የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች ምደባ እና አተገባበር

በተለያዩ የኃይል ማከማቻ ዓይነቶች ላይ በመመስረት ፣የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎችበአምስት ምድቦች ሊከፈል ይችላል-የሜካኒካል ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ, ኤሌክትሮኬሚካል የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ, የኤሌክትሪክ ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ, የኬሚካል ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ እና የሙቀት ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ.

◇የኤሌክትሪክ ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ

◇የኬሚካል ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ

◇የሙቀት ማከማቻ ቴክኖሎጂ

ሜካኒካል ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ

እንደሚታወቀው፣ እንደ ወራጅ ውሃ፣ የተፈጥሮ ንፋስ፣ ማዕበል እና ሞገዶች ያሉ የተለያዩ የኪነቲክ እና እምቅ ሃይሎች በተፈጥሮ ውስጥ ይኖራሉ። የሰዎች እንቅስቃሴዎች እንደ ሰዎችን፣ ተሽከርካሪዎችን፣ መርከቦችን፣ እና ፈሳሾችን የመሳሰሉ ከፍተኛ የእንቅስቃሴ እና እምቅ ኃይል ያመነጫሉ። እነዚህ ሁሉ ሃይሎች በተፈጥሮ ውስጥ የሚፈጠሩ እና በሰዎች እንቅስቃሴ የሚመነጩት ታዳሽ የኃይል ምንጮች ናቸው. ሜካኒካል ኢነርጂ የኪነቲክ እና እምቅ ሃይል ድምር ነው፣ አካላዊ ብዛት የአንድን ነገር እንቅስቃሴ እና ከፍታ የሚወክል ነው። የአንድ ነገር ጉልበት እና እምቅ ጉልበት ወደ አንዱ ሊለወጥ ይችላል; በኪነቲክ እና እምቅ ኃይል መካከል የጋራ መለዋወጥ ሂደት አጠቃላይ የሜካኒካል ሃይል መጠን ቋሚ ነው ፣ ማለትም ፣ ሜካኒካል ኃይል ተጠብቆ ይቆያል።

ሜካኒካል ኢነርጂ ማከማቻ ሃይልን ወደ ሜካኒካል ሃይል ለማከማቻነት የሚቀይር እና አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ መልሶ ወደ ኤሌክትሪክ ሃይል የሚቀይር ቴክኖሎጂ ነው። የተለመዱ የሜካኒካል ሃይል ማከማቻ ዘዴዎች የፓምፕ የውሃ ማጠራቀሚያ፣ የታመቀ የአየር ማከማቻ እና የበረራ ጎማ ሃይል ማከማቻ ያካትታሉ። የሜካኒካል ኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች በተለምዶ ከፍተኛ የሃይል ጥግግት፣ ፈጣን ምላሽ ችሎታዎች እና ረጅም የአገልግሎት ህይወት አላቸው፣ ይህም ለግሪድ ቁጥጥር እና ለአደጋ ጊዜ ሃይል አቅርቦት ተስማሚ ያደርጋቸዋል። የማከማቻ ጊዜያቸው እና ሚዛናቸው እንደ ልዩ ቴክኖሎጂ ይለያያል ከደቂቃዎች እስከ ቀናት እና የተለያዩ የኃይል ማከማቻ ፍላጎቶችን ሊያሟላ ይችላል።

የተጣራ የውሃ ማጠራቀሚያ;

Pumped hydro ማከማቻ በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው ትልቅ{0}የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ነው። ከዝቅተኛ{2}ደረጃ ማጠራቀሚያ ወደ ከፍተኛ{3} የውሃ ማጠራቀሚያ ለማፍሰስ ኤሌክትሪክ ይጠቀማል፣ እምቅ ሃይሉን በማከማቸት። ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ፍላጎት በሚኖርበት ጊዜ ውሃው የሚለቀቀው በተርባይኖች ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ነው። ይህ ዘዴ በአንፃራዊነት ከፍተኛ የልወጣ ቅልጥፍና አለው (በተለምዶ 70%–85%)፣ በኃይል ፍርግርግ ውስጥ ያለውን ከፍተኛ{8}የሸለቆ ልዩነቶችን ለመቆጣጠር ተስማሚ ነው፣ እና ትልቅ የማከማቻ አቅም እና የተረጋጋ ስራን ያቀርባል።

