojileri, 2015'te 100 € - 700/mWh aralığından 2030'da 50 € 'dan 50 €' dan 50 € 'dan bir azalma gösterdi - önümüzdeki 15 yıl içinde üst maliyet sınırında% 70'in üzerinde bir azalma. WEC'e göre sodyum kükürt, kurşun asit ve lityum - iyon teknolojileri öncülük eder. Rapor, hem rüzgar hem de güneş bitkileri ile ilgili depolamayı modeller, özellikle tesislerde ortaya çıkan düzleştirilmiş depolama maliyetini (LCO'lar) değerlendirir. Yük faktörü ve nominal güçteki ortalama deşarj süresinin LCOS'un önemli bir belirleyicisi olduğunu ve döngü frekansının ikincil bir parametre haline geldiğini not eder. Solar - ile ilgili depolama için uygulama durumu günlük depolama idi, altı - saat deşarj süresi nominal güçte. Rüzgarla ilgili depolama için başvuru çantası, nominal güçte 24 saat deşarj ile iki günlük depolama içindi. Eski durumda en rekabetçi depolama teknolojisi 50-200 €/mWh LCO'ları vardı. İkinci durumda, seviyelendirilmiş maliyetler yılda deşarj döngülerinin sayısına daha yüksek ve hassastı ve "az sayıda teknoloji çekici görünüyordu."

California Kamu Kamu Hizmetleri Komisyonu tarafından iki - yıllık bir çalışmanın ardından, 2010 yılında 2024 yılına kadar büyük - ölçekli pompalı depolama hariç) 1325 MWe elektrik depolama gerektiren mevzuat kabul etti. Mevzuat, ana amacın frekans kontrolü olduğunu düşündüren depolama kapasitesi (MWH) değil gücü belirtir. Mevzuatın belirtilen amacı, güneş ve rüzgar girdilerinin artan bir oranından dağıte edilebilir güç sağlayarak ızgara güvenilirliğini arttırmak, eğirme rezervini değiştirmek, frekans kontrolünü sağlamak ve tepe kapasite gereksinimlerini (tepe tıraş) azaltmaktır. Depolama sistemleri iletim veya dağıtım sistemleri ile bağlanabilir veya sayaçın arkasında olabilir. Ana odak pil enerji depolama sistemleri (BESS). Enerji arbitrajı geliri artırabilir, - zirveyi satın alabilir ve en yüksek talep için satış yapabilir. 2014 yılında Güney Kaliforniya Edison, 2150 MWe San Onofre nükleer santralinin kapanmasını dengelemek için 260 MW elektrik depolama planlarını açıkladı. Eyaletin 50 GW talebi bağlamında 1.3 GW çok fazla gönderilebilir güç sağlamayacak olsa da, kamu hizmetleri için büyük bir teşvikti.

Oregon Kaliforniya'yı takip etti ve 2015 yılında daha büyük kamu hizmetleri (PGE ve Pacificorp) için 2020 yılına kadar en az 5 MWh depolama alması için bir gereklilik belirledi ve PGE, çeşitli yerlerde 39 GW önerdi ve 50 ila 100 milyon dolara mal oldu. Haziran 2017'de Massachusetts 2020 yılına kadar 200 MWh depolama hedefi yayınladı. Kasım 2017'de New York 2030 için bir depolama hedefi belirlemeye karar verdi.

Bazı yerlerde pompalanan depolama, düşük - yük kapasitesinden düşük - maliyetli kömür veya nükleer kaynaklardan yük kapasitesini kullanarak - tepe saatleri ve hafta sonları sırasında yüksek bir depolama barajına su pompalayarak günlük üretim yükünü bile dışarıda kullanır. Yoğun saatlerde bu su türbinlerden hidro - elektrik üretimi için daha düşük bir rezervuara salınabilir ve potansiyel enerjiyi elektriğe dönüştürebilir. Tersinir pompa - türbin/motor - jeneratör düzenekleri hem pompa hem de türbinler olarak işlev görebilir*. Pompalanan depolama sistemleri, hızlı rampa - yukarı veya rampa - aşağı ve pik ve kapalı - pik toptan fiyatlar arasındaki fark nedeniyle kârlı nedeniyle en yüksek talep değişikliklerini karşılamada etkili olabilir. Su ve yükseklik dışında ana sorun,%70 civarında yuvarlak - seyahat verimliliğidir, bu nedenle her girişin MWH'si için sadece 0.7 MWh geri kazanılır. Buna ek olarak, nispeten az sayıda yer, gücün gerekli olduğu yere yakın pompalanan depolama barajları için kapsam vardır.

Francis türbinleri yaygın olarak pompalanan depolama için kullanılır, ancak yaklaşık 600 m hidrolik kafa sınırına sahiptir.

Pompalanan depolama kapasitelerinin çoğu, nehirlerde yerleşik hidro - elektrik barajları ile ilişkilidir, burada su yüksek bir depolama barajına geri pompalanır. Bu tür Dammed Hidro şemaları, - nehir pompalı hidro ile tamamlanabilir. Bu, engebeli arazide küçük rezervuar çiftleri gerektirir ve pompa ve türbinli bir boru ile birleştirilir.

Gordon Butte Projesi'nin bu şeması, - River Pompalı Depolama (Gordon Butte) için tipiktir.

Uluslararası Hidroelektrik Derneği, mevcut ve planlanan pompalı depolama projeleri için yerleri ve güç kapasitesini haritalayan bir izleme aracı vardır.

Pompalanan depolama 1920'lerden beri kullanılmaktadır ve bugün ABD'de 31 GW, Avrupa'da 53 GW ve İskandinavya, Japonya'da 27 GW ve Çin'de 23 GW dahil olmak üzere dünya çapında yaklaşık 160 GW pompalı depolama kurulmaktadır. Bu, 500 GWH'nin depolanabilmesi anlamına gelir-2016 ortasında dünyanın büyük - ölçekli elektrik depolamasının yaklaşık% 95'i ve 2014 yılında eklenen kapasitenin% 72'si.Dünya Enerji Outlook 20162040 yılına kadar 27 GW Pompalanan Depolama Kapasitesi Projeleri, özellikle Çin, ABD ve Avrupa'da.

Kapalı - nehir için hidroda pompalanan eşleştirilmiş rezervuarların normalde en az 300 metre yükseklik farkı olması gerekir. Terk edilmiş yeraltı madenlerinin siteler olarak bir potansiyeli vardır. İspanya'nın Leon bölgesinde Navaleo, 710m baş ve 548 MW'lık bir çıkışla eski bir kömür madeninde pompalanmış bir hidro sistem planlıyor ve yılda 1 TWH geri ızgaraya besleniyor.

Bir ızgara sistemine rüzgar ve güneş girdilerinin aksine, hidro üretim senkronize olur ve bu nedenle iletim ağında frekans kontrolü ve reaktif güç sağlanması gibi yardımcı hizmetler sağlar. Pompalanan bir depolama projesi, piller için çok daha azıyla karşılaştırıldığında, çalışma için tipik olarak 6 ila 20 saatlik hidrolik rezervuar depolama alanına sahiptir. Pompalanan depolama sistemleri tipik olarak 100 MWh depolanmış enerjidir.

Pompalanan hidro depolama, çoğunlukla fosil yakıt ve/veya nükleer üretimi düşük maliyetle içeren bir sistem için pik - yük gücü sağlamak için en uygun olanıdır. Fazla güç mevcudiyetinin düzensiz ve öngörülemez olduğu rüzgar gibi aralıklı, planlanmamış nesil için doldurmak çok daha az uygundur.

