Ο πυρήνας των ντουλαπιών αποθήκευσης ενέργειας: Τεχνολογία μπαταριών
Ουσιαστικά, ένα ντουλάπι αποθήκευσης ενέργειας είναι μια "-τράπεζα ισχύος μεγάλης κλίμακας" και ο πυρήνας του βρίσκεται στο σύστημα μπαταρίας. Επί του παρόντος, οι κύριες τεχνολογίες περιλαμβάνουν:
Μπαταρίες ιόντων λιθίου-: Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα (150-250 Wh/kg), μεγάλη διάρκεια ζωής (3000-5000 κύκλοι), που αντιπροσωπεύουν πάνω από το 90% του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς αποθήκευσης ενέργειας (Πηγή: Έκθεση Bloomberg New Energy Finance 2023). Προϊόντα όπως το Tesla Powerpack χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία.
Μπαταρίες μολύβδου-οξέος: Χαμηλό κόστος (περίπου 0,5 RMB/Wh), αλλά χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα (30-50 Wh/kg), που χρησιμοποιούνται κυρίως για εφεδρική ισχύ.
Αναδυόμενες τεχνολογίες: Όπως οι μπαταρίες ιόντων νατρίου- (30% χαμηλότερο κόστος από τις μπαταρίες λιθίου) και οι μπαταρίες ροής (κατάλληλες για μακροπρόθεσμη αποθήκευση ενέργειας), επί του παρόντος στα αρχικά στάδια της εμπορευματοποίησης.
Πώς «αποθηκεύεται» η ηλεκτρική ενέργεια; - Διαδικασία μετατροπής ενέργειας
Τα ντουλάπια αποθήκευσης ενέργειας επιτυγχάνουν τη φόρτιση και την εκφόρτιση μέσω των παρακάτω βημάτων:
Μετατροπή AC/DC: Το ηλεκτρικό ρεύμα AC μετατρέπεται σε συνεχές ρεύμα από έναν ανορθωτή και αποθηκεύεται στην μπαταρία. Απόδοση περίπου 95%-98% (Πηγή: IEEE Standard 1547-2018).
Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS):-παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της τάσης και της θερμοκρασίας για την αποφυγή υπερφόρτισης/υπερφόρτισης-. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία λειτουργίας των μπαταριών λιθίου πρέπει να ελέγχεται μεταξύ -20 και 60 μοίρες.
Αποδέσμευση μετατροπέα: Κατά την εκφόρτιση, το DC αναστρέφεται πίσω στο AC για να τροφοδοτήσει το φορτίο. Η τυπική απόδοση του μετατροπέα είναι 97%.
Σενάρια εφαρμογών και μελλοντικές ανακαλύψεις
Grid Peak Shaving: Ένας ηλεκτρικός σταθμός αποθήκευσης ενέργειας 100MW/200MWh στην επαρχία Jiangsu πέτυχε ξύρισμα αιχμής και πλήρωση κοιλάδων το 2022, μειώνοντας το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας κατά πάνω από 20 εκατομμύρια γιουάν ετησίως.
Νέα Ενεργειακή Υποστήριξη: Οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί θα έχουν αναλογία αποθήκευσης 15%-20% (νέοι κανονισμοί στην Κίνα το 2023), λύνοντας το πρόβλημα της διακοπτόμενης παραγωγής ενέργειας.
Τεχνολογικές τάσεις: Οι μπαταρίες στερεάς-κατάστασης (ενεργειακή πυκνότητα άνω των 400 Wh/kg) και τα ευφυή συστήματα αποστολής τεχνητής νοημοσύνης θα γίνουν η επόμενη γενιά καινοτομιών.