Enerji depolama - Energy storage
|Bir kısmı bir dizi üzerinde|
|Elektrik Mühendisliği|
|Elektrik güç dönüşümü|
|Elektrik güç altyapısı|
|Elektrik güç sistemleri bileşenleri|
Enerji depolama , enerji talebi ve enerji üretimi arasındaki dengesizlikleri azaltmak için bir defada üretilen enerjinin daha sonra kullanılmak üzere tutulmasıdır. Enerji depolayan bir cihaza genellikle akümülatör veya pil denir . Enerji, radyasyon, kimyasal , yerçekimi potansiyeli , elektrik potansiyeli , elektrik, yüksek sıcaklık, gizli ısı ve kinetik dahil olmak üzere birçok biçimde gelir . Enerji depolama, enerjinin depolanması zor formlardan daha uygun veya ekonomik olarak depolanabilir formlara dönüştürülmesini içerir.
Bazı teknolojiler kısa süreli enerji depolama sağlarken, diğerleri çok daha uzun süre dayanabilir. Toplu enerji depolamaya şu anda hem geleneksel hem de pompalı hidroelektrik barajlar hakimdir. Şebeke enerji depolaması , bir elektrik güç şebekesi içinde büyük ölçekte enerji depolamak için kullanılan bir yöntemler topluluğudur.
Enerji depolamanın yaygın örnekleri, bir cep telefonunu çalıştırmak için kolayca elektriğe dönüştürülebilen kimyasal enerjiyi depolayan şarj edilebilir pil ; hidroelektrik bir enerji depolayan baraj, rezervuar çekim olarak potansiyel enerji ; ve gündüz en yüksek soğutma talebini karşılamak için geceleri daha ucuz enerjiyle donmuş buzu depolayan buz depolama tankları. Kömür ve benzin gibi fosil yakıtlar , daha sonra ölen organizmalar tarafından güneş ışığından elde edilen eski enerjiyi depolar, gömülür ve zamanla bu yakıtlara dönüştürülür. Gıda (fosil yakıtlarla aynı işlemle yapılır), kimyasal biçimde depolanan bir enerji şeklidir.
Tarih
20. yüzyıl şebekesinde, elektrik enerjisi büyük ölçüde fosil yakıtların yakılmasıyla üretildi. Daha az güç gerektiğinde, daha az yakıt yakıldı. Mekanik bir enerji depolama yöntemi olan hidroelektrik , en yaygın olarak benimsenen mekanik enerji depolama yöntemidir ve yüzyıllardır kullanılmaktadır. Büyük hidroelektrik barajları , yüz yıldan fazla bir süredir enerji depolama alanları olmuştur. Hava kirliliği, enerji ithalatı ve küresel ısınma ile ilgili endişeler, güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerjinin büyümesini doğurdu. Rüzgar gücü kontrolsüzdür ve ek güce ihtiyaç duyulmayan bir zamanda üretilebilir. Güneş enerjisi bulut örtüsüne göre değişir ve en iyi ihtimalle yalnızca gündüz saatlerinde kullanılabilirken, talep genellikle gün batımından sonra zirveye ulaşır ( bkz. ördek eğrisi ). Yenilenebilir enerji endüstrisi toplam enerji tüketiminin daha büyük bir kısmını üretmeye başladıkça , bu kesintili kaynaklardan elde edilen gücü depolamaya olan ilgi artıyor.
Şebekeden bağımsız elektrik kullanımı 20. yüzyılda niş bir pazardı, ancak 21. yüzyılda genişledi. Taşınabilir cihazlar tüm dünyada kullanılmaktadır. Güneş panelleri artık dünya çapında kırsal ortamlarda yaygındır. Elektriğe erişim artık sadece teknik yönlerle değil, bir ekonomik ve finansal uygulanabilirlik sorunudur. Elektrikli araçlar yavaş yavaş içten yanmalı motorlu araçların yerini alıyor. Bununla birlikte, uzun mesafe taşımacılığına yakıt yakmadan güç sağlamak geliştirme aşamasındadır.
yöntemler
anahat
Aşağıdaki liste, çeşitli enerji depolama türlerini içerir:
- Fosil yakıt depolama
- Mekanik
- Elektrik, elektromanyetik
- Biyolojik
- Elektrokimyasal (Pil Enerji Depolama Sistemi, BESS)
- termal
- Kimyasal
Mekanik
Enerji, pompalı depolama yöntemleri kullanılarak veya katı maddeyi daha yüksek yerlere taşıyarak ( yerçekimi pilleri ) daha yüksek bir yüksekliğe pompalanan suda depolanabilir . Diğer ticari mekanik yöntemler arasında, havanın sıkıştırılması ve elektrik enerjisini iç enerjiye veya kinetik enerjiye dönüştüren ve elektrik talebi zirveye ulaştığında tekrar geri dönen volanlar yer alır .
hidroelektrik
Rezervuarlı hidroelektrik barajlar , talebin yoğun olduğu zamanlarda elektrik sağlamak için çalıştırılabilir. Su, talebin düşük olduğu dönemlerde rezervuarda depolanır ve talebin yüksek olduğu dönemlerde serbest bırakılır. Net etki, pompalanan depolamaya benzer, ancak pompalama kaybı yoktur.
Bir hidroelektrik barajı, diğer üretim birimlerinden gelen enerjiyi doğrudan depolamazken, diğer kaynaklardan gelen fazla elektriğin olduğu dönemlerde çıktıyı düşürerek eşdeğer davranır. Bu modda, barajlar en verimli enerji depolama biçimlerinden biridir, çünkü yalnızca üretim zamanlaması değişir. Hidroelektrik türbinlerin birkaç dakikalık bir başlangıç süresi vardır.
pompalanan hidro
Dünya çapında, pompalı depolamalı hidroelektrik (PSH), mevcut en büyük kapasiteli aktif şebeke enerji depolama biçimidir ve Mart 2012 itibariyle, Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü (EPRI), PSH'nin toplu depolama kapasitesinin %99'undan fazlasını oluşturduğunu bildirmektedir. dünya çapında, yaklaşık 127.000 MW'ı temsil ediyor . PSH enerji verimliliği , %87'ye varan iddialarla, uygulamada %70 ile %80 arasında değişmektedir.
Elektrik talebinin düşük olduğu zamanlarda, suyu daha düşük bir kaynaktan daha yüksek bir rezervuara pompalamak için fazla üretim kapasitesi kullanılır. Talep arttığında, su bir türbin aracılığıyla daha düşük bir rezervuara (veya su yoluna veya su kütlesine) geri salınarak elektrik üretilir. Ters çevrilebilir türbin-jeneratör grupları hem pompa hem de türbin görevi görür (genellikle bir Francis türbin tasarımı). Neredeyse tüm tesisler iki su kütlesi arasındaki yükseklik farkını kullanır. Saf pompalı depolama tesisleri, suyu rezervuarlar arasında kaydırırken, "geri pompalama" yaklaşımı, doğal akış akışını kullanan pompalı depolama ve geleneksel hidroelektrik santrallerinin bir kombinasyonudur .