En büyük pompalanan depolama tesisi, 3 GW kapasitesi ve 30 GWH depolanan enerjiye sahip Virginia, ABD'de. Ancak, yararlı tesisler oldukça küçük olabilir. Ayrıca, majör hidroelektrik şemalara ek olmaları gerekmez, ancak çok uzak değilse 100 metreden fazla üst ve alt rezervuarlar arasındaki yükseklikte herhangi bir fark kullanabilirler. Okinawa'da deniz suyu bir uçurum - üst rezervuarına pompalanır. Avustralya'da daha düşük bir rezervuar için kullanılmayan bir yeraltı madeni düşünülmüştür. İsrail 344 MW Kokhav Hayarden Two - rezervuar sistemini planlıyor.

Montana, ABD'de, 1 milyar dolar, 4 x 100 MW Gordon Butte Pompalı Depolama Hidro Projesi, eyaletin orta kesiminde, eyaletin 665 MWe rüzgar türbinlerinden fazla güç kullanacaktır, ancak bu -}} yükü tedarik etmek için tasarlanmış - pik güçten daha az tahmin edilebilir. Absaroka Energy, yükseltilmiş rezervuarı 2018'den itibaren alt rezervuarın 312 metre üzerinde bir Mesa'da inşa edecek. Yardımcı hizmetlerle rüzgarın tamamlanması için yılda 1300 GWH tedarik etmeyi bekliyor.

Almanya'da Münster yakınlarındaki Gaildorf rüzgarı ve hidro projesinin 2018'de faaliyete geçmesi bekleniyor. Pompalanan depolamadan 13.6 MWe rüzgar türbinleri ve 16 MWe hidro kapasite içeriyor.

Pil Enerji Depolama Sistemleri

Piller enerji elektrokimyasal olarak depolar ve serbest bırakır. Pil depolama gereksinimleri yüksek enerji yoğunluğu, yüksek güç, uzun ömür (şarj - deşarj döngüleri), yüksek yuvarlak - yolculuk verimliliği, güvenlik ve rekabetçi maliyettir. Diğer değişkenler deşarj süresi ve yük oranıdır. Bu kriterler arasında çeşitli uzlaşmalar yapılır ve akü enerji depolama sistemlerinin (BESS) sınırlamalarının altını çizebilir üretilebilir üretim kaynaklarına kıyasla. Enerji yatırılan enerji getirisi (EROI) sorunu da ortaya çıkar, bu da bir pilin ne kadar süre hizmette olduğu ve - seyahat verimliliğinin o dönemde nasıl devam ettiği ile ilgilidir.

Piller, normal bir AC sistemine bağlantı vermek için invertör dahil bir güç dönüştürme sistemi (PC'ler) gerektirir. Bu, temel pil maliyetine yaklaşık% 15 ekler.

Çeşitli megawatt - ölçekli projeler, pillerin kısa - süreli entegrasyonun bu yenilenebilir ürünlerin bir ızgara haline getirilmesi için, rüzgar ve hatta saatler boyunca rüzgar ve güneş sistemlerinden güç değişkenliğini düzeltmek için uygun olduğunu kanıtlamıştır. Ayrıca, pillerin, iplikçilik ve zirve bitkileri gibi geleneksel kaynaklardan daha hızlı ve doğru bir şekilde tepki verebileceğini gösterdiler. Sonuç olarak, büyük pil dizileri kısa - süresi yenilenebilir enerji entegrasyonu için tercih edilen stabilizasyon teknolojisi haline geliyor. Bu, öncelikle enerji depolama değil, gücün bir fonksiyonudur. Buna olan talep enerji depolamasından çok daha düşük - California ISO, 2018 için en yüksek frekans düzenleme talebini tüm kaynaklardan 2000 MW'da tahmin etti.

Bazı pil tesisatları, kısa - süresi geri - yukarı için eğirme rezervini değiştirir, bu nedenle ızgara oluşturma invertörlerini kullanarak sanal senkron makineler olarak çalışır.

Akıllı Izgaralar Pil depolama hakkında çok fazla tartışma akıllı ızgaralarla bağlantılıdır. Akıllı ızgara, hem arz hem de talep hakkında bilgi kullanarak güç kaynağını optimize eden bir güç şebekesidir. Bunu, akıllı sayaçlar gibi iletişim özelliklerine sahip cihazların ağa bağlı kontrol işlevleri ile yapar.

Lityum - İyon Piller Depolama

Lityum - iyon piller2015 yılında yeni -} açıklanan enerji depolama sistemi (ESS) kapasitesinin% 51'ini ve dağıtım ESS güç kapasitesinin% 86 oluşturulmuştur. 2015 yılında dünya çapında tahmini 1.653 MW yeni ESS kapasitesi duyuruldu ve üçüncüsü Kuzey Amerika'dan bir - üçüncüsü geliyor. Lityum - İyon piller, dağıtılmış enerji depolama sistemleri için en popüler teknolojidir (Navigant Research). Lityum - iyon piller,% 95 gidiş -dönüş doğrudan akım verimliliğine sahiptir, akım ızgara için alternatif akıma dönüştürüldüğünde% 85'e düşer. Kullanıma bağlı olarak 2000-4000 döngüsü ve 10-20 yıllık ömrü var.

Hanehalkı düzeyinde, sayaç*arkasında pil depolama tanıtılmaktadır. DC olmaları nedeniyle güneş PV ve piller arasında belirgin bir uyumluluk vardır. Solar PV'nin ortalama% 10,7 kapasite faktörüne sahip olduğu Almanya'da, 2015 yılında yeni güneş PV kurulumlarının% 41'i 2014'te% 14 ile karşılaştırıldığında, hem ev hem de ızgara -}}}}}}}}} bağlı PV sistemlerinde, kfw geliştirme bankası tarafından desteklenen bu artış, bu artış, faiz bankası tarafından teşvik ediliyor. gerekli yatırım harcamalarının% 25'ine. KFW, yerinde tüketim ve depolama için yeterli PV elektriğinin kullanılmasını gerektirir, böylece çıktının yarısından fazlası iletim ağına ulaşmaz. Bu şekilde, normal güneş kapasitesinin 1,7 ila 2,5 katı, aşırı yüklenmeden ızgara tarafından tolere edilebileceği iddia edilmektedir. 2016 yılında Almanya için 200 MWh kurulu depolama kapasitesi bildirildi.

Hanehalkı ve Küçük İşletme PV dağıtım sisteminin bir parçası değildir, ancak orada kullanılan çok fazla güç ile, bazıları için, tahsil edilecek ızgaradan çekilen gücü ölçen sayaç aracılığıyla sisteme ihraç edilmektedir.

Bir - üzerinden 2015 yılında 1,5 GW 'pil depolama' üçüncüsü lityum - iyon piller ve% 22'si sodyum - sülfür pillerdi. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), dünyanın Irena'nın 2030 yılına kadar yenilenebilir kaynaklardan üretilen% 45'inin istenen% 45'ini karşılamak için 150 GW pil depolamasına ihtiyaç duyduğunu tahmin ediyor. Birleşik Krallık'ta 45 GWE sisteminde yaklaşık 2 GW, bu konuda yılda 160 ila 170 milyon £ harcama için gereklidir. Almanya'da kurulu yardımcı program - ölçekli pil depolama 2016'da yaklaşık 120 MW'dan 2017'de yaklaşık 225 MW'a yükseldi.

Büyük bir Bess, Tohoku Electric Enerji Şirketi'nin Japonya'da Nishi -}} iyon sistemidir, Japonya'da, 2015'in başlarında devreye alınır ve San Diego Gas & Electric- Electric - Electrium {{{ Ayrıca Steag Energy Services, Almanya'da 90 MW lityum - iyon depolama programı başlattı (aşağıya bakınız) ve Edison, Long Beach, California'da 100 MW'lık bir tesis kuruyor.

