Ұзақ{0}}ұзақтық энергияны сақтау (LDES) электр қуатын бірнеше минут немесе бірнеше сағат емес, ұзақ уақыт бойы жеткізе алатын қуат сақтау жүйелеріне жатады. АҚШ Энергетика министрлігі (DOE) қазіргі уақытта LDES-ті электр энергиясын жеткізуге қабілетті сақтау ретінде анықтайды10 сағат немесе одан да көп. Басқа зерттеулер, саясат және нарықтық құрылымдар әртүрлі шекараларды пайдаланады, сондықтан ұзақтықты әмбебап белгі емес, жоба талабы ретінде қарастырған жөн.
Тәжірибелік мәселе бір технологияның «ең жақсы LDES технологиясы» бола ма емес. Сақтау жүйесі жоба қаржыландырып, жұмыс істей алатын тәуекел профилі бар сайтта қолайлы толық өмірлік құнымен, қажетті уақытты қажетті қуатпен қамтамасыз ете алады ма.
Бұл нұсқаулық негізгі LDES технологиялар топтамаларын салыстырады, ұзақтығы қалай есептелетінін түсіндіреді, ұзағырақ сақтау қай жерде құндылық жасай алатынын көрсетеді және коммуналдық қызметтерге, жаңартылатын қуаттарды әзірлеушілерге, микро желілерге және өнеркәсіптік энергия пайдаланушыларына шешім қабылдау негізін береді.
Ұзақ{0}}қуатты сақтау дегеніміз не?
LDES ұзақ уақыт бойы жинақталған энергияны босатуға арналған энергия сақтау жүйесі болып табылады. DOE ағымдағы бағдарлама анықтамасы шегін пайдаланады10 сағат немесе одан да көп. Тынық мұхитының солтүстік-батыс ұлттық зертханасы (PNNL) ұзақ уақыт сақтау -өндіріс пен зерттеулер бойынша бір статикалық шекарамен анықталмайтынын атап өтеді. Сондықтан сағаттардың нақты саны жұмыс мәселесіне байланысты болуы керек.
DOE сонымен қатар жадты қысқа{0}}ұзақтық,-күнаралық, көп-күндік және маусымдық қолданбаларға бөлетін иллюстрациялық жіберу құрылымын пайдаланады. Бұл шеңберде сақтаудың қысқа-ұзақтығы 0-10 сағат,-күнаралық LDES 10-36 сағат, көпкүндік LDES 36-160 сағат және маусымдық ауысым 160 сағаттан жоғары басталады. Бұл жолақтар жүйені жоспарлау үшін пайдалы, бірақ олар әмбебап технология шектеулері емес.
| Ұзақтық диапазон | Шығарудың шамамен ұзақтығы | Әдеттегі жоспарлау қажеттілігі |
|---|---|---|
| Қысқа мерзім | 0-10 сағат | Күнішілік ауысым, шыңдарды басқару, жылдам желі қызметтері |
| -күнаралық LDES | 10-36 сағат | Түнде немесе келесі{0}}күнде энергияның ауысуы |
| Көп-күндік LDES | 36-160 сағат | Ұзартылған жаңартылатын тапшылықтар және ұзаққа созылған жоғары жүктеме кезеңдері- |
| Маусымдық ауысу | 160+ сағат | Энергияның бірнеше күн немесе одан да көп уақыт бойы қол жетімді болуы қажет болуы мүмкін өте ұзақ сақтау аралықтары |
Қуат пен жинақталған энергия арасындағы нақты айырмашылықты қажет ететін оқырмандар үшін сайттыңкВт және кВтсағ нұсқаулығыбірдей қатынасты кішірек ауқымда түсіндіреді.
Энергияны сақтау ұзақтығы қалай есептеледі?
Сақтау ұзақтығы жүйенің пайдаланылатын қуат сыйымдылығын оның разрядтық қуатына қосады:
Сақтау ұзақтығы=пайдаланылатын қуат сыйымдылығы (МВт сағ) ÷ разряд қуаты (МВт)
Мысалы, 1000 МВт/сағ пайдалануға жарамды энергия және 100 МВт разрядты жобаның теориялық ұзақтығы:
1 000 МВт сағ ÷ 100 МВт=10 сағат
Бұл қарапайым есептеу толық өнімділік кепілдігі емес, бастапқы нүкте болып табылады. Нақты жұмыс ұзақтығына -зарядтың шектері, қосалқы жүктемелер, түрлендіру шығындары, температура, тозу, ең аз жұмыс деңгейлері және жобаның резервтік маржаны сақтауы қажет пе, жоқ па) әсер етуі мүмкін.