Sıkıştırılmış hava
Basınçlı hava enerji depolaması (CAES), sonraki elektrik üretimi için havayı sıkıştırmak için fazla enerji kullanır. Küçük ölçekli sistemler, maden lokomotiflerinin tahriki gibi uygulamalarda uzun süredir kullanılmaktadır. Sıkıştırılmış hava, tuz kubbesi gibi bir yeraltı rezervuarında depolanır .
Basınçlı hava enerji depolama (CAES) tesisleri, üretim değişkenliği ile yük arasındaki boşluğu doldurabilir. CAES depolaması, talebi karşılamak için hazır enerjiyi etkin bir şekilde sağlayarak tüketicilerin enerji ihtiyaçlarını karşılar. Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları çeşitlilik göstermektedir. Bu nedenle, az güç sağladıkları zamanlarda, enerji talebini karşılamak için diğer enerji formlarıyla takviye edilmeleri gerekir. Basınçlı hava enerji depolama tesisleri, aşırı enerji üretim zamanlarında yenilenebilir enerji kaynaklarının fazla enerji çıktısını alabilir. Depolanan bu enerji, daha sonra elektrik talebi arttığında veya enerji kaynağı kullanılabilirliği azaldığında kullanılabilir.
Sıkıştırma ait hava ısı oluşturur; Sıkıştırmadan sonra hava daha sıcaktır. Genişleme ısı gerektirir. Ekstra ısı eklenmezse, genleşmeden sonra hava çok daha soğuk olacaktır. Sıkıştırma sırasında üretilen ısı, genleşme sırasında depolanabilir ve kullanılabilirse, verimlilik önemli ölçüde artar. Bir CAES sistemi ısıyla üç şekilde başa çıkabilir. Hava depolaması adyabatik , diyabatik veya izotermal olabilir . Başka bir yaklaşım, araçlara güç sağlamak için basınçlı hava kullanır.
volan
Volan enerji depolaması (FES), bir rotoru ( volan ) çok yüksek bir hıza hızlandırarak, enerjiyi dönme enerjisi olarak tutarak çalışır . Enerji eklendiğinde volanın dönme hızı artar ve enerji çekildiğinde, enerjinin korunumu nedeniyle hız düşer .
Çoğu FES sistemi, volanı hızlandırmak ve yavaşlatmak için elektrik kullanır, ancak doğrudan mekanik enerjiyi kullanan cihazlar göz önünde bulundurulmaktadır.
FES sistemleri, manyetik yataklarla askıya alınmış ve vakumlu bir muhafaza içinde dakikada 20.000 ila 50.000 devir (rpm) arasında dönen yüksek mukavemetli karbon fiber kompozitlerden yapılmış rotorlara sahiptir . Bu tür volanlar, birkaç dakika içinde maksimum hıza ("şarj") ulaşabilir. Volan sistemi bir elektrik motoru / jeneratör kombinasyonuna bağlıdır .
FES sistemleri nispeten uzun yaşam sürelerine sahip (az veya hiç bakım on yıllar boyunca sürebilirler, volanlar için işlem tam çevrim ömrünü 10 aşan arasında değişir 5 ila 10 kadar, 7 kullanım, döngü), yüksek spesifik enerji (100-130 W-h /kg veya 360–500 kJ/kg) ve güç yoğunluğu .
Katı kütle yerçekimi
Katı kütlelerin yüksekliğinin değiştirilmesi, bir elektrik motoru/jeneratör tarafından tahrik edilen bir yükseltme sistemi aracılığıyla enerjiyi depolayabilir veya serbest bırakabilir. Çalışmalar, enerjinin 1 saniye gibi kısa bir uyarı ile serbest bırakılabileceğini ve bu yöntemin, yük dalgalanmalarını dengelemek için bir elektrik şebekesine faydalı bir ek besleme haline geldiğini gösteriyor.
Verimlilik, depolanan enerjinin %85'i kadar yüksek olabilir.
Bu, kütleleri eski dikey maden kuyularının içine veya ağır ağırlıkların enerji depolamak için yukarı kaldırıldığı ve kontrollü bir inişin serbest bırakılmasına izin verdiği özel olarak inşa edilmiş kulelere yerleştirerek başarılabilir . 2020'de İskoçya'nın Edinburgh kentinde prototip bir dikey mağaza inşa ediliyor
Potansiyel enerji depolaması veya yerçekimi enerjisi depolaması, Kaliforniya Bağımsız Sistem Operatörü ile birlikte 2013 yılında aktif olarak geliştiriliyordu . Elektrikli lokomotifler tarafından tahrik edilen toprakla doldurulmuş hazneli vagonların alçaktan yüksek kotlara hareketini inceledi .
Önerilen diğer yöntemler şunları içerir: -
- beton ağırlıkları yukarı ve aşağı hareket ettirmek için raylar ve vinçler kullanmak;
- altlarında asılı katı kütleleri yükseltmek ve alçaltmak için vinçleri destekleyen yüksek irtifa güneş enerjisiyle çalışan balon platformları kullanarak,
- deniz yüzeyi ile deniz dibi arasındaki 4 km'lik (13.000 ft) yükseklik farkından yararlanmak için bir okyanus mavnası tarafından desteklenen vinçleri kullanmak,
termal
Termal enerji depolama (TES), ısının geçici olarak depolanması veya uzaklaştırılmasıdır.
Duyulur ısı termal
Duyulur ısı depolaması, enerji depolamak için bir malzemedeki duyulur ısıdan yararlanır .
Mevsimsel termal enerji depolaması (STES), atık enerjiden veya doğal kaynaklardan toplandıktan aylar sonra ısı veya soğuğun kullanılmasına izin verir. Malzeme, kapalı akiferlerde, kum veya kristal anakaya gibi jeolojik alt tabakalardaki sondaj kümelerinde, çakıl ve su ile doldurulmuş astarlı çukurlarda veya su dolu madenlerde depolanabilir. Mevsimsel termal enerji depolama (STES) projelerinin genellikle dört ila altı yıl içinde geri ödemeleri olur. Bir örnek, yıl boyunca ısının %97'sinin garaj çatılarındaki güneş-termal kollektörler tarafından sağlandığı ve bir sondaj deliği termal enerji deposunun (BTES) etkinleştiren teknoloji olduğu Kanada'daki Drake Landing Solar Community'dir . Danimarka, Braedstrup'ta, topluluğun güneş bölgesel ısıtma sistemi de 65 °C (149 °F) sıcaklıkta STES kullanır. Yalnızca ulusal şebekede mevcut rüzgar enerjisi fazlası olduğunda çalıştırılan bir ısı pompası , dağıtım için sıcaklığı 80 °C'ye (176 °F) yükseltmek için kullanılır. Fazla rüzgardan üretilen elektrik mevcut olmadığında, gazla çalışan bir kazan kullanılır. Braedstrup'un ısısının yüzde yirmisi güneş enerjisidir.