Güney Avustralya'da, Neoen'in Jamestown - Hornsdale Power Reserve (HPR) yakınlarındaki 309 MWE Hornsdale Rüzgar Çiftliği'nin yanına bir Tesla 100 MW/129 MWh lityum - iyon sistemi kuruldu. Tesla'nın Autobidder platformu aracılığıyla altı saniye ila beş dakikalık zaman dilimlerinde frekans kontrol yardımcı hizmetleri (FCAS) dahil olmak üzere şebeke istikrarı ve sistem güvenliği sağlamak için eyalet hükümetine yaklaşık 70 MW kapasite sözleşmelidir. Diğer 30 MW kapasite üç saatlik depolama alanına sahiptir ve bitişik rüzgar çiftliği için Neoen tarafından yük kayması olarak kullanılır. Frekans 49.8 Hz'nin altına düştüğünde daha yavaş sözleşmeli FCA'ların kesilmesinden önce yaklaşık 4 saniye boyunca 8 MW'a kadar FCA'lar için çok hızlı yanıt verebildiğini kanıtladı. 2020'de proje, 79 milyon dolar karşılığında 50 MW/64.5 MWh genişletildi, böylece şu anda FCA'lar için eyalette gerekli sanal ataletin yaklaşık yarısını sağladı.

Bazı lityum türleri - iyon pil, bazıları yüksek enerji yoğunluğuna ve motorlu taşıtlara (EV'ler) uygun hızlı şarjı, diğerleri lityum demir fosfat (Lifepo gibi₄, LFP olarak kısaltılır), daha ağırdır, daha az enerji - yoğun ve daha uzun döngü ömrü ile. Long - Süre Depolama kavramları, kullanılan EV pillerinin yeniden düzenlenmesini içerir - ikinci - yaşam pilleri.

Sodyum - kükürt (NAS) Pil Depolama

Sodyum - kükürt (NAS) piller25 yıldır kullanılmıştır ve pahalı olsa da iyi kurulmuştur. Ayrıca yaklaşık 300 derecede çalışmaları gerekir, bu da boşta kaldığında biraz elektrik tüketimi anlamına gelir. PG & E'nin 2 MW/14 MWh VACA - Dixon Nas Bess Sistemi, PG & E'nin 2015 yılında bile maliyeti bile kırdığını tahmin eden yaklaşık 200 $/kW ile karşılaştırıldığında yaklaşık 11 milyon $ (5500 $/kW (5500 $/kW) maliyeti. Hizmet ömrü yaklaşık 4500 döngüdür. 18 - aylık denemede - seyahat verimliliği%75 idi. 2018'in sonlarında devreye almak üzere Kuzey Almanya'nın Aşağı Saksonya'daki Varel'de 4.4 MW/20 MWh birim inşa ediliyor.

Redoks Akış Hücre Pilleri Depolama

Redoks akış hücresi pilleri1970'lerde geliştirilen (RFBS), her biri bir elektrotlu, genellikle karbonlu pozitif ve negatif yarım - hücreleri vermek için bir membran ile ayrılmış iki sıvı elektrolit vardır. Voltaj farkı sulu sistemlerde 0.5 ila 1.6 volt arasındadır. Membran boyunca geri dönüşümlü bir azalma - oksidasyon reaksiyonu ile yüklenir ve boşaltılırlar. Şarj işlemi sırasında iyonlar pozitif elektrotta (elektron salınımı) oksitlenir ve negatif elektrotta (elektron alımı) azalır. Bu, elektronların pozitif elektrotun aktif malzemesinden (elektrolit) negatif elektrotun aktif malzemesine geçtiği anlamına gelir. Durdurulurken süreç tersine döner ve enerji serbest bırakılır. Aktif malzemeler redoks çiftleridir,i.e.Elektronları emebilen ve serbest bırakabilen kimyasal bileşikler.

Vanadyum redoks akış pilleri (vrfb veya v - akışı) yükü depolamak ve serbest bırakmak için vanadyumun çoklu oksidasyon durumlarını kullanın. Uzun ömürlü (yaklaşık . 15}, 000 döngü veya 'sonsuz'), tam deşarj ve kwh başına düşük maliyetle, günlük veya daha sık döngüsel olarak döngüsel olarak lityum - iyonu ile karşılaştırılır. V - akış pilleri daha fazla maliyet haline gelir - Etkili, depolama süresi - genellikle yaklaşık dört saat - ve güç ve enerji ihtiyaçları ne kadar büyük olur. Crossover ekonomik ölçeğin, lityum - iyonundan daha ekonomik oldukları yaklaşık 400 kWh kapasite olduğu söylenir. Ayrıca ortam sıcaklığında çalışırlar, bu nedenle yangınlara lityum - iyonundan daha az eğilimlidir. Maliyet ve ölçekte, VRFB'ler MWH'lerden ziyade GWH projelerine kadar büyük ızgara ve endüstri uygulamalarına sahiptir.

RFBS ile enerji ve güç ayrı ayrı ölçeklendirilebilir. Güç, hücre boyutunu veya hücre sayısını belirler ve enerji enerji depolama ortamı miktarı ile belirlenir. Modüller 250 kW'a kadardır ve 100 MW'a kadar monte edilebilir. Bu, redoks akış pillerinin diğer teknolojilere göre belirli gereksinimlere daha iyi adapte olmasını sağlar. Teorik olarak, enerji miktarının enerji/güç oranındaki bir artışla, enerji depolama ortamı genellikle nispeten düşük maliyetlere sahip olduğundan, genellikle belirli yatırım maliyetleri azalır.

Çin'deki bir model 'Peaker' tesisi, 100 MW/500 MWh VRFB ile 100 MWE güneş PV'ye sahiptir.

PG&E denemesinden genel bir bulgu, eğer piller enerji arbitrajı için kullanılacaksa, genellikle ana yük merkezinden uzak olan rüzgar veya güneş çiftlikleri ile yer alan - olması gerektiğidir. Bununla birlikte, frekans düzenlemesi için kullanılacaklarsa, kentsel veya endüstriyel yük merkezlerine yakın daha iyi bulunurlar. Frekans kontrol gelir akışı arbitrajdan çok daha iyi olduğundan, kamu hizmetleri normalde sahip oldukları varlıklar için uzak yerlerden ziyade şehir merkezini tercih edecektir.

Lityum - iyon pil maliyetleri, araç piyasası tarafından yönlendirilen ve maliyetin daha fazla yarısı tahmin edilmektedir. Güç dönüştürme sistemi (PC) 'nin daha fazla yarısı tahmin edilmektedir. Güç dönüştürme sistemi (PC), aynı oranda yaklaşık% 15 düşmemiştir ve 2015 yılında, 2015 yılında, araç maliyeti için yaklaşık 15'e düşmemiştir.

Lityum - iyon pilleri katotlarının kimyası tarafından kategorize edilebilir. Farklı mineral kombinasyonu önemli ölçüde farklı pil özelliklerine yol açar:

Lityum Nikel Kobalt Alüminyum Oksit (NCA) Pil-Spesifik Enerji Aralığı (200-250 WH/kg), Yüksek spesifik güç, ömür boyu 1000 ila 1500 tam döngü. Bazı premium EV'lerde tercih edilir (e.g.Tesla), ancak diğer kimyalardan daha pahalı.

Lityum Nikel Manganez Kobalt Oksit (NMC) Pil-Spesifik Enerji Aralığı (140 - 200 Wh/kg), ömür boyu 1000-2000 tam döngü. Elektrikli ve plug-in hibrid elektrikli araçlarda kullanılan en yaygın pil. NCA'dan daha düşük enerji yoğunluğu, ancak daha uzun ömürler.

Lityum Demir Fosfat (LFP) Pil - Spesifik Enerji Aralığı (90 - 140 WH/kg), Lifetime 2000 tam döngü. Düşük spesifik enerji Uzun menzilli EV'lerde kullanım için bir sınırlama. Sabit enerji depolama uygulamaları veya pilin büyüklüğünün ve ağırlığının daha az önemli olduğu araçlar için tercih edilebilir. Termal kaçak ve yangınlara daha az eğilimli olduğu bildirildi.