የፓምፕ ሃይድሮ ማከማቻ ብዙ ጊዜ የታዳሽ ሃይል ፍርግርግ ውህደትን፣ የአቅርቦትን ሚዛን እና የፍላጎት መለዋወጥን ለመደገፍ እና ረጅም የማከማቻ ጊዜ እና ጠንካራ የመጠባበቂያ አቅም አለው። የእሱ መርህ በስእል 1-1 ይታያል.

የታመቀ የአየር ኃይል ማከማቻ;

የተጨመቀ የአየር ኃይል ማከማቻ በኤሌክትሪክ የሚነዳ መጭመቂያ በመጠቀም አየርን መጭመቅ እና ከመሬት በታች ባሉ ዋሻዎች ፣ ታንኮች ወይም የግፊት መርከቦች ውስጥ ማከማቸትን ያካትታል ። የኤሌክትሪክ ፍላጎት ሲጨምር የተከማቸ የተጨመቀ አየር ይለቀቃል፣ ይሞቃል እና ተርባይን ለመንዳት ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ይጠቅማል። የተጨመቀ የአየር ሃይል ማከማቻ በተለምዶ ትልቅ{2}ሚዛን ረጅም{3}}የጊዜ ሃይል ማከማቻ አቅሞችን ያቀርባል፣በአጠቃላይ ከ50% እስከ 70% የሚደርስ ቅልጥፍና ያለው። ከሙቀት ማገገሚያ ቴክኖሎጂዎች ጋር ሲጣመሩ እነዚህ ቅልጥፍናዎች የበለጠ ሊሻሻሉ ይችላሉ. የፍርግርግ ተለዋዋጭነትን እና መረጋጋትን ለማሻሻል ከትልቅ{8}ታዳሽ የኃይል ማመንጫዎች ጋር ለመዋሃድ ተስማሚ ነው።

የበረራ ጎማ ሃይል ማከማቻ፡

ፍላይ ዊል ሃይል ማከማቻ ሞተርን ይጠቀማል የዝንብ ተሽከርካሪን በከፍተኛ ፍጥነት ለመንዳት የኤሌክትሪክ ሃይልን ለማከማቻ ወደ ኪነቲክ ሃይል ይለውጣል። አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ የዝንቡሩ መንኮራኩር የኪነቲክ ሃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ሃይል ለመቀየር ጀነሬተር ይጠቀማል። የፍላይ ዊል ኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ እጅግ በጣም ፈጣን በሆነ የምላሽ ፍጥነት (በተለምዶ በሚሊሰከንድ ክልል) እና በከፍተኛ የዑደት ህይወት (እስከ መቶ ሺህ ዑደቶች) ይታወቃል፣ ይህም ለአጭር ጊዜ -ከፍተኛ{3}}የኃይል ሃይል ማከማቻ ሁኔታዎች፣እንደ ፍርግርግ ድግግሞሽ ቁጥጥር እና የማይቋረጥ የሃይል አቅርቦቶች (UPS)። Flywheel የኢነርጂ ማከማቻ በተለምዶ ከፍተኛ የልወጣ ቅልጥፍና ያለው ሲሆን 85%–95% ይደርሳል፣ነገር ግን የማከማቻ ጊዜው በአንጻራዊ ሁኔታ አጭር ነው፣ብዙውን ጊዜ የአጭር ጊዜ{7}የኃይል መዋዠቅን ለማመጣጠን ይጠቅማል። ምስል 1-2 የበረራ ጎማ የኃይል ማከማቻ ስርዓትን ንድፍ ያሳያል።

ኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማጠራቀሚያ ቴክኖሎጂ

ኤሌክትሮኬሚካላዊ ኢነርጂ ማከማቻ በኤሌክትሮኬሚካላዊ ምላሾች አማካኝነት የኤሌክትሪክ ኃይልን ወደ ኬሚካላዊ ኃይል የሚቀይር ቴክኖሎጂ ነው, በማጠራቀም እና አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ይለውጣል. ዋናው ነገር ባትሪዎችን በመሙላት እና በማፍሰስ ሂደት ውስጥ ኃይልን ማከማቸት እና መልቀቅ ነው። የኤሌክትሮኬሚካል ኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ እንደ ፈጣን ምላሽ ፍጥነት፣ ከፍተኛ ብቃት፣ ተለዋዋጭ ጭነት እና ሞጁል ዲዛይን ያሉ ጥቅሞች አሉት፣ ይህም እንደ ታዳሽ የኃይል ፍርግርግ{2}የተገናኘ የፍሪኩዌንሲ ደንብ፣ የፒክ{3}የሸለቆ ቁጥጥር እና የአደጋ ጊዜ የኃይል አቅርቦት ላሉ ሁኔታዎች ተስማሚ ያደርገዋል። በአሁኑ ጊዜ ዋና ዋና የኤሌክትሮ ኬሚካል ኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች የእርሳስ{5}}አሲድ ባትሪዎች፣ ኒኬል{6}ሜታል ሃይድሬድ ባትሪዎች፣ ሊቲየም{7}}አዮን ባትሪዎች፣ ሶዲየም{8}አዮን ባትሪዎች እና የፍሰት ባትሪዎች እያንዳንዳቸው ልዩ አፈፃፀማቸው፣ የአተገባበር ሁኔታዎች እና የእድገት እምቅ አቅም አላቸው። ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በሚሄደው የታዳሽ ኃይል መጠን፣ የኤሌክትሮኬሚካላዊ ኢነርጂ ማከማቻ በአለምአቀፍ የኢነርጂ መዋቅር ለውጥ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል እና ንጹህ፣ ዝቅተኛ{10}ካርቦን እና ደህንነቱ የተጠበቀ የኢነርጂ ስርዓት ለማግኘት አስፈላጊ ዋስትና ነው።

የእርሳስ{0}አሲድ ባትሪዎች፡-

የእርሳስ{0}አሲድ ባትሪዎች ረጅም{1}የተመሰረቱ እና በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ ኤሌክትሮኬሚካል የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ ናቸው። መርሆቸው እርሳስ እና ኦክሳይዶችን እንደ አወንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮዶች እና የሰልፈሪክ አሲድ የውሃ መፍትሄን እንደ ኤሌክትሮላይት በመጠቀም በኤሌክትሮኬሚካላዊ ምላሽ መሙላትን ያካትታል። የእርሳስ{4}}የአሲድ ባትሪዎች እንደ ዝቅተኛ የማምረቻ ዋጋ፣የደረሰ ቴክኖሎጂ፣ ከፍተኛ አስተማማኝነት እና ከመጠን በላይ መሙላት እና ከመጠን በላይ መሙላትን የመቋቋም አቅም ያላቸው ጥቅሞች አሏቸው፣ እና በአውቶሞቲቭ ጀማሪ ባትሪዎች፣ መጠባበቂያ ሃይል አቅርቦቶች እና የኢነርጂ ማከማቻ ስርዓቶች ላይ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ነገር ግን የእርሳስ{7}አሲድ ባትሪዎች ዝቅተኛ የኃይል እፍጋት፣ የተወሰነ የዑደት ህይወት እና መርዛማ እርሳስ ይዘዋል፣ ይህ ደግሞ አላግባብ ከተጣሉ አካባቢን ሊበክል ይችላል። ይህ ቢሆንም፣ የእርሳስ{9}}አሲድ ባትሪዎች አሁንም በተወሰኑ መስኮች ላይ ጉልህ ቦታ አላቸው፣በተለይ ወጪ{10}ስሱ መተግበሪያዎች። ለወደፊቱ፣ ለአካባቢ ጥበቃ ተስማሚ የሆነ መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል እና የእርሳስ{12}አሲድ ባትሪዎችን አፈጻጸም ማሻሻል ለዚህ ቴክኖሎጂ እድገት ቁልፍ አቅጣጫዎች ይሆናሉ።