Gizli ısı termal (LHTES)
Gizli ısı termal enerji depolama sistemleri, fazını değiştirmek için bir malzemeden veya bir malzemeden ısı aktararak çalışır. Faz değişimi, erime, katılaşma, buharlaşma veya sıvılaşmadır. Böyle bir malzemeye faz değişim malzemesi (PCM) denir . LHTES'lerde kullanılan malzemeler genellikle yüksek bir gizli ısıya sahiptir, bu nedenle belirli sıcaklıklarında faz değişimi duyulur ısıdan çok daha fazla miktarda enerji emer.
Bir buhar akümülatörü , faz değişiminin sıvı ve gaz arasında olduğu ve suyun buharlaşma gizli ısısını kullandığı bir LHTES türüdür . Buz depolama klima sistemleri, suyu buza dondurarak soğuğu depolamak için yoğun olmayan elektrik kullanır. Buzda depolanan soğuk, erime işlemi sırasında açığa çıkar ve yoğun saatlerde soğutma için kullanılabilir.
Kriyojenik termal enerji depolama
Ana makaleye bakın Kriyojenik enerji depolama
Hava, elektrik kullanılarak soğutularak sıvılaştırılabilir ve mevcut teknolojilerle kriyojen olarak depolanabilir. Sıvı hava daha sonra bir türbin aracılığıyla genişletilebilir ve enerji elektrik olarak geri kazanılabilir. Sistem 2012'de Birleşik Krallık'taki bir pilot tesiste gösterildi. 2019'da Highview, İngiltere'nin kuzeyinde ve Vermont'un kuzeyinde 50 MW'lık bir santral kurmayı planladığını duyurdu. 250-400 MWh depolama kapasitesi.
Carnot pil
Ana makaleye bakın Carnot pil
Elektrik enerjisi, dirençli ısıtma veya ısı pompaları ile ısı deposunda depolanabilir ve depolanan ısı, Rankine çevrimi veya Brayton çevrimi yoluyla tekrar elektriğe dönüştürülebilir . Bu teknoloji, mevcut kömürle çalışan enerji santrallerini fosil yakıtsız üretim sistemlerine uyarlamak için incelenmiştir. Kömürle çalışan kazanlar, değişken yenilenebilir enerji kaynaklarından gelen fazla elektrikle yüklenen yüksek sıcaklıklı ısı depolama ile değiştirilir. 2020 yılında Alman Havacılık ve Uzay Merkezi , 1.000 MWh depolama kapasitesine sahip dünyanın ilk büyük ölçekli Carnot pil sistemini inşa etmeye başlar.
elektrokimyasal
Şarj edilebilir pil
Yeniden şarj edilebilir bir pil, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre içerir . Elektrokimyasal reaksiyonları elektriksel olarak tersinir olduğu için 'ikincil hücre' olarak bilinir . Şarj edilebilir piller, düğme hücrelerinden megawatt ızgara sistemlerine kadar birçok şekil ve boyutta gelir .
Şarj edilebilir piller, şarj edilemeyen (tek kullanımlık) pillere göre daha düşük toplam kullanım maliyetine ve çevresel etkiye sahiptir. Bazı şarj edilebilir pil türleri, tek kullanımlık pillerle aynı form faktörlerinde mevcuttur. Şarj edilebilir pillerin başlangıç maliyeti daha yüksektir ancak çok ucuza şarj edilebilir ve birçok kez kullanılabilir.
Yaygın şarj edilebilir pil kimyaları şunları içerir:
- Kurşun-asit pil : Kurşun asit piller, elektrikli depolama ürünlerinde en büyük pazar payına sahiptir. Tek bir hücre şarj edildiğinde yaklaşık 2V üretir. Yüklü halde metalik kurşun negatif elektrot ve kurşun sülfat pozitif elektrot seyreltik batırılır sülfürik asit (H 2 SO 4 ) elektrolit . Deşarj işleminde, elektrolit suya indirgenirken negatif elektrotta kurşun sülfat oluştuğundan elektronlar hücrenin dışına itilir.
- Kurşun asitli akü teknolojisi kapsamlı bir şekilde geliştirilmiştir. Bakım minimum işçilik gerektirir ve maliyeti düşüktür. Pilin mevcut enerji kapasitesi, kısa bir kullanım ömrü ve düşük enerji yoğunluğu ile sonuçlanan hızlı deşarja tabidir.
- Nikel-kadmiyum pil (NiCd): Elektrot olarak nikel oksit hidroksit ve metalik kadmiyum kullanır . Kadmiyum zehirli bir elementtir ve 2004 yılında Avrupa Birliği tarafından çoğu kullanım için yasaklanmıştır. Nikel-kadmiyum piller neredeyse tamamen nikel-metal hidrit (NiMH) pillerle değiştirilmiştir.
- Nikel-metal hidrit pil (NiMH): İlk ticari tipler 1989'da mevcuttu. Bunlar artık yaygın bir tüketici ve endüstriyel tip. Pil, kadmiyum yerine negatif elektrot için hidrojen emici bir alaşıma sahiptir .
- Lityum iyon pil : Birçok tüketici elektroniğinde seçimdir ve en iyi enerji-kütle oranlarından birine sahiptir ve kullanılmadığında çok yavaş kendi kendine deşarj olur.
- Lityum-iyon polimer pil : Bu piller hafiftir ve istenilen her şekilde yapılabilir.
Akış pili
Bir akış pili , hücreyi şarj etmek veya boşaltmak için iyonların değiştirildiği bir zarın üzerinden bir çözelti geçirerek çalışır. Hücre voltajı kimyasal olarak Nernst denklemi ile belirlenir ve pratik uygulamalarda 1.0 V ile 2.2 V arasında değişir. Depolama kapasitesi çözeltinin hacmine bağlıdır. Bir akışlı batarya teknik olarak hem benzer olduğunu yakıt hücresi ve bir elektrokimyasal akümülatör hücresi . Ticari uygulamalar, yedek şebeke gücü gibi uzun yarı zamanlı depolama içindir.
süper kapasitör
Elektrikli çift katmanlı kapasitörler (EDLC) veya ultra kapasitörler olarak da adlandırılan süper kapasitörler , geleneksel katı dielektriklere sahip olmayan bir elektrokimyasal kapasitör ailesidir . Kapasitans , iki depolama ilkesi, çift katmanlı kapasitans ve psödokapasitans tarafından belirlenir .
Süper kapasitörler, geleneksel kapasitörler ve şarj edilebilir piller arasındaki boşluğu doldurur . Birim hacim veya kütle ( enerji yoğunluğu ) başına en fazla enerjiyi kapasitörler arasında depolarlar . Elektrolitik kapasitörlerin 10.000 katına kadar 10.000 farad / 1.2 Volt'a kadar desteklerler , ancak birim zaman başına yarısından daha az güç sağlarlar veya kabul ederler ( güç yoğunluğu ).
Süper kapasitörler, pillerin yaklaşık %10'u kadar belirli enerji ve enerji yoğunluklarına sahipken, güç yoğunlukları genellikle 10 ila 100 kat daha fazladır. Bu, çok daha kısa şarj/deşarj döngüleriyle sonuçlanır. Ayrıca, pillerden çok daha fazla şarj-deşarj döngüsünü tolere ederler.