Lityum manganez oksit (LMO) Pil-Spesifik enerji aralığı (100 - 140 WH/kg), ömür boyu 1000-1500 döngü. Kobaltsız kimya bir avantaj olarak görüldü. Elektrikli bisikletlerde ve bazı ticari araçlarda kullanılır.

Süper kapasitör depolama

Bir kapasitör, elektrokimyasal reaksiyonun aksine statik bir yük vasıtasıyla enerjiyi depolar. Süper kapasitörler çok büyüktür ve yüksek akım ve kısa sürede sık yük ve deşarj döngüleri geçiren enerji depolama için kullanılır. Özel elektrotlar ve elektrolit kullanarak gelişti ve pil teknolojisine geçtiler. 2.5 - 2.7 volt'ta çalışırlar ve on saniyenin altında şarj ederler. Deşarj 60 saniyenin altındadır ve voltaj giderek düşer. Süper kapasitörlerin spesifik enerjisi, bir lityum iyon pilden çok daha az, 30Wh/kg'a kadar değişir.

Dönen senkron dengeleyiciler

Rüzgar ve güneş kaynaklarına yüksek bağımlılık olduğunda tesis üretmede eşzamanlı atalet eksikliğini telafi etmek için, dönen stabilizatörler olarak da bilinen senkron kondenserler (senkronler) sisteme eklenebilir. Değişken yenilenebilir girişin yüksek bir kısmı nedeniyle ızgara stabilitesinin artması gereken frekans ve voltaj kontrolü için kullanılırlar. Güvenilir senkron atalet sağlarlar ve reaktif güç üreterek ve emerek frekans sapmalarını dengelemeye yardımcı olabilirler. Bunlar normal anlamda enerji depolama değildir ve yenilenebilir enerji ve elektrik hakkında bilgi sayfasında açıklanmaktadır.

Dünya çapında pil sistemleri

Avrupa

Avrupa Enerji Depolama Derneği'ne göre, 2018'in sonunda toplam kurulmuş - hidro depolama kapasitesi 2.7 GWH'ye ulaştı ve 2020'nin sonunda 5.5 GWH olması bekleniyor. Bu, 2019'un birden fazla - üçte birinden fazlasını oluşturan hane halkı sistemlerini içerir - 20 eklemeler. EDF 2035 yılına kadar Avrupa genelinde 10 GW pil depolamaya sahip olmayı planlıyor. Mart 2020'de toplam Dunkirk yakınlarındaki Mardyck'te "Fransa'nın en büyüğü" olmak için 25 mW/25 MWh lityum iyon pil projesi başlattı.

100 milyon €, 90 MW'lık bir programda STEAG'nin planlanan altı 15 MW lityum - iyon biriminden ilki, Haziran 2016'da Almanya'daki Lünen Coal - ateşli alanında enerji verildi. Ticari çalışmaya hak kazanmak için, pillerin otomatik çağrılara 30 saniye içinde yanıt vermesi ve - 'ı en az 30 dakika içinde besleyebilmesi gerekir.

Almanya'da RWE, yardımcı programın pompalanmış bir depolama tesisi işlettiği Dortmund yakınlarındaki Herdecke elektrik santrali sitesinde 7.8 MW/7 MWh lityum - iyon pil sistemine 6 milyon € yatırım yaptı. 2018'den beri faaliyet gösteriyor.

Almanya'da, 2015 yılında Brandenburg, Feldheim'da 10 MW/10.8 MWh lityum - iyon pil depolama sistemi devreye alındı. Güney Kore'deki LG Chem'den 3360 lityum - iyon modülüne sahiptir. 13 milyon € 'luk pil birimi, yerel bir 72 MW'lık rüzgar çiftliği tarafından üretilen gücü depolar ve TSO 50Hertz şanzıman ızgarasını stabilize etmek için inşa edilmiştir. Ayrıca birincil kontrol rezervi için haftalık ihale katılır.

RWE, Lingen'de 45 MW lityum - iyon pili ve 2022'nin sonunda, esas olarak FCA'lar için Werne Gerstein enerji santrallerinde 72 MW'lık bir pil planlıyor. Siemens, Bavyera'daki Wunsiedel'de enerji depolama ve tepe yönetimi için 200 MW/200 MWh pil planlıyor.

Hollanda yardımcısı Eneco ve Mitsubishi, enspireme olarak, Jardelund, Kuzey Almanya'ya 48 MW/50 MWh lityum - iyon pil taktı. Pil, ızgaraya birincil rezerv sağlamak ve birçok rüzgar türbini ve ızgara tıkanıklığı sorunları olan bir bölgede ızgara stabilitesini artırmaktır.

Haftalık olarak birincil kontrol rezervi pazarına teklif veren pil sistemlerinin Alman operatörlerinin, Kasım 2016'ya kadar 18 ay boyunca ortalama 17,8 €/mWh fiyat aldığı bildirilmektedir.

İspanya'da Acciona, Mayıs 2017'de Bess ile bir rüzgar tesisi görevlendirdi. Acciona tesisi, biri 1 mW/390 kWh ve diğeri ise 0.7 mW/700 kWh üreten iki Samsung lityum - iyon pil sistemleri ile donatılmıştır. Her ikisinin de rollerinin bir parçası olarak frekans tepkisi olduğu görülmektedir.

Mayıs 2016'da Finlandiya'daki Fortum, Fransız pil şirketi SAFT, Nordic ülkelerindeki en büyük BESS pilot projesinin bir parçası olarak Suomenoja Enerji Santrali için 2 milyon € megawatt - ölçekli lityum - iyon pil enerji depolama sistemi sağlamak için sözleşmeli. 2 MW'lık bir nominal çıkışa sahip olacak ve frekans regülasyonu ve çıkış yumuşatma için TSO'ya sunulacak 1 MWh elektrik depolayabilecektir. Fransa'nın Aube bölgesinde çalışan sisteme benzer, iki rüzgar çiftliğini birbirine bağlar, toplam 18 MW. SAFT, 2012'den bu yana 80 MW'ın üzerinde pil kullandı.

İngiltere'de, Ağustos 2019'da 475 MW pil depolama işlemi operasyonel olarak bildirildi. Bu konuda 11 proje 10 ila 87 MW arasında değişiyordu, çoğu artan frekans yanıt sözleşmeleri vardı.

Yenilenebilir enerji şirketi res, lityum - iyon pil depolamasından ulusal şebekeye 55 MW dinamik frekans yanıtı sağlar. Res, çoğunlukla Kuzey Amerika'da, operasyonda 100 MW/60 MWh pil depolama alanına sahiptir.

İngiltere'de Orkney Adaları'nda 2 MW/500 kWh lityum - iyon pil depolama sistemi çalışıyor. Bu Kirkwall elektrik santrali, iki 12.2m nakliye konteynerinde Mitsubishi pilleri kullanıyor ve rüzgar türbinlerinden güç depolıyor.

Somerset'te, Cranborne Energy depolama alanının 250 kW/500 kWh Tesla Powerpack Lityum - İyon depolama sistemi, 500 kW güneş pv seti ile ilişkili - yukarı. Tesla, powerpack'lerin şebekeye bağımsız bir varlık olarak güç ve enerji kapasitesi sağlayacak şekilde yapılandırılabileceğini ve frekans düzenlemesi, voltaj kontrolü ve iplik rezerv hizmetleri sunduğunu iddia ediyor. Standart Tesla Endüstriyel Powerpack ünitesi,% 88 yuvarlak - seyahat verimliliği ile 50 kW/210 kWh'dir.

İngiltere'de Statoil, Peterhead, İskoçya'daki 30 MW offshore Hywind projesi için kara depolama olarak 1 MWh lityum - iyon pil sistemi Batwind tasarımını görevlendirdi. 2018'den itibaren fazla üretimi depolamak, dengeleme maliyetlerini azaltmak ve projenin kendi güç kaynağını düzenlemesine ve arbitraj yoluyla en yüksek fiyatları yakalamasına izin vermektir.