ኒኬል{0}የብረት ሃይድሪድ (ኒኤምኤች) ባትሪዎች፡-

የኒኤምኤች ባትሪዎች ኒኬል ሃይድሮክሳይድን እንደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ እና ኒኬል ሃይድሬድ እንደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ የሚጠቀም ኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ናቸው። እንደ ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬ, የአካባቢ ወዳጃዊነት እና ረጅም ዑደት ህይወት ያሉ ጥቅሞችን ይሰጣሉ. ከተለምዷዊ ባትሪዎች ጋር ሲነጻጸር, የኒኤምኤች ባትሪዎች ከካድሚየም እና ሞሊብዲነም ጋር የተያያዙ ኬሚካላዊ አደጋዎች የላቸውም, ይህም ለአካባቢ ተስማሚ ያደርጋቸዋል. ስለዚህ, በኃይል መሳሪያዎች, ድብልቅ ተሽከርካሪዎች እና ተንቀሳቃሽ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ. እንዲሁም ከፍተኛ ክፍያ{4}የፈሳሽ ቅልጥፍና አላቸው እና በተለያዩ አካባቢዎች በተረጋጋ ሁኔታ መስራት ይችላሉ። የኒኬል ባትሪዎች ቁልፍ ባህሪያቸው ከመጠን በላይ የመሙላት እና ከመጠን በላይ የመሙላት ችሎታቸው ነው፣ ይህም ብዙ ጊዜ መሙላት እና መፍሰስ በሚያስፈልጋቸው መተግበሪያዎች ውስጥ ጥሩ ያደርጋቸዋል። ምንም እንኳን በቅርብ ዓመታት ውስጥ የሊቲየም{8}አዮን ባትሪዎች መጨመር በኒኤምኤች ባትሪዎች የገበያ ድርሻ ላይ እንዲቀንስ ቢያደርግም፣ አሁንም በተወሰኑ የመተግበሪያ ቦታዎች ላይ ቦታ አላቸው።

ሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች፡-

ሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች በአዎንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮዶች መካከል የሊቲየም ionዎችን በማስገባት እና በማውጣት ኃይል መሙላት እና መሙላትን የሚያሳካ ኤሌክትሮኬሚካላዊ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ ናቸው። የሊቲየም ቀላል ክብደት እና ከፍተኛ የሃይል ጥግግት የሊቲየም{2}አዮን ባትሪዎች በተንቀሳቃሽ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች፣ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች እና በታዳሽ ሃይል ማከማቻ ውስጥ በስፋት እንዲተገበሩ አድርጓል። ሊቲየም{4}}አዮን ባትሪዎች እንደ ረጅም የዑደት ህይወት እና ምንም የማስታወሻ ውጤት የሌላቸው ጥቅሞችን ይሰጣሉ፣ነገር ግን አንዳንድ የደህንነት ስጋቶች አሏቸው፣ ለምሳሌ ከመጠን በላይ በመሙላት እና በመሙላት-የሚፈጠር የሙቀት መሸሽ። በቴክኖሎጂ እድገት፣ የሊቲየም{7}አዮን ባትሪዎች ደህንነት እና ኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈጻጸም ያለማቋረጥ እየተሻሻለ ሲሆን ወጪዎቹ እየቀነሱ በገበያ ላይ ካሉት በብዛት ጥቅም ላይ ከሚውሉ የኃይል ማከማቻ ባትሪዎች አንዱ ያደርጋቸዋል። ለወደፊቱ፣ እንደ ጠንካራ{9}ስቴት ኤሌክትሮላይቶች እና ሲሊኮን{10}የተመሰረቱ አኖዶች ያሉ ቴክኖሎጂዎች መገንባት የሊቲየምን{11}አዮን ባትሪዎች ኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈጻጸም እና ደህንነት የበለጠ እንደሚያሻሽሉ ይጠበቃል።