Süper kapasitörlerin aşağıdakiler dahil birçok uygulaması vardır:
- Statik rastgele erişimli bellekte (SRAM) bellek yedeklemesi için düşük besleme akımı
- Otomobiller, otobüsler, trenler, vinçler ve asansörler için frenlemeden enerji geri kazanımı, kısa süreli enerji depolama ve patlama modunda güç dağıtımı dahil güç
Kimyasal
Gaza giden güç
Birinci yöntemde hidrojen, doğal gaz şebekesine enjekte edilir veya nakliye için kullanılır. İkinci yöntem, Sabatier reaksiyonu veya biyolojik metanasyon gibi bir metanasyon reaksiyonu kullanarak metan üretmek için hidrojeni karbon dioksit ile birleştirmek ve %8'lik ekstra bir enerji dönüşüm kaybıyla sonuçlanmasıdır. Metan daha sonra doğal gaz şebekesine beslenebilir. Üçüncü yöntem , biyogazın kalitesini yükseltmek için biyogaz yükseltici elektrolizörden gelen hidrojenle karıştırıldıktan sonra bir odun gazı jeneratörünün veya bir biyogaz tesisinin çıkış gazını kullanır .
Hidrojen
Şebeke talebinin %20'sinin altındaki penetrasyonlarda, yenilenebilir kaynaklar ekonomiyi ciddi şekilde değiştirmez; ancak toplam talebin yaklaşık %20'sinin ötesinde, harici depolama önemli hale gelir. Bu kaynaklar iyonik hidrojen yapmak için kullanılırsa, serbestçe genişletilebilirler. Rüzgar türbinleri ve hidrojen jeneratörleri kullanan 5 yıllık topluluk temelli bir pilot program , 2007'de uzak bir topluluk olan Ramea, Newfoundland ve Labrador'da başladı . Benzer bir proje 2004 yılında küçük bir Norveç adası olan Utsira'da başladı .
Bir kilogram hidrojen üretmek için yaklaşık 50 kWh (180 MJ) güneş enerjisi gereklidir, bu nedenle elektriğin maliyeti çok önemlidir. Amerika Birleşik Devletleri'nde yaygın bir yüksek voltaj hattı oranı olan 0,03 ABD Doları/kWh'de hidrojen, elektrik için kilogram başına 1,50 ABD Doları, benzin için 1,50 ABD Doları/galon'a eşdeğerdir . Diğer maliyetler arasında elektrolizör tesisi , hidrojen kompresörleri veya sıvılaştırma , depolama ve nakliye yer alır .
Hidrojen, alüminyumun doğal olarak oluşan alüminyum oksit bariyerini sıyırıp suya sokarak alüminyum ve sudan da üretilebilir . Bu yöntem faydalıdır, çünkü hidrojen üretmek için geri dönüştürülmüş alüminyum kutular kullanılabilir, ancak bu seçeneği kullanacak sistemler ticari olarak geliştirilmemiştir ve elektroliz sistemlerinden çok daha karmaşıktır. Oksit tabakasını soymak için yaygın yöntemler, sodyum hidroksit ve galyum , cıva ve diğer metallerle alaşımlar gibi kostik katalizörleri içerir .
Yeraltı hidrojen depolama uygulamadır hidrojen depolama içinde oyuklar , bir tuz dağındaki ve tükenmiş petrol ve gaz. Büyük miktarlarda gaz halindeki hidrojen, Imperial Chemical Industries tarafından mağaralarda uzun yıllar boyunca herhangi bir zorluk olmaksızın depolanmıştır . Avrupa Hyunder projesi, 2013 yılında, yeraltı hidrojeni kullanılarak rüzgar ve güneş enerjisinin depolanmasının 85 mağara gerektireceğini belirtti.
Powerpaste , suyla reaksiyona girdiğinde hidrojen salan magnezyum ve hidrojen bazlı bir sıvı jeldir . Fraunhofer-Gesellschaft'ın Fraunhofer Üretim Teknolojisi ve İleri Malzemeler Enstitüsü ( IFAM ) tarafından icat edildi , patentlendi ve geliştiriliyor . Powerpaste, 350 °C'de ve atmosfer basıncının beş ila altı katı arasında yürütülen bir işlemde magnezyum hidrit oluşturmak için magnezyum tozunun hidrojen ile birleştirilmesiyle yapılır . Daha sonra bitmiş ürünü yapmak için bir ester ve bir metal tuzu eklenir. Fraunhofer, 2021'de üretime başlayacak ve yılda 4 ton Powerpaste üretecek bir üretim tesisi kurduklarını belirtiyor. Fraunhofer, buluşlarının patentini Amerika Birleşik Devletleri ve AB'de aldı . Fraunhofer, Powerpaste'in benzer boyuttaki bir lityum pilin enerji yoğunluğunun 10 katında hidrojen enerjisini depolayabildiğini ve otomotiv durumları için güvenli ve kullanışlı olduğunu iddia ediyor .
Metan
Metan moleküler formülü CH olan en basit hidrokarbon 4 . Metan, hidrojenden daha kolay depolanır ve taşınır. Depolama ve yakma altyapısı (boru hatları, gazometreler , enerji santralleri) olgunlaşmıştır.
Sentetik doğal gaz ( sentez gazı veya SNG), hidrojen ve oksijen ile başlayan çok aşamalı bir süreçte oluşturulabilir. Hidrojen daha sonra bir Sabatier işleminde karbondioksit ile reaksiyona girerek metan ve su üretir. Metan depolanabilir ve daha sonra elektrik üretmek için kullanılabilir. Elde edilen su geri dönüştürülerek su ihtiyacı azaltılır. Elektroliz aşamasında oksijen, metan yanması için, nitrojen oksitleri ortadan kaldırarak, bitişik bir enerji santralinde saf oksijen ortamında depolanır .
Metan yanması karbondioksit (CO 2 ) ve su üretir . Karbondioksit, Sabatier sürecini hızlandırmak için geri dönüştürülebilir ve daha fazla elektroliz için su geri dönüştürülebilir. Metan üretimi, depolanması ve yakılması reaksiyon ürünlerini geri dönüştürür.
CO 2 bir enerji depolama vektörü değil, olduğu gibi, bir ekonomik bir bileşeni olarak, ekonomik değere sahip karbon yakalama ve depolama .