Kuzey Amerika

Kasım 2016'da Pacific Gas & Electricity Co (PG&E), Kaliforniya'nın elektrik pazarlarına katılan pil depolama sistemlerinin performansını araştırmak için 18 - aylık teknoloji gösteri projesinde bildirildi. Proje 2014 yılında başladı ve PG & E'nin 2 MW/14 MWh VACA - Dixon ve 4 MW Yerba Buena sodyum - sülfür pil depolama sistemleri, California bağımsız sistem operatöründe (CAISO)) enerji ve yardımcı hizmetler sağlamak ve bu hople pazarında Caiso tarafından kontrol edildi. 18 milyon dolarlık Yerba Buena Bess Pilot Projesi, 2013 yılında PG&E tarafından Kaliforniya Enerji Komisyonu'ndan 3,3 milyon dolarlık destekle kuruldu. Vaca-Dixon Bess, Solano İlçesinde bir PG&E güneş enerjisi tesisi ile ilişkilidir.

PG&E, 2017 yılında Yerba Buena Bataryasını, dağıtımlı bir enerji kaynak yönetimi sistemi (DERM'ler) aracılığıyla kontrol edilen akıllı invertörler ve pil depolama kullanarak konut ve ticari güneş gibi üçüncü - parti dağıtılmış enerji kaynaklarının (DERS) koordinasyonunu içeren başka bir teknoloji gösterisi için kullanacak.

Ağustos 2015'te GE, San Diego'nun 160 km doğusundaki California'daki Coachella Energy Depolama Ortakları (CESP) için 30 mW/20 MWh lityum iyon pil depolama sistemi inşa etmek üzere sözleşme imzalandı. 33 MW tesis, Kasım 2016'da Zglobal tarafından tamamlandı ve güneş rampası, frekans düzenlemesi, güç dengeleme ve bitişik gaz türbini için siyah başlangıç ​​yeteneği sağlayarak Imperial Sulama Bölgesi ağında ızgara esnekliğine ve güvenilirliğe yardımcı olacak.

San Diego Gas & Electric, AES enerji depolaması tarafından inşa edilen ve yaklaşık 20.000 modülde 400.000 Samsung pil barındıran 24 kaptan oluşan Escondido'da 30 MW/120 MWh lityum - iyon Bess'e sahiptir. Akşam en yüksek talebini sağlayacak ve kısmen, büyük bir sızıntı nedeniyle 2016'nın başlarında terk edilmesi gereken 200 km kuzeydeki Aliso Kanyon Gaz Depolama'nın yerini alacak. (Peak - yük gaz üretimi için kullanıldı.)

SDG & E'nin Escondido, California'daki 30MW pil depolama tesisi. (Fotoğraf: San Diego Gas & Electric)

Güney Kaliforniya Edison, 2021 yılında konteynerlerde 80.000 lityum - iyon pil içeren 100 MW/400 MWh pil kurulumu inşa ediyor. Önerilen bir diğer büyük SCE projesi, San Gabriel Natural Gas - ateşli bitkisinde Altagas Pomona enerjisi için 20 MW/80 MWh depolama.

Büyük bir proje, Güney Kaliforniya Edison'un 50 milyon dolarlık Tehachapi 8 MW/32 MWh lityum - İyon pil depolama projesi, 4500 MWe rüzgar çiftliği ile birlikte, dört saat boyunca 8 MW sağlayabilen LG Chem'den her biri 56 hücreli 10.872 modül kullanılarak. 2016 yılında Tesla, günlük en yüksek talebi karşılamaya yardımcı olmak için Güney Kaliforniya Edison'un Mira Loma trafo merkezi için 20 MW/80 MWh lityum - iyon pil depolama sistemi tedarik etmek üzere sözleşme imzaladı.

Kaliforniya, Monterey County'deki Vistra Gaz - ateşli Moss iniş santrali için çok büyük bir pil sistemi onaylandı. Bu sonunda 2021'de 182.5 MW/ 730 MWh ile başlayarak 1500 MW/ 6000 MWh olabilir. 256 Tesla'3 MWh megapack birimleri kullanacaktır. Bunun ötesinde, planlar belirsiz. Vistra başka bir yerde 300 MW/1200 MWh planlıyor.

Tesla'nın 2020'lerin başında 50 GWH çevrimiçi olmayı hedeflediği bildiriliyor.

Batı Virginia'daki 98 MW Laurel Dağ Rüzgar Çiftliği, çoklu - kullanın 32 MW/8 MWh ızgara - bağlı Bess. Tesis, PJM pazarındaki frekans düzenlemesi ve ızgara stabilitesinden ve arbitrajdan sorumludur. Lityum - iyon pilleri A123 sistemleri tarafından yapılmıştır ve 2011'de görevlendirildiğinde dünyanın en büyük lityum - iyon Bess'ti.

Aralık 2015'te EDF Yenilenebilir Enerji, düzenleme ve kapasite piyasalarına katılmak için Illinois'deki PJM Izgara Ağı'nda 40 MW esnek (20 MW isim plakası) kapasitesiyle Kuzey Amerika'daki ilk Bess projesini görevlendirdi. Lityum - iyon piller ve güç elektroniği BYD Amerika tarafından sağlandı ve toplam 20 MW'lık 11 konteyner birimden oluşuyor. Şirket, Kuzey Amerika'da geliştirilen 100 MW'dan fazla depolama projesine sahiptir.

E.on Kuzey Amerika, Batı Teksas'taki Texas Dalgaları Depolama Projeleri olarak pironu ve Inadale Rüzgar Çiftlikleri için iki 9.9 MW kısa - süreli lityum iyon pil sistemleri kuruyor. Amaç esas olarak yardımcı hizmetler içindir. Proje, Tucson, Arizona yakınlarındaki 10 MW Iron Horse'u 2 Me'lik bir güneş dizisinin bitişiğinde takip ediyor.

SolarCity, akşam en yüksek talebini karşılamak için Hawaii'deki 13 MW/ 52 MWh Kaua'i Adası Güneş PV projesi için 272 Tesla Powerpacks (Lityum - iyon depolama sistemi) kullanıyor. Güç, 20 yıl boyunca 13.9 sent/kWh'de Kauai Adası Kooperatifi Kooperatifi'ne (KIUC) verilir. KIUC ayrıca 28 MWe güneş çiftliği ve 20 MW/100 MWh pil sistemi ile bir proje devreye alıyor.

Toshiba, Hamilton, Ohio için 6 MW/ 2 MWh lityum - iyon pilleri içeren büyük bir Bess tedarik etti. 10.000'den fazla şarj - deşarj döngüleri talep edilmektedir.

Powin Energy ve Hecate Energy, Bağımsız Elektrik Sistemi Operatörü için Ontario'da toplam 12.8 MW/52.8 MWh olan iki proje oluşturuyor. Powin'in Stack 140 pil dizisi, Kitchener (20 dizi) ve Stratford'da (6 dizi) sistemleri içerecektir.

Büyük Bir Yardımcı Program - Ölçekli Elektrik Depolama 4 MW'dırsodyum - kükürt (NAS) pilTeksas'taki Presidio Şehri için gelişmiş güvenilirlik ve güç kalitesi sağlamak için sistem. Yerel ERCOT ızgarasında rüzgar kapasitesi için hızlı geri - yukarı sağlamak için 2010 yılının başlarında enerjilendirildi. Sodyum - kükürt piller benzer roller için başka yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Anchorage'da Alaska, rüzgar gücünün kullanılmasına yardımcı olmak için bir volanla 2 mW/0.5 MWh pil sistemi tamamlanır.

Washington Eyaleti, Kuzeybatı ABD'deki Avista Corp, 3.6 MW satın alıyorVanadyum Redoks Akış Pili (VRFB)Yenilenebilir enerji ile dengeyi yüklemek için.

