Системы аккумулирования энергии
Хранение энергии возможно с использованием различных физических принципов,
выделяют следующие способы преобразования электрической энергии для ее
аккумулирования (подробный обзор представлен, например, в [15 - 21]):
–
Механическая, в том числе маховики (вращение), гидроаккумулирование
(потенциальная энергия) ГАЭС, сжатый воздух (давление) ПАЭС
–
Химическая энергия, в том числе водород, энергоемкие материалы
(алюминий, органические соединения и т.д.), биодизель, биотопливо;
–
Электрохимические источники, в том числе батареи различных типов АКБ,
суперконденсаторы;
–
Магнитная энергия, в том числе сверхпроводящие магнитные системы СПМС
–
Криогенные системы, включая системы хранения на жидком воздухе
Увеличение использования возобновляемых источников в энергетике требует
эволюции энергетических систем [20]. В настоящее время мировая мощность систем
аккумулирования энергии оценивается в 3% (150 ГВт) от общей генерации
электроэнергии, причем на 95% эти мощности обеспечиваются за счет единственной
технологии – гидроаккумулирующих станций [10].
Распределенная генерация за счет солнечных энергоустановок киловаттного класса
мощности использует системы аккумулирования энергии с применением химических
источников тока. Сравнение доступных на данный момент коммерческих технологий
АКБ показывает, что наиболее подходящими для солнечных установок являются
свинцово-кислотные и литий-ионные батареи, например, в работе [18] выполнен анализ
применения различных типов АКБ совместно с солнечной батареей мощностью 300 Вт,
показано, что цена хранения энергии в свинцовых и литий-ионных АКБ оказывается
наименьшей, при этом свинцовые аккумуляторы требуют наименьших капитальных
вложений, а литий-ионные – наименьшей стоимостью эксплуатации. Для более мощных
систем, подключенных к сетям общего пользования предлагается использование NaS
АКБ [19]. Анализ современного состояния и перспектив применения АКБ, выполненный
в [22], показал, что применение химических источников тока имеет свои пределы.
Современные коммерческие системы на свинцовых и литий-ионных батареях
эффективны в узком диапазоне параметра энергия/мощность и применимы только для
непродолжительной работы от нескольких минут до нескольких часов, для относительно
продолжительной работы (несколько часов) могут быть пригодны перспективные
10
ВОДОРОДНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ - 2017
батареи натрий-серного или ванадий-редоксного типа, однако они находятся на стадии
разработки и еще не коммерциализированы (особенно это касается ванадиевых батарей).
Достарыңызбен бөлісу: |