የተለያዩ የኃይል ማከማቻ ስርዓቶች እንዴት ይነፃፀራሉ?

 

 

ወደ ውስጥ ለመጥለቅ ብዙ ሰዓታትን አሳልፌያለሁየኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች. እውነቱን ለመናገር፣ ስለ ጎረቤቴ ባትሪ ማዋቀር እንደ ጉጉት የጀመረው ነገር ወደ አባዜ ተለወጠ። ስለዚህ ያወቅኩት ነገር ይኸውና -እና እመኑኝ፣ከዚህ ነገሮች አንዳንዶቹ አስገረሙኝ።

የመሬት ገጽታው በጣም ተለውጧል. ከአምስት ዓመታት በፊት፣ በመሠረቱ ስለ ሊቲየም{1}አዮን እና ስለፓምፕ ሃይድሮ እየተነጋገርን ነበር። ያ ነበር. አሁን? አማራጮቹ ከአቅም በላይ ናቸው።

የሊቲየም{0}አዮን ታሪክ

ሁሉም ሰው ሊቲየም{0}አዮን ያውቃል። የእርስዎ ስልክ፣ ላፕቶፕ፣ ምናልባት የእርስዎ መኪና{2}ሁሉም ቦታ ነው። ነገር ግን ነገሮች ለግሪድ{4}ሚዛን እና ለቤት መተግበሪያዎች የሚስቡበት እዚህ አለ።

የኢነርጂ መጠኑ አስደናቂ ነው። እየተነጋገርን ያለነው ስለ 150{3}250 ዋ/ኪ ያንን ለመምራት{5}አሲድ በ35-40 Wh/kg ያወዳድሩ እና ሊቲየም-አዮን በፍጥነት ለምን እንደወሰደ መረዳት ይጀምራሉ። እንኳን ቅርብ አይደለም።

ዙር{0}የጉዞ ቅልጥፍና ከ85-95% አካባቢ ነው የሚቀመጠው። ይህ ጉልህ ነው። ባስገቡት ለእያንዳንዱ 100 ኪሎዋት፣ 85-95 መልሰው እያገኙ ነው። የተቀረው ኃይል ሙቀት ይሆናል, ለዚህም ነው የሙቀት አስተዳደር በእነዚህ ስርዓቶች ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆነው. ደካማ የማቀዝቀዝ ቅልጥፍናን በ10-15 በመቶ ዝቅ ያደረገባቸውን ጭነቶች አይቻለሁ። ውድ ስህተት።

የዑደት ህይወት እንደ ኬሚስትሪ እና የአጠቃቀም ሁኔታ ይለያያል። LFP (ሊቲየም ብረት ፎስፌት) ሴሎች በ 80% ጥልቀት ውስጥ ከ4,000-6,000 ዑደቶች ሊመታ ይችላል. NMC ኬሚስትሪ? በተመሳሳይ ሁኔታ ከ1,500-2,000 በላይ። የህይወት ዘመን ዋጋን ሲያሰሉ ያ ልዩነት አስፈላጊ ነው።

የመበላሸቱ ኩርባ አምራቾች ሁልጊዜ አጽንዖት የማይሰጡበት ነገር ነው። በዓመት ከ2-3% የሚሆነውን አቅም ታጣለህ በተመቻቸ አጠቃቀምም ቢሆን። ከአስር አመታት በኋላ፣ ያ 10 ኪ.ወ በሰአት ባትሪ በተጨባጭ የ8 ኪ.ወ.ሰ. በዚህ መሠረት ያቅዱ.