Ontario'nun ISO'su 2 MW'la sözleşme yaptıÇinko - Demir Redoks Akışı PiliVizn Enerji Sistemlerinden.

Doğu Asya

Çin Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu (NDRC), 100 MW'lık birden fazla çağrıda bulunduVanadyum Redoks Akış Pili (VRFB)2020 sonuna kadar kurulumlar (ayrıca 10 mW/100 MWh süpritik sıkıştırılmış hava enerji depolama sistemi, 10 MW/1000 MJ sınıfı volan enerji depolama dizisi birimi, 100 MW lityum - iyon pil enerji depolama sistemleri ve yeni bir tür büyük - kapasite molden tuz depolama cihazı).

Rongke Power, Dalian, Çin'e 200 MW/800 MWh VRFB kuruyor ve dünyanın en büyük olduğunu iddia ediyor. Pik talebi karşılamak, yakındaki rüzgar çiftliklerinden kısaltmayı azaltmak, ızgara stabilitesini arttırmak ve - 2019 ortasından siyah başlangıç ​​kapasitesi sağlamaktır. Rongke, 2020'lerde 2 GW/yıl fabrika çıkışı planlıyor. Pekin'deki Pu Neng, VRFBS'nin büyük ölçekli üretimi planlıyor ve Kasım 2017'de 400 MWh birim inşa etmek için bir sözleşme imzaladı. Sumitomo, 2015 yılında görevlendirilen Japonya'da hepco için 15MW/60 MWh VRFB sağladı.

Çin'in VRB enerjisi birkaç akış hücresi pil projesi geliştiriyor: Qinghai eyaleti, rüzgar entegrasyonu için 2 MW/10 MWh; Hubei Eyaleti, 100 MW/500 MWh'a kadar büyüyen 10 MW/50 MWh PV entegrasyonu; Lianlong Eyaleti, 200 MW/800 MWh Yenilenebilir Entegrasyon; Jiangsu 200 MW/1000 MWh Offshore Rüzgar Entegrasyonu.

Hokkaido Electric Power, kuzey Japonya'daki bir rüzgar çiftliği için - ölçekli akış pil enerji depolama sistemi sağlamak için Sumitomo Electric Industries'e sözleşme yaptı. Bu, 2022'de 2022'de çevrimiçi olarak 20 yıllık tasarım ömrüyle birlikte, üç saatlik depolama kapasitesine sahip 17 MW/51 MWh Vanadyum Redoks Akış Pili (VRFB) olacak. Hokkaido, 2015 yılında Sumitomo Electric tarafından inşa edilen 15 MW/60 MWh VRFB işletmektedir.

Avustralya

Güney Avustralya'da Hornsdale Power Reserve, Neoen'in Jamestown yakınlarındaki 309 MWE Hornsdale Rüzgar Çiftliği'nin yanındaki Tesla 150 MW/194 MWh lityum - iyon sistemidir. Frekans Kontrolü Yardımcı Hizmetleri (FCA'lar) dahil olmak üzere ızgara istikrarı ve sistem güvenliği sağlamak için eyalet hükümetine yaklaşık 70 MW kapasite sözleşmelidir. Daha dolgun detaylarPil Enerji Depolama SistemleriYukarıdaki bölüm.

Victoria'da Neoen, Geelong yakınlarındaki 300 MW/450 MWh Victoria Big Pil'i inşa ediyor. Neoen, ızgara stabilitesine yardımcı olmak ve FCA'larla "daha yenilenebilir enerjinin kilidini açmak" için Avustralya Enerji Piyasası Operatörü (AEMO) ile 250 MW Grid Hizmetleri sözleşmesine sahiptir. Tesla, 2022 yılına kadar çevrimiçi beklenen 210 Tesla Megapack'ten oluşan sistemi tedarik etmek ve işletmek için sözleşme imzalandı. Temmuz 2021'in sonunda ilk test sırasında Tesla Megapack'lerinden biri alev aldı.

Neoen, Bulgoria'daki Stawell'de Bulgana Green Power Hub için 196 MW'lık bir rüzgar çiftliğini destekleyen 20 MW/34 MWh bir pil inşa etti.

Victoria'da Fluence tarafından sağlanan 30 mW/30 MWh'lık bir pil Ballarat yakınında ve 2018'den beri Kerang yakınlarındaki Gannawarra'da 25 MW/50 MWh Tesla PowerPack Bataryası 50 MWE güneş çiftliği ile entegre edilmiştir.

Güney Avustralya'da, Morgan'daki Riverland güneş depolama şeması olan Lyon Grubu tarafından 330 MWe Solar PV tesisi, maliyet tahmini sırasıyla 700 milyon dolar ve 300 milyon dolar ile 100 mW/400 MWh pille desteklenecek şekilde önerilmektedir. Eyaletin kuzeyindeki Olimpiyat Barajı madeninin yakınında, 120 MW güneş PV artı 100 MW/200 MWh Pil Yalıçapkını Projesi Lyon Grubu tarafından önerilmektedir, muhtemelen maliyet sırasıyla 250 milyon dolar ve 150 milyon dolar.

AGL, Torrens Island Gazında 250 MW/250 MWh Lityum Demir Fosfat (LFP) bataryası tedarik etmek için Wärtsilä'ya, 2023'ten itibaren kullanılmak üzere Adelaide yakınlarındaki ateşli santralleri tedarik etti. 1000 MWh'a kadar genişletilebilir.

100 MW/100 MWh Playford Big Batter, Güney Avustralya'da Arrium'un Whyalla Steelworks'ü sunmak için Culta 280 MWE Solar PV projesi ile birlikte planlanmaktadır.

Avustralya'nın ilk yardımcı programı - ölçek akış pili, Adelaide'nin 430 km kuzeyindeki Neuroodla'da inşa edilecek. İnvilite ile sağlanacak ve 6 MW'lık bir güneş dizisi tarafından tahsil edilen akşam pik takviyesi ve yardımcı hizmetler sağlamak için 2 MW/8 MWh kapasiteye sahip olacaktır. Bireysel VRFB modülleri 40 kW'dır.

Wandoan South'taki Queensland'da Vena Energy için 100 MW/150 MWh pil monte ediliyor.

Cooktown'un güneyinde, Lakeland yakınlarındaki Queensland'da, 10.4 MW'lık bir güneş PV bitkisi, ızgara seti olarak - iyon pili, akşam zirvesinde ada modu ile ızgara seti olarak - yukarı ile desteklenecektir. Konerge Hibrid Enerji Depolama Çözümü tesisini kullanacak ve 2017'de çevrimiçi olarak yapılacak. 42.5 milyon dolarlık bir proje ızgara yükseltme ihtiyacını azaltacak. BHP Billiton, uzak maden siteleri için mümkün olarak proje ile ilgileniyor. Bu tür diğer sistemler Degrussa ve Weipa madenlerinde.

Kuzeybatı Avustralya'da, Eylül 2017'den bu yana 178 MWE gazlı bir gaz - ateşli bitki ile birlikte 35 MW/11.4 MWh Kokam lityum - iyon pili çalışıyor. Frekans kontrolüne ve küçük ızgaranın stabilize edilmesine yardımcı olmuştur. Önerilen 60 MWe güneş kapasitesi ilavesiyle, ikinci bir pil öngörülmektedir.

Pilbara'daki Tom Price'da 45 MW/12 MWh pil, sanal senkron bir makine olarak işlev görür ve gaz türbinlerindeki iplik rezervinin yerini alır. 50 MW/75 MWh Hitachi pili de kuruluyor. Newman Dağı'nda zaten yakınlarda 35 MW/12 MWh pil çalışıyor.