Sıvıya güç
Hidrojenin metanol veya amonyak gibi sıvılara dönüştürülmesi dışında güçten sıvıya güç, gaza güce benzer . Bunların kullanımı gazlardan daha kolaydır ve hidrojenden daha az güvenlik önlemi gerektirir. Uçaklar da dahil olmak üzere ulaşım için kullanılabilirler , aynı zamanda endüstriyel amaçlar veya enerji sektöründe de kullanılabilirler.
biyoyakıtlar
Biyodizel , bitkisel yağ , alkol yakıtları veya biyokütle gibi çeşitli biyoyakıtlar fosil yakıtların yerini alabilir . Çeşitli kimyasal işlemler, kömür, doğal gaz, bitki ve hayvan biyokütlesi ve organik atıklardaki karbon ve hidrojeni, mevcut hidrokarbon yakıtların ikamesi olarak uygun kısa hidrokarbonlara dönüştürebilir. Örnekler Fischer-Tropsch dizel, metanol , dimetil eter ve sentez gazıdır . Bu dizel kaynağı, ham petrol kaynaklarına sınırlı erişimle karşı karşıya kalan Almanya'da II . Güney Afrika, benzer nedenlerle ülkenin dizelinin çoğunu kömürden üretiyor. 35 ABD$/varil üzerindeki uzun vadeli petrol fiyatı, bu tür büyük ölçekli sentetik sıvı yakıtları ekonomik hale getirebilir.
Alüminyum
Alüminyum , bir dizi araştırmacı tarafından bir enerji deposu olarak önerilmiştir. Bu elektrokimyasal eşdeğer (8.04 Ah / cm3) (2.06 Ah / cm3) lityumun göre yaklaşık dört kat daha büyüktür. Hidrojen üretmek için su ile reaksiyona girerek alüminyumdan enerji elde edilebilir . Ancak, önce doğal oksit tabakasından arındırılması gerekir ; bu, toz haline getirme, kostik maddeler veya alaşımlar ile kimyasal reaksiyonlar gerektiren bir işlemdir. Hidrojen oluşturmak için reaksiyonun yan ürünü , Hall-Héroult işlemi ile alüminyuma geri dönüştürülebilen ve reaksiyonu teorik olarak yenilenebilir hale getiren alüminyum oksittir . Hall-Heroult Süreci güneş veya rüzgar enerjisi kullanılarak çalıştırılırsa, üretilen enerjiyi doğrudan güneş elektrolizinden daha yüksek verimlilikte depolamak için alüminyum kullanılabilir.
Bor, silikon ve çinko
Diğer kimyasal
Organik bileşik norbornadien , ışığa maruz kaldığında kuadrisiklana dönüşür ve güneş enerjisini kimyasal bağların enerjisi olarak depolar. İsveç'te moleküler güneş termal sistemi olarak çalışan bir sistem geliştirilmiştir.
Elektriksel yöntemler
kondansatör
Bir kapasitör (başlangıçta 'kondansatör' olarak bilinir), enerjiyi elektrostatik olarak depolamak için kullanılan pasif iki terminalli bir elektrik bileşenidir . Pratik kapasitörler çok çeşitlidir, ancak hepsi bir dielektrik (yani yalıtkan ) ile ayrılmış en az iki elektrik iletkeni (plaka ) içerir. Bir kondansatör, şarj devresiyle bağlantısı kesildiğinde elektrik enerjisini depolayabilir, bu nedenle geçici bir pil gibi veya diğer şarj edilebilir enerji depolama sistemi türleri gibi kullanılabilir . Kondansatörler, piller değişirken güç kaynağını korumak için elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılır. (Bu, geçici bellekteki bilgi kaybını önler.) Geleneksel kapasitörler, kilogram başına 360 jul'den daha az güç sağlarken, geleneksel bir alkalin pilin yoğunluğu 590 kJ/kg'dır.
Kondansatörler , plakaları arasında bir elektrostatik alanda enerji depolar . İletkenler arasında potansiyel bir fark göz önüne alındığında (örneğin, bir bataryaya bir kapasitör takıldığında), dielektrik boyunca bir elektrik alanı gelişir ve pozitif yükün (+Q) bir plaka üzerinde toplanmasına ve negatif yükün (-Q) üzerinde toplanmasına neden olur. diğer plaka. Bir kapasitöre yeterli bir süre için bir pil takılırsa, kapasitörden akım geçemez. Bununla birlikte, kapasitörün uçlarına hızlanan veya alternatif bir voltaj uygulanırsa, bir yer değiştirme akımı akabilir. Kondansatör plakalarının yanı sıra yük de bir dielektrik katmanda saklanabilir.
İletkenler arasında daha dar bir ayrım verildiğinde ve iletkenler daha geniş bir yüzey alanına sahip olduğunda kapasitans daha büyüktür. Pratikte, plakalar arasındaki dielektrik, az miktarda kaçak akım yayar ve kırılma gerilimi olarak bilinen bir elektrik alan şiddeti sınırına sahiptir . Bununla birlikte, bir yüksek voltaj arızasından sonra bir dielektrikin geri kazanılmasının etkisi, yeni nesil kendi kendini iyileştiren kapasitörler için umut vaat ediyor. İletkenler ve uçlar istenmeyen endüktans ve direnç sağlar .
Araştırma, dijital kuantum piller için nano ölçekli kapasitörlerin kuantum etkilerini değerlendiriyor .
süper iletken manyetikler
Süper iletken manyetik enerji depolama (SMES) sistemleri, enerjiyi , süper iletken kritik sıcaklığının altındaki bir sıcaklığa soğutulmuş bir süper iletken bobin içinde doğru akım akışı tarafından oluşturulan bir manyetik alanda depolar . Tipik bir SMES sistemi, bir süper iletken bobin , güç koşullandırma sistemi ve buzdolabı içerir. Süper iletken bobin bir kez şarj edildiğinde akım azalmaz ve manyetik enerji süresiz olarak depolanabilir.
Depolanan enerji, bobini boşaltarak ağa bırakılabilir. İlişkili evirici/doğrultucu her yönde yaklaşık %2–3 enerji kaybına neden olur. KOBİ'ler , diğer enerji depolama yöntemlerine kıyasla enerji depolama sürecinde en az miktarda elektrik kaybeder . SMES sistemleri, %95'in üzerinde gidiş-dönüş verimliliği sunar.
Soğutmanın enerji gereksinimleri ve süper iletken telin maliyeti nedeniyle , SMES, güç kalitesinin iyileştirilmesi gibi kısa süreli depolama için kullanılır . Ayrıca şebeke dengelemede uygulamaları vardır.
Uygulamalar
değirmenler
Sanayi devriminden önceki klasik uygulama, tahıl işlemek veya makinelere güç vermek için su değirmenlerini çalıştırmak için su yollarının kontrolüydü. Gerektiğinde suyu (ve içerdiği potansiyel enerjiyi ) depolamak ve serbest bırakmak için karmaşık rezervuar ve baraj sistemleri inşa edildi .
Evler
Dağıtılmış yenilenebilir enerji üretiminin (özellikle fotovoltaik) artan önemi ve binalardaki enerji tüketiminin önemli payı göz önüne alındığında, evde enerji depolamanın giderek yaygınlaşması beklenmektedir. Fotovoltaiklerle donatılmış bir evde %40'lık bir kendi kendine yeterliliği aşmak için enerji depolaması gerekir. Birden fazla üretici, genellikle evde güneş veya rüzgar üretiminden elde edilen fazla enerjiyi tutmak için enerji depolamak için şarj edilebilir pil sistemleri üretir. Bugün, evde enerji depolamak için, benzer maliyetleri ancak çok daha iyi performansları göz önüne alındığında, Li-ion piller kurşun asitli pillere tercih edilir.