የወራጅ ባትሪዎች፡ አድናቆት የሌለው አማራጭ

ለዓመታት የተገመተውን የፍሰት ባትሪዎችን እንዳቃለልኩ እቀበላለሁ። በፍፁም የማይመዘን ጥሩ ቴክኖሎጂ ይመስላል። ተሳስቻለሁ።

ጽንሰ-ሐሳቡ የሚያምር ነው-ሁለት ኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች በተለየ ታንኮች ውስጥ ተከማችተው በሴል ክምችት ውስጥ በማፍሰስ በአንድ ሽፋን ላይ ionዎችን ይለዋወጣሉ. የኃይል ውፅዓት እንደ ቁልል መጠን ይወሰናል. የኃይል አቅም በታንክ መጠን ይወሰናል. ለተወሰኑ አፕሊኬሽኖች በእውነት ጠቃሚ ነው - በተናጥል ልታያቸው ትችላለህ።

የቫናዲየም ሬዶክስ ፍሰት ባትሪዎች (VRFBs) የንግድ ገበያውን አሁን ይቆጣጠራሉ። ዙር{1}የጉዞ ቅልጥፍና ከሊቲየም ያነሰ ነው-አዮን{3}በተለምዶ 65-75%-ነገር ግን ነገሩ ይሄ ነው፡ ኤሌክትሮላይት የሊቲየም-አዮን ኤሌክትሮዶችን በሚያደርገው መንገድ አያዋርድም። አንዳንድ አምራቾች 20፣{9}} ዑደቶች በትንሹ የአቅም መጥፋት ይናገራሉ። ኤሌክትሮላይቱ ራሱ ላልተወሰነ ጊዜ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

አሻራው ግን ከፍተኛ ነው። ለማጠራቀሚያዎች, ፓምፖች, የሕዋስ ቁልል, የማቀዝቀዣ ዘዴዎች ቦታ ያስፈልግዎታል. ለፍጆታ{2}ሚዛን ጭነቶች 4+ የሰዓት ቆይታ መስፈርቶች፣ ኢኮኖሚክስ ማራኪ መስሎ ይጀምራል። ለመኖሪያ? ተግባራዊ አይደለም. ቢያንስ ገና።

Pumped Hydro: አሁንም ግዙፉ

ጥቂት ጊዜ ማሳለፍ የሚያስፈልገኝ እዚህ ላይ ነው፣ ምክንያቱም የፓምፕ ሃይል በዘመናዊ የኃይል ማከማቻ ውይይቶች ችላ ይባላል፣ እና ያ ስህተት ነው።

በአለምአቀፍ ደረጃ፣ የፓምፕ ሃይድሮ 95% የሚሆነውን የተጫነ ፍርግርግ{1}የመጠን የኃይል ማከማቻ አቅምን ይወክላል። ያ ወደ ውስጥ ይግባ። ሁሉም የሊቲየም{4}}አዮን አርዕስተ ዜናዎች፣ ሁሉም የፍሰት ባትሪ ጋዜጣዊ መግለጫዎች{5}እነሱ የሚወዳደሩት ለቀረው 5% ነው። ቁጥሮቹ አስገራሚ ናቸው፡ ከ160 GW በላይ የፓምፕ የውሃ አቅም በአለም አቀፍ ደረጃ፣በመቶዎች GWh የሚለካ ሃይል የሚያከማች።

መርሆው ቀላል ሊሆን አልቻለም። ኤሌክትሪክ ርካሽ ወይም ብዙ በሚሆንበት ጊዜ ውሃውን ወደ ላይ ከፍ ያድርጉት። ኃይል በሚፈልጉበት ጊዜ በተርባይኖች በኩል ወደ ታች እንዲፈስ ያድርጉት። የስበት ኃይል, የተከማቸ እና የተለቀቀ. ምንም ልዩ ቁሶች፣ ምንም ውስብስብ ኬሚስትሪ የለም፣ በባህላዊ አገባቡ ምንም አይነት የመበላሸት ስጋት የለም።

ዙር{0}የጉዞ ቅልጥፍና ከ70{3}}85% ይደርሳል፣ እንደ መጫኛ ዲዛይን። እንደ ሊቲየም{9} አዮን ከፍ ያለ አይደለም፣ ነገር ግን በፍሰት ባትሪዎች ተወዳዳሪ። እና ዋናው ነገር ይኸውና፡ ስርአቶቹ የመጨረሻ ናቸው። በቨርጂኒያ የሚገኘው የባዝ ካውንቲ የፓምፕ ማከማቻ ጣቢያ ከ1985 ጀምሮ እየሰራ ነው። ወደ አራት አስርት አመታት የሚጠጋ አስተማማኝ ስራ። አሁንም የሚሰራ የ40 አመት ባትሪ ለማግኘት ይሞክሩ።