Diğer ülkeler

Ruanda'da, Samsung lityum -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} üş hücrelerinin 4.8 kWh modüller içinde geri sağlamak için 2,68 MWh pil depolama sözleşmesi sözleşmelidir. Tesvolt, 30 yıllık hizmet ömrü boyunca% 100 derinliğe sahip 6000 tam şarj döngüsünü iddia ediyor.

Diğer pil teknolojileri (lityumdan daha - iyon)

NB vanadyum akış pilleri ve sodyum - kükürt piller yukarıdaki Battery Enerji Depolama Sistemleri bölümünde açıklanmaktadır.

Redflow, aralıklı besleme ile bağlantılı olarak kurulabilen ve günlük derin deşarj ve yük yeteneğine sahip olan bir dizi çinko bromür akış pil modülüne (ZBM) sahiptir. Lityum - iyon tipinden daha dayanıklıdırlar ve daha küçük ZBM birimleri için beklenen enerji verimi 44 mWh arasındadır. Büyük - ölçekli pil (LSB) üniteleri, 400-800 voltta ve 660 kWh tedarikinde zirve 300 kW, sürekli 240 kW ve tedarik eden 60 zbm-3 pil içerir.

ABD'de EOS enerji depolama alanı znyth kullanıyorsulu çinko pilBir çinko hibrit katot ile ve 4 ila 6 saat sürekli deşarj sağlayan faydalı ızgara desteği için optimize edildi. 250 kW/1 MWh alt sistemler ve 1 MW/4 MWh tam sistem oluşturan 4 kWh birim içerir. Eylül 2019'da EOS ve Holtec International, Pik Talep sırasında Güç sağlamak için Holtec'in SMR-160 küçük modüler reaktörlerinden artı gücün depolanması da dahil olmak üzere endüstriyel - ölçekli enerji depolama için sulu çinko piller üretmek için bir ortak girişim olan Hi - gücünün oluşumunu duyurdu.

Duke Energy birHibrid UltraCapacitor - Pil DepolamaKuzey Carolina'da sistem (Hess), 1,2 MW'lık bir güneş enerjisi kurulumuna yakın. 100 kW/300 kWh pil, tuzlu su elektrolit ve sentetik pamuk ayırıcı ile sulu hibrit iyon kimyası kullanır. Hızlı - Yanıt UltraCapasitörleri Yük dalgalanmalarını düzleştirir.

Daha düşük - maliyetikurşun - asit pillerayrıca, rüzgar çiftliği enerjisi üretimini stabilize etmek için 1 MW'a kadar bankalar kullanılmaktadır. Bunlar lityum - iyonundan çok daha ucuzdur, bazıları 4000'e kadar derin deşarj döngüsü yapabilir ve yaşam sonunda tamamen geri dönüştürülebilir. The Ecoult UltraBattery combines a valve-regulated lead-acid (VRLA) battery with an ultracapacitor in a single cell, giving high-rate partial-state-of-charge operation with longevity and efficiency. Eylül 2011'de, New Mexico, Albuquerque, New Mexico'daki PNM Refah Enerji Depolama Projesi'nde, 500 kW'lık bir güneş fotovoltaik sistemi ile bağlantılı olarak, öncelikle voltaj regülasyonu için, 250 kW/1000 kWh ultrabattery sistemi devreye alındı. Avustralya'nın en büyük lider - Asit pil depolama sistemi King Adası'nda 3 MW/1.5 MWh'dir.

Stanford Üniversitesi biralüminyum - iyon pil, 7500 döngü üzerinde düşük maliyetli, düşük yanıcılık ve yüksek - şarj depolama kapasitesi talep etmek. Tuz elektrolitli alüminyum anot ve grafit katotu vardır, ancak sadece düşük voltaj üretir.

Hanehalkı - Ölçek Bess

Mayıs 2015'te Tesla, Tesla otomobillerine benzer lityum - iyon piller kullanarak, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik depolamak için 7 veya 10 kWh'lik bir hanehalkı pil depolama birimi duyurdu. 2 KW teslim edecek ve 350 - 450 volt'ta çalışacak. Powerwall sistemi, 7 kWh birim için 3000 $ veya 10 kWh için 3500 $ 'dan montajcılara satılacak, ancak ikinci seçenek derhal durduruldu ve birincisi 6.4 kWh depolama ve 3,3 kW'lık güçe düştü. Bu açıkça yerli ölçekli olsa da, yaygın olarak alınırsa ızgara sonuçları olacaktır. Tesla, depolamanın kullanılması için 15 c/kWh, ayrıca başlangıçta bu yenilenebilir enerjinin maliyetini, 10 yıllık, 3650 döngü garantisinin, toplamda 3,8 kWh'a kadar azalan 3,8 kWh, 18.000 kWh toplamı kapsadığını iddia ediyor.

Birleşik Krallık'ta PowerVault, özellikle güneş PV ile aynı zamanda akıllı sayaçlarla tasarruf etmek amacıyla ev kullanımı için çeşitli piller sağlar. 4 kWh kurşun - asit pili, 2900 £ 'lık en popüler üründür, ancak gerçek pillerin her beş yılda bir değiştirilmesi gerekir. 4 kWh lityum - iyon biriminin maliyeti 3900 £ kuruludur ve diğer ürünler 2 ila 6 kWh arasında değişir ve 5000 £ 'lık maliyetlidir.

Nisan 2017'de LG Chem, Kuzey Amerika'da hem düşük - hem de yüksek - voltajı olmak üzere bir dizi pil sunuyordu. 3.3, 6.5 ve 9.8 kWh'lı 48 volt pil ve 7.0 ve 9.8 kWh ile 400 voltluk piller vardır.

Yurtiçi - seviye lityum - iyon Bess, bir konutun duvarlarına bağlı birimlere izin vermeyen yangın kısıtlamalarına tabi olabilir.

Sıkıştırılmış hava enerjisi depolama

Jeolojik mağaralarda veya eski madenlerde basınçlı hava (CAE) ile enerji depolama, gaz - skorör veya elektrik kompresörleri kullanılarak nispeten büyük bir - ölçek depolama teknolojisi olarak denenir, adyabatik ısı atılır (bu diyabatik sistemdir). Serbest bırakıldığında (adyabatik soğutmayı telafi etmek için ön ısıtma ile) bir gaz türbini ilave yakıt yanması ile güçlendirir, egzoz ön ısıtma için kullanılır. Sıkıştırmadan elde edilen adyabatik ısı depolanır ve daha sonra önceden ısıtma için kullanılırsa, sistem adyabatik CAE'lerdir (A - CAE'ler).

CAES kurulumları 300 MW'a kadar olabilir ve genel olarak yaklaşık% 70 verimlilik. CAES kapasitesi, bir rüzgar çiftliğinden veya 5-10 MW güneş PV kapasitesinden üretimi bile ortadan kaldırabilir ve kısmen gönderilebilir hale getirebilir. Alabama (110 MW, 2860 MWh) ve Almanya'da (290 MW, 580 MWh) iki diyabatik CAES sistemi faaliyet göstermektedir ve diğerleri ABD'nin başka bir yerinde dener veya geliştirilmiştir.

Piller CAE'lerden daha iyi verimliliğe sahiptir (giriş elektriği oranı olarak çıkış), ancak birim kapasite başına daha pahalıya mal olurlar ve CAES sistemleri çok daha büyük olabilir.

Duke Energy ve diğer üç şirket, Utah'ta 1200 MW, 1,5 milyar dolarlık bir proje, 2100 MW'lık bir rüzgar çiftliğine ve diğer yenilenebilir kaynaklara yardımcı oluyor. Bu, tuz mağaraları kullanan Intermountain enerji depolama projesidir. Köprü aralıklı boşluklara deşarj için 48 saatlik süreyi hedefliyor, bu nedenle görünüşe göre 50 GWH'nin üzerinde. Site ayrıca Güney Kaliforniya'dan iletilen fazla güneş enerjisini de depolayabilir. Dört 300 MW aşamada inşa edilmelidir.