Tesla Motors , Tesla Powerwall'ın iki modelini üretiyor . Biri yedekleme uygulamaları için 10 kWh haftalık çevrim versiyonu, diğeri ise günlük çevrim uygulamaları için 7 kWh versiyonudur. 2016 yılında, Tesla Powerpack 2'nin sınırlı bir versiyonu, 12,5 sent/kWh (ABD ortalama şebeke fiyatı) değerinde elektriği depolamak için 398 ABD Doları/kWh'ye mal oldu ve elektrik fiyatları 30 sent/kWh'den yüksek olmadığı sürece , yatırımın olumlu geri dönüşü şüpheliydi.
RoseWater Energy, HUB 120 ve SB20 olmak üzere iki "Enerji ve Depolama Sistemi" modeli üretir. Her iki versiyon da 28,8 kWh çıkış sağlayarak daha büyük evleri veya hafif ticari binaları çalıştırmasını sağlar ve özel kurulumları korur. Sistem, temiz 60 Hz Sinüs dalgası, sıfır aktarım süresi, endüstriyel düzeyde aşırı gerilim koruması, yenilenebilir enerji şebekesi geri satışı (isteğe bağlı) ve pil yedekleme dahil olmak üzere beş temel öğeyi tek bir sistemde sağlar.
Enphase Energy , ev kullanıcılarının elektriği depolamasına, izlemesine ve yönetmesine olanak tanıyan entegre bir sistem duyurdu. Sistem 1,2 kWh enerji ve 275W/500W güç çıkışı depolar.
Rüzgar veya güneş enerjisini termal enerji depolama kullanarak depolamak , daha az esnek olmakla birlikte, pillerden çok daha ucuzdur. 52 galonluk basit bir elektrikli su ısıtıcısı, sıcak su veya alan ısıtmayı desteklemek için yaklaşık 12 kWh enerji depolayabilir.
Şebeke elektrik ve elektrik santralleri
Yenilenebilir enerji
En büyük yenilenebilir enerji kaynağı ve en büyük deposu hidroelektrik barajlardan sağlanmaktadır. Bir barajın arkasındaki büyük bir rezervuar, bir nehrin kurak ve yağışlı mevsimler arasındaki yıllık akışının ortalamasına yetecek kadar su depolayabilir. Çok büyük bir rezervuar, bir nehrin kuru ve yağışlı yıllar arasındaki akışını ortalamaya yetecek kadar su depolayabilir. Bir hidroelektrik barajı, kesintili kaynaklardan gelen enerjiyi doğrudan depolamasa da, çıkışını düşürerek ve güneş veya rüzgar tarafından güç üretildiğinde suyunu tutarak şebekeyi dengeler. Rüzgar veya güneş enerjisi üretimi bölgenin hidroelektrik kapasitesini aşarsa, bazı ek enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulur.
Birçok yenilenebilir enerji kaynağı (özellikle güneş ve rüzgar) değişken güç üretir . Depolama sistemleri, bunun neden olduğu arz ve talep arasındaki dengesizlikleri dengeleyebilir. Elektrik üretildiği veya hemen depolanabilir formlara dönüştürüldüğü şekilde kullanılmalıdır.
Elektrik şebekesi depolamanın ana yöntemi, pompalı depolamalı hidroelektriktir . Dünyanın Norveç, Galler, Japonya ve ABD gibi bölgeleri, rezervuarları doldurmak için elektrikle çalışan pompalar kullanarak yüksek coğrafi özellikler kullanmıştır. Gerektiğinde su jeneratörlerden geçerek düşen suyun yerçekimi potansiyelini elektriğe dönüştürür. Elektriğinin neredeyse tamamını hidroden alan Norveç'te pompajlı depolama şu anda 1,4 GW kapasiteye sahip ancak toplam kurulu kapasite yaklaşık 32 GW olduğu ve bunun %75'i düzenlenebilir olduğu için önemli ölçüde genişletilebilir.
Elektrik üreten bazı depolama biçimleri arasında pompalı depolamalı hidroelektrik barajlar , şarj edilebilir piller , çok büyük miktarlarda ısı enerjisini verimli bir şekilde depolayabilen ve serbest bırakabilen erimiş tuzlar dahil termal depolama ve sıkıştırılmış hava enerjisi depolaması , volanlar , kriyojenik sistemler ve süper iletken manyetik bobinler bulunur .
2011 yılında, Bonneville Güç İdaresi yılında Northwestern ABD geceleri veya yüksek rüzgarlar eşliğinde fırtınalı dönemlerinde üretilen aşırı rüzgar ve hidro güç emmek için deneysel bir program oluşturdu. Merkezi kontrol altında ev aletleri, seramik tuğlaları özel alan ısıtıcılarında yüzlerce dereceye kadar ısıtarak ve modifiye edilmiş sıcak su ısıtıcı tanklarının sıcaklığını yükselterek fazla enerjiyi emer . Şarj işleminden sonra, cihazlar gerektiğinde ev ısıtması ve sıcak su sağlar. Deney sistemi, tüm konvansiyonel güç kaynaklarının kapatıldığı ölçüde yenilenebilir enerjiyi aşırı üreten şiddetli bir 2010 fırtınasının bir sonucu olarak veya bir nükleer santral durumunda, mümkün olan en düşük işletme seviyesine indirilerek büyük bir alan bırakarak oluşturuldu. neredeyse tamamen yenilenebilir enerjiyle çalışan bölge.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki eski Solar Two projesinde ve İspanya'daki Solar Tres Power Tower'da kullanılan bir başka gelişmiş yöntem , güneşten yakalanan termal enerjiyi depolamak ve daha sonra onu dönüştürmek ve elektrik gücü olarak göndermek için erimiş tuz kullanır . Sistem, erimiş tuzu güneş tarafından ısıtılacak bir kuleden veya diğer özel borulardan pompalar. Yalıtımlı tanklar çözümü depolar. Elektrik, türbinlere beslenen suyun buhara dönüştürülmesiyle üretilir .
21. yüzyılın başlarından bu yana piller, şebeke ölçeğinde yük dengeleme ve frekans düzenleme yeteneklerine uygulanmıştır.
İçinde araçtan ızgara gerektiğinde depolama, enerji şebekesine takılı olan elektrikli araçlar ızgara içine pil elektrik enerjisi depolanmış sağlayabilir.
Klima
İklimlendirme için termal enerji depolaması (TES) kullanılabilir . Tek büyük binaları ve/veya daha küçük bina gruplarını soğutmak için en yaygın şekilde kullanılır. Ticari klima sistemleri, en yüksek elektrik yüklerine en büyük katkıda bulunanlardır. 2009 yılında 35'ten fazla ülkede 3.300'den fazla binada termal depolama kullanıldı. Geceleri malzemeyi soğutarak ve daha sıcak gündüz dönemlerinde soğutulmuş malzemeyi soğutmak için kullanarak çalışır.