በተለዋዋጭ -የፍጥነት ፓምፕ{1}}ተርባይኖች የምላሽ ጊዜ በአስደናቂ ሁኔታ ተሻሽሏል። ዘመናዊ ተከላዎች በሁለት ደቂቃዎች ውስጥ ከዜሮ ወደ ሙሉ ምርት ሊሄዱ ይችላሉ. ያ ለአብዛኛዎቹ የፍርግርግ ማረጋጊያ ፍላጎቶች በቂ ፈጣን ነው።

ግልጽ የሆነው ገደብ ጂኦግራፊ ነው. የከፍታ ልዩነት እና ውሃ ያስፈልግዎታል. እንደ ኖርዌይ፣ ስዊዘርላንድ እና የዩናይትድ ስቴትስ ክፍሎች ባሉ ቦታዎች ብዙ ተስማሚ ጣቢያዎች ተዘጋጅተዋል። ግን{3}}እና ይሄ አስደናቂ ነው{4}}በተፈጥሮ የውሃ ​​አካላት ላይ የማይመሰረቱ የተዘጉ የሉፕ ስርዓቶች ላይ ፍላጎት እያደገ ነው። የተተዉ ፈንጂዎች፣ ዓላማ{7}}የተገነቡ የውሃ ማጠራቀሚያዎች፣ ከመሬት በታች ያሉ ዋሻዎችም ጭምር።

የግንባታ ወጪዎች አሁንም ከፍተኛ ናቸው. ለዋና ጭነቶች በቢሊዮኖች የሚቆጠር ዶላሮችን እያወራን እና በዓመታት አንዳንዴም በአሥርተ ዓመታት ውስጥ የሚለኩ የጊዜ ገደቦችን መፍቀድ ነው። ያ ፊት ለፊት{2}የተጫነው ኢንቨስትመንት ለአዲስ ልማት ዋናው እንቅፋት ነው እንጂ ቴክኒካዊ ገደቦች አይደሉም።

የታመቀ አየር

CAES{0}የታመቀ የአየር ኃይል ማከማቻ። በአሁኑ ጊዜ ሁለት ትላልቅ{2}እፅዋትን ብቻ ይሰራሉ፡ ሀንቶርፍ በጀርመን (ከ1978 ዓ.ም. ጀምሮ) እና ማኪንቶሽ በአላባማ (ከ1991 ጀምሮ)። ሁለቱም የከርሰ ምድር የጨው ዋሻዎችን ይጠቀማሉ. ለባህላዊ አድያባቲክ ዲዛይኖች ቅልጥፍና ከ40-50% አካባቢ ነው፣ ምንም እንኳን የላቀ የኢዮተርማል አቀራረቦች 70%{9}} የሚስብ ቴክኖሎጂ፣ የመሰማራት ውሱን ቢሆንም። በመንቀሳቀስ ላይ።

የሃይድሮጅን ጥያቄ

በሃይድሮጅን ላይ ወደ ኋላ እና ወደ ፊት እሄዳለሁ. አንዳንድ ቀናት የረጅም ጊዜ{1}ቆይታ ማከማቻ የወደፊት እጣ ፈንታ ይመስለኛል። ሌሎች ቀናት, የውጤታማነት ኪሳራዎች የማይታለፉ ይመስላሉ.

ሰዎችን የሚያናድድ መሰረታዊ ሂሳብ ይኸውና። ኤሌክትሮሊሲስ ወደ 60{6}}80% ቅልጥፍና ይሰራል። መጭመቅ ወይም ፈሳሽ ሌላ የኃይል ቁራጭ ይወስዳል። በነዳጅ ሴል በኩል ወደ ኤሌክትሪክ ሲመለሱ ምናልባት ከ40-60% ቅልጥፍናን ይመለከታሉ። እነዚያን አንድ ላይ እና የጉዞ ቅልጥፍና መሬቶችን ከ25-45% መካከል ያከማቹ። ያ... አሪፍ አይደለም።