ሶዲየም{0}አዮን ባትሪዎች፡-

የሶዲየም{0}አዮን ባትሪዎች በቅርብ ዓመታት ውስጥ በፍጥነት በማደግ ላይ ያሉ አዲስ ኤሌክትሮኬሚካል የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ ናቸው። የእነሱ የስራ መርሆ ከሊቲየም{2}አዮን ባትሪዎች ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ሊቲየም አየኖች የሚገናኙበት እና በአዎንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮዶች መካከል ኃይል ለመሙላት እና ለመሙላት። የሶዲየም{4}አዮን ባትሪዎች ጥቅማጥቅሞች በሶዲየም ሀብቶች ብዛት እና ዝቅተኛ ዋጋ እና ከሊቲየም ሀብቶች ውስንነት ነፃ መሆናቸው በተለይም ለትላልቅ የኃይል ማከማቻ መተግበሪያዎች ተስማሚ ያደርጋቸዋል። ምንም እንኳን የኢነርጂ መጠናቸው ከሊቲየም{7}}አዮን ባትሪዎች ያነሰ ቢሆንም፣ ሶዲየም{8}አዮን ባትሪዎች ከዑደት መረጋጋት፣ ዝቅተኛ{9}}የሙቀት አፈጻጸም እና ደህንነት አንፃር ጥሩ አፈጻጸም ያሳያሉ፣ ይህም ለወደፊት እድገት ትልቅ ተስፋን ያሳያል። በአሁኑ ጊዜ፣ በሶዲየም{11}አዮን ባትሪዎች ላይ የተደረገ ጥናት የኢነርጂ ጥንካሬን በማሻሻል፣ የዑደት ህይወትን በማራዘም እና የማምረቻ ወጪዎችን በመቀነስ ላይ ያተኩራል። በተከታታይ የቴክኖሎጂ እድገቶች፣ የሶዲየም{13}}አዮን ባትሪዎች ለወደፊቱ ትልቅ{14}}የኃይል ማከማቻ አስፈላጊ መፍትሄዎች ይሆናሉ ተብሎ ይጠበቃል።

የሚፈስ ባትሪ፡

የወራጅ ባትሪዎች ኤሌክትሮኬሚካላዊ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ ሲሆን ኤሌክትሮላይቱ በውጭ ማጠራቀሚያ ውስጥ ይከማቻል. የእነሱ መርህ በባትሪው ውስጥ ባሉ ሁለት የተለያዩ ኤሌክትሮላይቶች መካከል በኤሌክትሮኬሚካዊ ግብረመልሶች አማካኝነት ኃይልን ማከማቸት እና መልቀቅን ያካትታል። የፍሰት ባትሪዎች ጉልህ ባህሪ በተናጥል የሚስተካከለው ኃይል እና የኃይል ውፅዓት ነው። የተከማቸ ኤሌክትሮላይት መጠን በመጨመር የማጠራቀሚያ አቅሙ ሊሰፋ ይችላል፣ ይህም በተለይ ለትልቅ{2}ሚዛኖች፣ለረጅም ጊዜ{3}የኃይል ማከማቻ መተግበሪያዎች ተስማሚ በማድረግ። የተለመዱ የፍሰት ባትሪዎች የቫናዲየም ሬዶክስ ፍሰት ባትሪዎች እና የዚንክ/ብሮሚን ፍሰት ባትሪዎች ያካትታሉ። የፍሰት ባትሪዎች ረጅም ዕድሜን, ጥሩ ደህንነትን እና የአካባቢን ወዳጃዊነት ይሰጣሉ, ነገር ግን የመጀመሪያ ኢንቬስትመንታቸው ከፍተኛ ነው, እና የባትሪው ስርዓት ውስብስብ ነው. በቴክኖሎጂ እድገቶች፣ ከፍተኛ መጠን ያለው የኃይል ማከማቻ{7}የፍሰት ባትሪዎች እምቅ ቀስ በቀስ እየመጣ ነው፣በተለይ በታዳሽ ሃይል ፍርግርግ ውህደት እና የፍርግርግ መቆጣጠሪያ መተግበሪያዎች።