Бұл айырмашылық сатып алу кезінде маңызды. Жоба қажеттіні көрсетуі керекқолдануға жарамдыМВт сағ. сәйкес қуат деңгейінде және жұмыс жағдайларында тек номиналды қуат көрсеткішіне ғана емес.
Ұзақ{0}}қуатты сақтау не үшін қажет?
LDES жағдайы әдеттегі қысқа{0}}ұзақтық сақтау экономикалық немесе операциялық тұрғыдан жабуға қарағанда ұзағырақ созылатын қуат теңгерімсіздіктерінен туындайды. Күннің ортасында күн энергиясын өндіру сұраныстан асып, күн батқаннан кейін нөлге дейін төмендеуі мүмкін. Желдің күші бірнеше сағат бойы немесе кейбір жүйелерде бірнеше күн бойы әлсіз күйінде қалуы мүмкін. Өнеркәсіптік алаңдар мен микро торлар да әдеттегі төрт сағаттық батарея терезесінен асатын үзілістерді немесе отын шектеулерін жоюды қажет етуі мүмкін.
Жаңартылатын энергияны кешкі шыңнан ары қарай ауыстыру
Төрт сағаттық батарея -түстен кейінгі күнді кешке-қозғауға өте қолайлы болуы мүмкін. Қажетті ауысым түнде немесе келесі таңертеңге дейін созылса, жоба бірдей МВт өндіру үшін әлдеқайда көп қуат қуатын қажет етеді. Дәл осы жерде қуаттылығы төмен шекті энергия-құны, ұзақ қызмет ету мерзімі немесе үлкен резервуарлары бар технологиялар бәсекеге қабілетті бола алады.
Дәл осындай операциялық логика қолданыладыэнергияны сақтаумен жүктеменің ауысуы: сақтаудың мәні көбірек МВт/сағ орнатуға ғана емес, жүктеменің пішіні мен ұзақтығына және бағаның таралуына байланысты.
Сыйымдылық пен тор сенімділігін қолдау
Айнымалы генерация аз болған кезде сұранысты қанағаттандыру үшін қуат жүйелеріне жеткілікті сенімді қуат қажет. LDES жоғары таза жүктеме кезеңі қысқа шыңнан ұзағырақ уақытқа созылғанда үлес қоса алады, бірақ сыйымдылық мәні жергілікті жүйеге, ауа-райының корреляциясына, тасымалдауға, нарық ережелеріне және қажет болған кезде сақталған энергияның әлі де қолжетімді болу ықтималдығына байланысты.
Сондықтан ұзақ уақыт жүйе мәселесі шынымен ұзақ болғанда ғана пайдалы болады. Қолданба тек төрт сағатты қажет ететін болса, 20 сағаттық актив қосымша құнды жасамайды.
Жаңартылатын қуат көздерін қысқарту
Сақтау әйтпесе қысқартылатын электр қуатын жинап, кейінірек разрядтай алады. Жаңартылатын қуат көздері мен жоғары сұраныс кезеңдері бірнеше сағатқа бөлінген кезде мүмкіндік маңыздырақ болады. Осы пайдалану жағдайын қарастыратын утилиталар жадты жалғыз опция ретінде қарастырмай, LDES-ті трансмиссияны кеңейту, икемді сұраныс, генерация өзгерістері және әдеттегі қысқа{2}}ұзақтық жадпен қатар бағалауы керек.
Микроторлар мен маңызды жүктемелерге төзімділік
Ұзақ сақталған{0}қуат ұзақтығы ұзақ үзілістер кезінде қашықтағы желілерді, өнеркәсіптік нысандарды, кампустарды, деректер орталықтарын және маңызды инфрақұрылымды қолдай алады. Ол өздігінен сақтық көшірме жасау мүмкіндігін жасамайды. Серпімді дизайнға сондай-ақ сәйкес инверторлар немесе қуатты түрлендіру жабдығы, басқару элементтері, реттеу мүмкіндігі, қорғаныс, қажет болған жағдайда қара{3}}бастау стратегиясы және анықталған резерв саясаты қажет.
Сайт деңгейіндегі архитектураны -нұсқаулықты қараңызmicrogrid батареяларды сақтау жүйесінің дизайны.