ግን ቅልጥፍና ሁሉም ነገር አይደለም. ሃይድሮጅን ሌሎች ቴክኖሎጂዎች የማይችሉትን ያቀርባል፡ ያለ ውድመት በእውነት ወቅታዊ ማከማቻ። የፀሐይ ውፅዓት ሲጨምር በበጋ ሃይድሮጂን ያመርቱ፣ ከመሬት በታች ባሉ ዋሻዎች ወይም ታንኮች ውስጥ ያከማቹ እና ፍላጎት በሚጨምርበት ጊዜ በክረምት ይጠቀሙ። በወራጅ ባትሪ ውስጥ ያለው ኤሌክትሮላይት ስራ ፈትቶ ከተቀመጠ ከስድስት ወር በኋላ ይሰራል፣ እርግጠኛ ነው፣ ነገር ግን ሃይድሮጂን ብቻ... እዚያ ተቀምጧል። በራስ{5}የማስወጣት ስጋት የለም።

ሌላው ጥቅም ሁለገብነት ነው. የተከማቸ ሃይድሮጂን እንደገና ኤሌክትሪክ ሊሆን ይችላል, አዎ. ነገር ግን የኢንዱስትሪ ሂደቶችን መመገብ, ተሽከርካሪዎችን ማገዶ ወይም ሙቀትን ማመንጨት ይችላል. ምንም እንኳን ለመለካት አስቸጋሪ ቢሆንም ያ አማራጭ ትክክለኛ ዋጋ አለው።

በFlywheels ላይ ፈጣን ማስታወሻ

የበረራ መንኮራኩሮችን ረስተውታል። በሚሽከረከር rotor ውስጥ የእንቅስቃሴ ሃይልን ያከማቻሉ{1}ብዙውን ጊዜ የካርቦን ፋይበር ውህዶች ግጭትን ለመቀነስ በቫክዩም ውስጥ ይሰራሉ። የምላሽ ጊዜ በመሰረቱ ቅጽበታዊ ነው፣ ይህም ለድግግሞሽ ቁጥጥር ፍጹም ያደርጋቸዋል። ግን የኃይል አቅም ውስን ነው. የምትመለከቱት የማከማቻ ደቂቃዎችን እንጂ ሰዓቶችን አይደለም። ቢኮን ፓወር በኒውዮርክ የ20MW ፋሲሊቲ ይሰራል ይህም ፍሪኩዌንሲ በሚያምር ሁኔታ ይሰራል። ለጅምላ ማከማቻ? ሌላ ቦታ ተመልከት.

የሙቀት ማከማቻ ትኩረት የሚስብ ነው።

የቀለጠ ጨው፣ የሚሞቅ አሸዋ፣ ክሪዮጀኒክ ፈሳሾች፣ በረዶ{0}}ሰዎች ከሚያስቡት በላይ እዚህ ብዙ አይነት አለ።

የተጠናከረ የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎች የቀለጠ የጨው ክምችት ለዓመታት ተጠቅመዋል። በስፔን የሚገኘው የጌማሶላር ፋብሪካ በ 565 ዲግሪ አካባቢ ባለው ቀልጦ ናይትሬት ጨዎች ውስጥ የተከማቸ ሙቀትን በመጠቀም ቀጥተኛ የፀሐይ ብርሃን ሳይኖር ለ15 ሰአታት ኤሌክትሪክ ማመንጨት ይችላል። የተረጋገጠ ቴክኖሎጂ ነው።

ከሰሞኑ ያስደነቀኝ የአሸዋ እና የጠጠር ክምችት ነው። እነዚህ ስርዓቶች ከ 1000 ዲግሪ በላይ ሙቀትን ለመቋቋም የሚያስችል ርካሽ, ብዙ ቁሳቁሶችን ይጠቀማሉ. ለመጨነቅ ምንም ልዩ የአቅርቦት ሰንሰለት የለም። የፖላር ናይት ኢነርጂ የተባለ የፊንላንድ ኩባንያ ከ2022 ጀምሮ 100MWh የአሸዋ ባትሪ ገንብቷል።የጉዞ{6}የጉዞ ውጤታማነት ዝቅተኛ ነው{7}ምናልባት 50{9}}60% ለኤሌክትሪክ{10}እስከ{11}መብራት-ነገር ግን ዋናው መተግበሪያዎ ማሞቂያ ከሆነ 90}%{10}መምታት ይችላሉ።

