Ackumulatoranläggningar, användning av batterier för att lagra elektrisk energi
Ett av de mest effektiva och lovande sätten att lagra elektrisk energi, vad gäller dess lagringstäthet, är användningen av lagringsanläggningar baserade på batterier, som tillåter lagring av energi i kemisk form.
Batterikraftverk är särskilt användbara när det är nödvändigt att tillhandahålla extra kortvarig toppeffekt, och därigenom förhindra nödströmavbrott för konsumenter.
Således har batterikraftverk, enligt principen för deras drift, många egenskaper gemensamma med konventionella kontinuerliga energikällor, men skiljer sig åt i strukturens större storlek. Ett separat rum är avsatt för att hysa stationens batterier, liknande ett stort lager eller flera containrar.
Liksom i avbrottsfri strömförsörjningsteknik finns här en karakteristisk egenskap, som består i att den elektrokemiska energin som lagras i batterierna uteslutande kan användas i form av likström.
Men eftersom konventionella nätverk kräver växelström för att erhålla, är det nödvändigt att utföra en ytterligare omvandling av energin som lagras i batterierna. Det är därför högspänningsström är mycket mer lämplig att överföra energi över ett avstånd, erhålls med hjälp av kraftfulla tyristorväxelriktare, som nödvändigtvis är en del av kraftverk.
Typen av batterier som används i en viss installation bestäms av dess kostnad, prestandakrav (lagrad energi, tillgänglig effekt) och förväntad livslängd. På 1980-talet fanns det bara blybatterier i lagringskraftverk. Under 1990-talet och början av 2000-talet dök det upp nickel-kadmium- och natrium-svavelbatterier.
Idag, på grund av nedgången i priset på litiumjonbatterier (på grund av den snabba utvecklingen av bilindustrin), används främst litiumjon. Genomströmningsbatterisystem har redan dykt upp på vissa ställen. Blysyralösningar kan dock fortfarande hittas i vissa budgetbyggnader.
Fördelen med batterikraftverk jämfört med pumpkraftverk är uppenbar. Det finns inga ständigt rörliga delar, praktiskt taget inga bullerkällor. Några tiotals millisekunder räcker för att starta ett batterikraftverk, varefter det omedelbart kan arbeta med full kapacitet.
Denna fördel gör att batterianläggningar enkelt tål maximala belastningar som inte ens uppfattas av utrustningen som något kritiskt, så en sådan station kan arbeta maximalt i timmar.
Självfallet klarar batteristationer lätt uppgiften att dämpa spänningsfluktuationer orsakade av toppbelastningar på nätverket. Tack vare dem kan städer och hela regioner skyddas från strömavbrott orsakade av trafikstockningar.
Detsamma gäller driften av batterikraftverk i samband med förnybara autonoma energikällor, idag är det en hel industri.
Förnybar energi [produktion av förnybar energi (förnybar energi)] — Området ekonomi, vetenskap och teknik som omfattar produktion, överföring, omvandling, ackumulering och förbrukning av elektrisk, termisk och mekanisk energi som erhålls genom användning av förnybara energikällor.
jag har batterier av olika slag det finns fördelar och nackdelar. Vissa (natrium-svavel) fungerar bra i konstant läge, till exempel i kombination med autonoma energikällor, men är benägna att korrosion och åldras, även om de inte används. Andra lider av slitage helt enkelt på grund av det stora antalet snabba laddnings-urladdningscykler.
Vissa batterier kräver regelbundet underhåll (blybatterier måste laddas med vatten), gasevakuering för att förhindra explosion, etc.
Modernare slutna litiumjonbatterier kan fungera länge utan underhåll, deras tillstånd övervakas av elektronik och signalerar vid behov behovet av att byta ut cellen.
Ett modernt exempel är ett av de största kraftverken i världen — Hornsdale Power Reserve, som arbetar tillsammans med Hornsdale Wind Power Plant. Tesla byggde den i slutet av 2017.
I början av 2018, medan södra Australien led ekonomiska förluster, gav stationen sina ägare nästan en miljon dollar för att leverera el till nätet för 14 000 A$ per megawattimme. Anläggningen kan kontinuerligt ge 30 MW i 3 timmar och 70 MW i 10 minuter.
100 MW är kraftverkets totala designkapacitet. Stationens hela batterikapacitet, 129 MWh, består av flera miljoner Samsung 21700 litiumjonceller (3000-5000 mAh).
Systemet håller på ett tillförlitligt sätt elförbrukarnas nät i stabilt tillstånd även i de fall vindhastigheten är extremt låg. År 2020 har anläggningens kapacitet utökats till 194 MWh, och designkapaciteten är 150 MW.
Ett exempel på gammal teknik är batterikraftverket i Chino, Kalifornien, från 1988 till 1997. Anläggningen omfattade 8 256 blybatterier placerade i två hallar.
Strukturen fungerar som en statisk deformationsfog responsiv kraft och skydda konsumenter från strömavbrott under strömavbrott. Dess toppeffekt var 14 MW med en total batterikapacitet på 40 MWh.
Se även:
De vanligaste typerna av industriella energilagringsenheter
Hur fungerar och fungerar enheter för lagring av kinetisk energi för kraftindustrin?