En popüler teknik, sudan daha az yer gerektiren ve yakıt hücrelerinden veya volanlardan daha ucuz olan buz depolamadır . Bu uygulamada, standart bir soğutucu, bir buz yığını üretmek için gece çalışır. Su, normalde chiller'in gündüz çıkışı olacak suyu soğutmak için gün boyunca yığında dolaşır.
Kısmi depolama sistemi, soğutma gruplarını günde yaklaşık 24 saat çalıştırarak sermaye yatırımını en aza indirir. Geceleri depolamak için buz üretirler ve gündüzleri suyu soğuturlar. Eriyen buzda dolaşan su, soğutulmuş su üretimini arttırır. Böyle bir sistem günde 16 ila 18 saat buz yapar ve günde altı saat buzu eritir. Soğutma grupları geleneksel, depolamasız bir tasarım için gereken boyutun sadece %40 - %50'si kadar olabildiğinden sermaye harcamaları azalır. Yarım günlük mevcut ısıyı depolamak için yeterli depolama genellikle yeterlidir.
Dolu bir depolama sistemi, pik yük saatlerinde soğutma gruplarını kapatır. Böyle bir sistem daha büyük soğutma grupları ve daha büyük bir buz depolama sistemi gerektirdiğinden sermaye maliyetleri daha yüksektir.
Bu buz, elektrik kullanım oranları daha düşük olduğunda üretilir. Yoğun olmayan soğutma sistemleri enerji maliyetlerini düşürebilir. ABD Yeşil Bina Konseyi , çevreye etkisi azaltılmış binaların tasarımını teşvik etmek için Enerji ve Çevresel Tasarımda Liderlik (LEED) programını geliştirmiştir. Yoğun olmayan soğutma, LEED Sertifikasyonu için yardımcı olabilir.
Isıtma için termal depolama, soğutma için olduğundan daha az yaygındır. Termal depolamaya bir örnek, geceleri ısıtma için kullanılacak güneş ısısını depolamaktır.
Gizli ısı ayrıca teknik faz değiştiren malzemelerde (PCM'ler) depolanabilir . Bunlar, oda sıcaklıklarını azaltmak için duvar ve tavan panellerinde kapsüllenebilir.
Ulaşım
Sıvı hidrokarbon yakıtlar , ulaşımda kullanım için en yaygın kullanılan enerji depolama biçimleridir ve bunu, Pilli Elektrikli Araçlar ve Hibrit Elektrikli Araçlar'ın artan bir kullanımı izlemektedir . Sera gazı üretimini önlemek için hidrojen gibi diğer enerji taşıyıcıları kullanılabilir.
Tramvay ve troleybüs gibi toplu taşıma sistemleri elektriğe ihtiyaç duyar, ancak hareketlerindeki değişkenlikler nedeniyle yenilenebilir enerji yoluyla sürekli elektrik tedariki zordur. Binaların çatılarına kurulan fotovoltaik sistemler, elektrik talebinin arttığı ve diğer enerji türlerine erişimin kolay olmadığı dönemlerde toplu taşıma sistemlerine güç sağlamak için kullanılabilir. Ulaşım sisteminde yaklaşan geçişler arasında, örneğin elektrik güç kaynağının ilginç bir alternatif olarak araştırıldığı, örneğin feribotlar ve uçaklar da yer alıyor.
Elektronik
Kondansatörler, alternatif akımın geçmesine izin verirken doğru akımı engellemek için elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılmaktadır . Gelen analog filtre ağlar, onlar çıktısını pürüzsüz güç kaynakları . Gelen rezonans devreleri kişilermişiz ayar radyolar özellikle etmek frekanslarda . Gelen elektrik güç aktarım sistemleri onlar gerilim ve güç akışını stabilize.
Kullanım durumları
Enerji Uluslararası Enerji Depolama Veritabanı Amerika Birleşik Devletleri Bölümü (IESDB) tarafından finanse edilen enerji depolama projeleri ve politikaları ücretsiz erişimli veritabanı Enerji Birleşik Devletleri Bölümü Elektrik ve Ofisi Sandia Ulusal Labs .
Kapasite
Depolama kapasitesi , bir enerji depolama aygıtından veya sisteminden çıkarılan enerji miktarıdır; genellikle joule veya kilowatt-saat ve bunların katları olarak ölçülür, santral isim plakası kapasitesinde elektrik üretiminin saat sayısı olarak verilebilir ; depolama birincil türden olduğunda (yani, termal veya pompalanan su), çıktı yalnızca enerji santrali gömülü depolama sistemi ile sağlanır.
ekonomi
Enerji depolama ekonomisi kesinlikle talep edilen yedek hizmete bağlıdır ve çeşitli belirsizlik faktörleri enerji depolamanın karlılığını etkiler. Bu nedenle, her depolama yöntemi teknik ve ekonomik olarak birkaç MWh'nin depolanması için uygun değildir ve enerji depolamanın optimal boyutu pazara ve yere bağlıdır.
Ayrıca, ESS çeşitli risklerden etkilenir, örneğin:
1) Belirli bir teknolojiyle ilgili tekno-ekonomik riskler;
2) Elektrik arz sistemini etkileyen faktörler olan piyasa riskleri;
3) Düzenleme ve politika riskleri.
Bu nedenle, yatırım değerlendirmesi için deterministik İndirgenmiş Nakit Akışına (DCF) dayalı geleneksel teknikler, bu riskleri ve belirsizlikleri ve yatırımcının bunlarla başa çıkma esnekliğini değerlendirmek için tam olarak yeterli değildir. Bu nedenle literatür, belirsiz bağlamlarda değerli bir yöntem olan Reel Opsiyon Analizi (ROA) aracılığıyla risklerin ve belirsizliklerin değerinin değerlendirilmesini önermektedir.
Büyük ölçekli uygulamaların ekonomik değerlemesi (pompalanan hidro depolama ve basınçlı hava dahil), aşağıdakiler gibi faydaları göz önünde bulundurur: kesintiden kaçınma, şebeke tıkanıklığından kaçınma, fiyat arbitrajı ve karbonsuz enerji dağıtımı. Carnegie Mellon Electricity Industry Center tarafından yapılan bir teknik değerlendirmede , sermaye maliyetleri kilovat saat başına 30 ila 50 dolar arasındaysa, piller kullanılarak ekonomik hedeflere ulaşılabilir.
Depolamanın enerji verimliliğinin bir ölçüsü, bir teknoloji tarafından depolanabilen enerji miktarının, o teknolojiyi oluşturmak için gereken enerji miktarına bölümü olan, yatırılan enerji üzerinde enerji depolamasıdır (ESOI). ESOI ne kadar yüksek olursa, depolama teknolojisi enerjik olarak o kadar iyi olur. Lityum iyon piller için bu yaklaşık 10'dur ve kurşun asit piller için yaklaşık 2'dir. Pompalı hidroelektrik depolama gibi diğer depolama biçimleri genellikle 210 gibi daha yüksek ESOI'ye sahiptir.