ለቅዝቃዜ አፕሊኬሽኖች የበረዶ ማከማቻ እንዲሁ መጠቀስ አለበት። ኤሌትሪክ ርካሽ በሆነበት ምሽት ላይ በረዶ ይፍጠሩ፣ ከፍተኛ ከሰአት በኋላ ለአየር ማቀዝቀዣ ይጠቀሙ። ቀላል፣ ውጤታማ እና አስቀድሞ በሺዎች በሚቆጠሩ የንግድ ህንፃዎች ላይ ተሰማርቷል። ማራኪ አይደለም, ግን ይሰራል.

ስለዚህ በእውነቱ እንዴት ይነፃፀራሉ?

እውነተኛው መልስ፡- እሱ በሚፈልጉት ላይ የተመካ ነው። መልሱን ጠላሁት ግን እውነት ነው።

የቆይታ ጊዜ መስፈርቶች

ለንዑስ{0}ሁለተኛ ምላሽ እና ለአጭር{1}የቆይታ ፍላጎቶች (ከሰከንዶች እስከ ደቂቃዎች)፣ የበረራ መንኮራኩሮች እና ከፍተኛ አቅም ያላቸው የበላይ ናቸው። ዋጋቸው በኪሎዋት ነው ነገር ግን ለፍጥነት የማይበገር ነው። ሊቲየም -አዮን የ1{6}}4 ሰአት መስኮቱን እጅግ በጣም በጥሩ ሁኔታ ያስተናግዳል - ይህ አብዛኛው የመኖሪያ እና የንግድ ማሰማራቶች የሚኖሩበት ነው። አንዴ ከ8-10 ሰአታት ከገፉ በኋላ፣ የሚፈሱ ሃይድሮ እና ፍሰት ባትሪዎች የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ይሆናሉ። ለወቅታዊ ማከማቻ ሳምንታት ወይም ወራቶች፣ ሃይድሮጂን በእርግጥ አሁን ያለው ብቸኛው አማራጭ ነው።

የወጪ እውነታዎች

በ2010 ከ$1,100 በኪሎዋት ከነበረው የሊቲየም{0}አዮን ጥቅል ወጪዎች በ2024 ወደ 140 ዶላር ገደማ ወድቀዋል{1}ይህ አስደናቂ ጉዞ ነው። ነገር ግን የባትሪ ወጪዎች የእኩልታው አካል ብቻ ናቸው። የሥርዓት፣ የመጫኛ፣ ​​የፍርግርግ ትስስር፣ እነዚህን "ለስላሳ ወጪዎች" መፍቀድ{9}የፕሮጀክት በጀቶችን ከጊዜ ወደ ጊዜ እየገዙ ነው። የ100 ኪሎዋት ሰአቱ የመኖሪያ ስርዓት ከ20,000-35,000 ዶላር ሊጭን ይችላል፣ ይህም እንደ አካባቢው እና የአካባቢ ደንቦች ላይ በመመስረት።

Pumped hydro ዝቅተኛው ደረጃ ያለው የማከማቻ ዋጋ ለረጅም ጊዜ{0}የቆይታ ትግበራዎች፣በተለይም በፕሮጀክት ዕድሜ ልክ $50-80/MW ሰ የተያዘው ቀደም ሲል የጠቀስኩት የቅድሚያ ካፒታል መስፈርት ነው። ታጋሽ ባለሀብቶች ያስፈልጉዎታል።

ፍሰት ባትሪዎች አሁንም ውድ ናቸው{0}ምናልባት $300{2}}500/ኪሎዋት ለተሟሉ ስርዓቶች-ነገር ግን ረጅም የህይወት ዘመን ሒሳቡን በተመጣጣኝ ወጪዎች ይለውጠዋል። መተግበሪያዎ ከ20 አመታት በላይ 10፣{5} ዑደቶች የሚፈልግ ከሆነ ቁጥሮቹን በጥንቃቄ ያስኪዱ።