Gaelektrik Enerji Depolama, Kuzey İrlanda'nın Larne kentinde 550 GWH/yıl CAES projesi planlıyor.

ABD'de Gill Ranch CAES projesi, hava basıncı altında depolanmak yerine doğal gaz ile sıkıştırılmış bir gaz enerji depolama (CGES) tesisi olacak şekilde uyarlanıyor. Gaz yaklaşık 2500 psi ve 38 derece saklanır. 900 psi boru hattı basıncına genişleme, sıvı suyu ve hidrat oluşumunu önlemek için ön ısıtma gerektirir.

Hydrostorlu Toronto Hydro, Ontario Gölü'ndeki 55m su altında, bir saatte 0.66 MW verecek şekilde 55m su altında sıkıştırılmış hava kullanan bir pilot projeye sahiptir.

Kriyojenik depolama

Teknoloji, havayı - 196 derecesine kadar soğutarak çalışır, bu noktada yalıtımlı düşük - basınç tanklarında depolama için sıvıya dönüşür. Ortam sıcaklıklarına maruz kalmak, bir türbini sürmek ve yanmadan elektrik oluşturmak için kullanılan hacimde hızlı RE - gazlaştırma ve 700 kat genişlemeye neden olur. İngiltere'deki HighView Power, Slough'daki bir pilot tesiste ve Manchester yakınlarındaki bir gösteri tesisine dayanan kullanılmayan bir elektrik santrali sahasında ticari ölçekli 50 mW/250 MWh 'sıvı hava' tesisi planlıyor. Enerji, 10 saatlik, 200 MW/2 GWH sistemi için öngörülen seviyeli bir maliyetle (piller için saatler yerine) öngörülen seviyeli bir maliyetle depolanabilir.

Termal depolama

WNA yenilenebilir enerji kağıdının güneş enerjisi alt bölümünde açıklandığı gibi, bazı CSP bitkilerierimiş tuzBir gecede enerji depolamak için. İspanya'nın 20 MWe Gemasolar,% 63 kapasite faktörü ile dünyanın ilk yakın - yük CSP tesisi olduğunu iddia ediyor. İspanya'nın 200 MWe Andasol tesisi de California'nın 280 MWe Solana gibi erimiş tuzlu ısı depolamasını da kullanıyor.

Bir erimiş tuz reaktörü (MSR) geliştiricisi Moltex, aralıklı yenilenebilir enerjileri desteklemek için erimiş bir tuz ısı depolama konsepti (gridreserve) ortaya koydu. Moltex, sürekli olarak çalışan 1000 MWe stabil tuz reaktörünün, ısıyı nitrat tuz depolamasına (güneş CSP bitkilerinde kullanıldığı gibi) düşük talep dönemlerinde yaklaşık 600 derecede yönlendirmesini önermektedir. Yüksek talep dönemlerinde, güç çıkışı sekiz saate kadar depolanan ısı kullanılarak 2000 MWe'ye ikiye katlanabilir. Heat mağazasının, düzleştirilmiş elektrik maliyetine sadece 3 £/mWh eklediği iddia ediliyor.

1414 şirketinin (14d) kullandığı Güney Avustralya'da başka bir ısı depolama biçimi geliştiriliyor.erimiş silikon. İşlem, Tesla'nın Powerwall'un aynı alanda yaklaşık 36 katı kadar 70 cm'lik bir küpte erimiş silikonda 500 kWh depolayabilir. Stirling motoru veya türbin gibi bir ısı - değişim cihazı yoluyla deşarj olur ve ısıyı geri dönüştürür. 10 MWh birim yaklaşık 700.000 dolara mal olacak. (1414 derece silikonun erime noktasıdır.) Bir gösteri Tess, Güney Avustralya Portu yakınlarındaki Aurora güneş enerjisi projesinde olacak.

Ayrıca Avustralya'da, harmanlanmış bir malzemeSıkınabilirlik boşluğu alaşımı (MGA)Enerjiyi ısı şeklinde depolar. MGA, ızgara talebini fazla olan ve bir haftaya kadar depolamak için güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji tarafından üretilen enerji alan küçük harmanlanmış metal blokları içerir. Lityum - iyon pillerden çok daha az, 35 $/kWh'lik bir maliyet alıntı yapılır, ancak pillerden daha yavaş bir tepki süresine sahiptir - 15 dakika. Isı, potansiyel olarak yeniden tasarlanmış kömürde - ateşli bitkilerde buhar üretmek için serbest bırakılır. MGA Thermal şirketi Newcastle Üniversitesi'nden ayrıldı ve bir federal hibe kullanmak bir pilot üretim tesisi inşa ediyor. 200 dereceden 1400 dereceye kadar sıcaklıklar için birkaç sistem geliştirilmektedir.

Başka bir enerji depolama biçimi buzdur.Buz enerjisiBüyük klima ünitelerine bağlı buz ayı sistemini kullanarak 25.6 MW termal enerji depolama sağlamak için Güney Kaliforniya Edison'dan sözleşmeler var. Bu, güç talebi düşük olduğunda geceleri buz yapar, daha sonra klima kompresörleri yerine gün boyunca soğutma sağlamak için kullanır ve böylece en yüksek talebi azaltır.

Hidrojen depolama

Almanya'da Siemens, 6 MW'lık bir hidrojen depolama tesisi görevlendirdi.Proton Değişim Membranı (PEM)Aşırı rüzgar gücünü hidrojene dönüştürmek için, yakıt hücrelerinde kullanım için veya doğal gaz tedarikine eklenen teknoloji. Mainz'deki tesis, dünyanın en büyük PEM kurulumudur. Ontario'da, hidrojenik, Ağustos 2014'te sıraya giren 2 MW PEM tesisi oluşturmak için Alman Faydası E.on ile ortaklık kurdu ve elektroliz yoluyla suyu hidrojene dönüştürdü.

Elektrolizin yakıt hücresine elektriğe verimliliği%50'dir.

San Diego Gas & Electric, trafo merkezlerine 30 Gencell G5RX geri - yukarı yakıt hücreleri kurmak için İsrail Gencell ile birlikte çalışıyor. Bunlar 5 kW çıkışlı hidrojen - bazlı alkalin yakıt hücreleridir. İsrail'de yapılırlar ve orada İsrail Electric Corporation tarafından kullanılırlar.

Kinetik depolama

Vodifiklerkinetik enerjiyi depolar ve on binlerce şarj döngüsünü yapabilir.

Ontario'nun ISO'su, Nrstor Inc.'den 2 MW'lık bir volan depolama sistemi için sözleşme yaptı. Hawaiian Electric Co, oahu ızgarası için Amber Kinetics'ten 80 kW/320 kWh volan sistemi kuruyor, bu potansiyel olarak birkaç modül. Normalde elektriğe geri dönmeye hazır kinetik enerjiyi depolayan volanlar, enerji depolama yerine frekans kontrolü için kullanılır, nispeten kısa bir süre boyunca enerji sağlarlar ve her biri 150 kWh'a kadar sağlayabilir. Amber Kinetics dört - saat deşarj kapasitesini iddia ediyor.

Almanya'nın Stornetic, onlarca kilowatt'tan yaklaşık bir megawatt'a kadar kapasiteleri olan durastor birimleri üretiyor. Uygulamalar, trenler için rejeneratif frenlemeden rüzgar çiftliği yardımcı hizmetlerine kadar uzanmaktadır.

Volanların temel kullanımı Dizel Rotary Kesintisiz Güç Kaynağı (DRUPS) - UPS setinde, 7 - 11 saniyelik sürüş -, entegre bir fonksiyonun başlatılması sırasında senkron fonksiyon yoluyla şebeke besleme hatasını takiben entegre bir dizel jeneratör. Bu zaman verir -e.g.30 saniye - normal dizel geri - başlamak için.