Araştırma
Almanya
Alman Enerji Depolama Derneği'nin bir temsilcisine göre, 2013 yılında, Alman Federal hükümeti araştırma için 200 milyon Avro (yaklaşık 270 milyon ABD Doları) ve konut çatı güneş panellerinde pil depolamasını desteklemek için 50 milyon Avro daha tahsis etti.
Siemens AG 2015 yılında açmak için bir üretim-araştırma tesisini devreye Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff (ZSW, Güneş Enerjisi ve Hidrojen Araştırma Alman Merkezi Baden-Württemberg Eyaleti ), Stuttgart, Ulm ve bir üniversite / sanayi işbirliği Widderstall, yaklaşık 350 bilim insanı, araştırmacı, mühendis ve teknisyenden oluşuyor. Tesis, bilgisayarlı bir Denetim Kontrol ve Veri Toplama (SCADA) sistemi kullanarak yeni üretime yakın üretim malzemeleri ve süreçleri (NPMM&P) geliştiriyor . Artan kalite ve daha düşük maliyetle şarj edilebilir pil üretiminin yaygınlaşmasını sağlamayı amaçlamaktadır .
Amerika Birleşik Devletleri
2014 yılında enerji depolama teknolojilerini değerlendirmek için araştırma ve test merkezleri açılmıştır. Bunların arasında Wisconsin Eyaletindeki Madison'daki Wisconsin Üniversitesi'nde pil üreticisi Johnson Controls ile ortak olan Gelişmiş Sistemler Test Laboratuvarı da vardı . Laboratuvar, üniversitenin yeni açılan Wisconsin Enerji Enstitüsü'nün bir parçası olarak oluşturuldu . Hedefleri, şebeke takviyesi olarak kullanımları da dahil olmak üzere, son teknoloji ve yeni nesil elektrikli araç akülerinin değerlendirilmesini içerir .
New York Eyalet açıkladı onun New York Pil ve Enerji Depolama Teknolojisi (NY-İYİ) Test ve Ticarileştirme Merkezi Eastman Business Park içinde Rochester, New York onun neredeyse 1.700 m için 23 milyon $ bir maliyetle, 2 laboratuarda. Merkez, Cornell University of Ithaca, New York ve Troy, New York'taki Rensselaer Politeknik Enstitüsü arasında bir işbirliği olan Geleceğin Enerji Sistemleri Merkezi'ni içermektedir . NY-BEST, ticari kullanıma yönelik çeşitli enerji depolama biçimlerini test eder, doğrular ve bağımsız olarak onaylar.
27 Eylül 2017'de Minnesota'dan Senatörler Al Franken ve New Mexico'dan Martin Heinrich , Amerika Birleşik Devletleri'nde enerji depolamayı teşvik etmek için 1 milyar dolardan fazla araştırma, teknik yardım ve hibe ayıracak olan Gelişmiş Şebeke Depolama Yasasını (AGSA) tanıttı.
Birleşik Krallık
Birleşik Krallık'ta, enerji depolama teknolojisi araştırma ve geliştirmesinin koordinasyonuna yardımcı olmak amacıyla SUPERGEN Enerji Depolama Merkezi'ni oluşturmak için Mayıs 2014'te yedi İngiliz üniversitesi ile ittifak kuran yaklaşık 14 sanayi ve devlet kurumu.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
Dergiler ve makaleler
- Chen, Haisheng; Thang Ngoc Cong; Wei Yang; Chunqing Tan; Yongliang Li; Yulong Ding. Elektrik enerjisi depolama sisteminde ilerleme: Eleştirel bir inceleme , Doğa Biliminde İlerleme , 2 Temmuz 2008'de kabul edildi, Cilt. 19, 2009, s. 291–312, doi: 10.1016/j.pnsc.2008.07.014. Kaynaklı Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve Çin Bilimler Akademisi . China Press'te Elsevier ve Science tarafından yayınlandı. Özet: Sabit uygulamalar için elektrik enerjisi depolama teknolojilerinin bir incelemesi. ac.els-cdn.com adresinden 13 Mayıs 2014 tarihinde alındı. (PDF)
- Çorum, Lyn. The New Core Technology: Enerji depolama, akıllı şebeke evriminin bir parçasıdır , The Journal of Energy Efficiency and Reliability , 31 Aralık 2009. Tartışmalar: Anaheim Public Utilities Department, lityum iyon enerji depolama, iCel Systems, Beacon Power, Electric Power Research Institute (EPRI), ICEL, Self Generation Incentive Program, ICE Energy, vanadyum redoks akışı, lityum İyon, rejeneratif yakıt hücresi, ZBB, VRB, kurşun asit, CAES ve Termal Enerji Depolama. (PDF)
- de Oliveira ve Silva, G.; Hendrick, P. (2016). "Evlerde artan elektrik kendi kendine yeterlilik için fotovoltaik ile birleştirilmiş kurşun-asit piller". Uygulamalı Enerji . 178 : 856-867. doi : 10.1016/j.apenergy.2016.06.003 .
- Whittingham, M. Stanley. Enerji Depolama Tarihi, Evrim ve Gelecek Durum , IEEE Tutanakları , Şubat 20, 2012, yayına 16 Nisan 2012 tarihini kabul yazması; güncel versiyonun tarihi 10 Mayıs 2012, Proceedings of the IEEE , Vol. 100, 13 Mayıs 2012, 0018–9219, s. 1518–1534, doi: 10.1109/JPROC.2012.219017. 13 Mayıs 2014 tarihinde ieeexplore.ieee.org adresinden erişildi. Özet: Gelişmekte olan pil teknolojileri dahil olmak üzere enerji depolamanın önemli yönleri ve elektronik cihazlar, ulaşım ve elektrik şebekesi gibi temel uygulama alanlarında depolama sistemlerinin önemi hakkında bir tartışma. (PDF)
Kitabın
- GA Mansoori, N Enayati, LB Agyarko (2016), Enerji: Kaynaklar, Kullanım, Mevzuat, Sürdürülebilirlik, Illinois as Model State , World Sci. bar. Co., ISBN 978-981-4704-00-7
- Díaz-González, Franscisco (2016). Güç sistemlerinde enerji depolama . Birleşik Krallık: John Wiley & Sons. ISBN'si 9781118971321.
|Wikimedia Commons, Enerji depolama ile ilgili medyaya sahiptir .|
|Wikiversity, Enerji depolama hakkında öğrenme kaynaklarına sahiptir|
- ABD Enerji Bakanlığı - Enerji Depolama Sistemleri Enerji depolama teknolojisi üzerine devlet araştırma merkezi.
- ABD Enerji Bakanlığı - Uluslararası Enerji Depolama Veritabanı DOE Uluslararası Enerji Depolama Veritabanı, şebekeye bağlı enerji depolama projeleri ve ilgili eyalet ve federal politikalar hakkında ücretsiz, güncel bilgiler sağlar.
- Massive Energy Storage ile ilgili IEEE Özel Sayısı
- IEA-ECES - Uluslararası Enerji Ajansı - Enerji Tasarrufu programı ile Enerji Tasarrufu.
- Enerji Bilgi Yönetimi Sözlüğü