የአካባቢ ግምት

ትንሽ የምሰብከው እዚህ ነው፣ ይቅርታ። የሊቲየም{1}}አዮን ማምረቻ ትክክለኛ የአካባቢ ተጽዕኖዎች{2}}የኮባልት ማዕድን ሁኔታዎች፣ የሊቲየም ማውጣት ውሃ አጠቃቀም፣{3}}የህይወት መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል ተግዳሮቶች- መጨረሻዎች አሉት። በእነዚህ ሁሉ እየተሻሻልን ነው፣ ነገር ግን ባትሪዎች ፍጹም ንጹህ እንደሆኑ ማስመሰል የዋህነት ነው። የፓምፕ ሃይድሮ የመሬት አቀማመጦችን እና ስነ-ምህዳሮችን ይለውጣል፣ ምንም እንኳን የተዘጉ{7}ሉፕ ዲዛይኖች ተፅእኖዎችን ይቀንሳል። ከኤሌክትሮላይዜስ የሚወጣው ሃይድሮጂን ልክ እንደ ኤሌክትሪክ ኃይል ንጹህ ነው. እነዚህ ሽግግሮች አስፈላጊ ናቸው እና እውነተኛ ውይይት ይገባቸዋል.

በእውነቱ እኔ የምመክረው።

ለአብዛኞቹ ቤቶች እና አነስተኛ ንግዶች? ሊቲየም{0}}አዮን፣ በተለይም የኤልኤፍፒ ኬሚስትሪ። ቴክኖሎጂው ጎልማሳ ነው፣ ጫኚዎች ተረድተውታል፣ እና ዋጋዎች በእውነት ምክንያታዊ ሆነዋል። ከጣሪያው የፀሐይ ብርሃን ጋር ያጣምሩ እና ለ 10-15 ዓመታት በደንብ የሚያገለግልዎ ስርዓት አለዎት.

ለፍርግርግ{0}ሚዛን ፕሮጄክቶች 4+ የሰዓት ቆይታ መስፈርቶች፣ ውይይቱ የበለጠ አስደሳች ይሆናል። የፍሰት ባትሪዎችን ከሊቲየም{3}አዮን ጋር በቁም ነገር እገመግማለሁ፣ በተለይ አፕሊኬሽኑ ከፍተኛ ዑደት የሚጠይቅ ከሆነ። እና የፓምፕ ሃይድሮ ጂኦግራፊ በሚፈቅድበት ቦታ ያረጀ ስለመሰለ ብቻ አታሰናብቱት፣ ብዙ ጊዜ ምርጡ የረዥም ጊዜ ኢንቨስትመንት ነው።

አዳዲስ ቴክኖሎጂዎችንም ይከታተሉ። የሶዲየም{1}አዮን ባትሪዎች የንግድ አዋጭነት ላይ እየደረሱ ሲሆን በጥቂት አመታት ውስጥ ሊቲየም አዮንን ሊቀንስ ይችላል። ብረት{4}}የአየር ባትሪዎች ለረጅም ጊዜ{5}}አፕሊኬሽኖች አስደናቂ የሆነ የኢነርጂ ጥንካሬ ይሰጣሉ። ከውሃ ይልቅ ጠንካራ ብሎኮችን በመጠቀም የስበት ማከማቻ ለገበያ እየቀረበ ነው።

የመሬት ገጽታው በፍጥነት እያደገ ነው። ዛሬ ጥሩ የሚመስለው በአምስት ዓመታት ውስጥ መልስ ላይሆን ይችላል። አሁን ውሳኔ ማድረግ ካስፈለገዎት ያ እርግጠኛ አለመሆን ተስፋ አስቆራጭ ነው፣ ግን ደግሞ በእውነትም አስደሳች ነው። ዓለም ኃይልን እንዴት እንደሚያከማች በለውጥ ውስጥ እየኖርን ነው፣ እና የፈጠራው ፍጥነት እየቀነሰ አይደለም።