Ұзақ{0}}қуатты сақтаудың негізгі түрлері
LDES бірнеше технологиялық отбасыларды қамтиды. DOE Storage Innovations 2030 бағдарламасы электрохимиялық, механикалық, термиялық және химиялық тәсілдерді бағалайды, ал IEEE жалғасып жатқан P1679.5 жобасы стационарлық қолданбаларда ұзақ уақыт сақтау технологияларын объективті бағалауға арналған нұсқаулықты әзірлеуде. 2026 жылғы тамыздағы жағдай бойынша P1679.5 - бұлБелсенді PAR, жарияланған соңғы IEEE стандарты емес.
Ағынды батареялар
Ағынды батареялар белсенді материалдарды сыртқы резервуарларда ұсталған сұйық электролиттерде сақтайды және оларды электрохимиялық стектер арқылы айналдырады. Олардың архитектурасы көптеген кәдімгі аккумуляторлық жүйелерге қарағанда энергия сыйымдылығы мен қуат жабдықтарын дербес масштабтауға мүмкіндік береді. Ванадийдің тотығу-тотықсыздану ағыны ең жақсы белгілі коммерциялық химия-, бірақ басқа да сулы және сулы емес химиялар да әзірленуде.
Энергия резервуары мен қуат жинағы арасындағы бұл бөлу ұзақ уақыт бойы тұрақты сақтау үшін тартымды болады, әсіресе жиі айналу және ұзақ қызмет мерзімі маңызды болғанда. Сауда-оларға сорғылар, резервуарлар, электролиттерді басқару, із, жүйе интеграциясы және литий-ионына қарағанда жетілмеген жеткізу тізбегі кіреді.
DOE-нің 2023 жылғы батарея ағынын-бағалауында 100 МВт/10-ванадий ағынының анықтамалық жүйесі 65% айналым тиімділігі болжамын және 10 000 циклдік электролит негізін пайдаланды. Бұл әмбебап жеткізушінің спецификациялары емес, бағалау деректері, бірақ олар циклдің қызмет ету мерзімі мен энергия сыйымдылығын масштабтау LDES экономикасындағы ең жоғары тиімділік сияқты неге маңызды болатынын көрсетеді.
Сорылатын -ГЭС
Сорғы{0}}қойма гидроэнергетикасы (PSH) суды әртүрлі биіктіктегі резервуарлар арасында жылжытады. Электр энергиясы суды жоғары айдау үшін пайдаланылады; қуат қажет болғанда, су электр энергиясын өндіру үшін турбиналар арқылы кері ағады.
PSH — ұзақ уақытқа созылатын сақтаудың-масштабында- ең танымал қызметтік технология. DOE қазіргі уақытта айдалатын жад АҚШ коммуналдық-масштабындағы энергияны-сақтау сыйымдылығының басым үлесін білдіретінін және оны ұзақ уақыт сақтауға арналған-коммерцияланған басым технология ретінде сипаттайтынын хабарлайды. PNNL стандартталған 100 МВт/10{12}}сағаттық салыстыруында шамамен 80% айналу тиімділігі- және PSH үшін 60 жылдық күнтізбелік болжам қолданылды.
Шектеу - орналастыру. Техникалық тартымды жобаға әлі де сәйкес биіктік, су қоймасының конфигурациясы, су стратегиясы, геотехникалық жағдайлар, трансмиссияға қолжетімділік, қоршаған ортаны шолу және модульдік батареяларға қарағанда әлдеқайда ұзағырақ болуы мүмкін әзірлеу уақытының кестесі қажет.
Нақты ауқымды мысал үшін, Вирджиниядағы Dominion Energy компаниясының Ванна округінің сорғы қоймасының 3003 МВт өндіру қуаты бар және 1985 жылдан бері коммерциялық мақсатта жұмыс істейді. Ол PSH көмегімен мүмкін болатын ауқымды және ұзақ қызмет мерзімін көрсетеді, сонымен қатар сайтқа тән азаматтық инфрақұрылымды- көрсетеді.
Қысылған -Ауа энергиясын сақтау
Сығылған{0}}ауа энергиясын сақтау (CAES) сақтау үшін ауаны сығу үшін электр қуатын пайдаланады және кейінірек бұл ауаны қуат өндіру-процессі арқылы кеңейтеді. Кейбір конструкциялар жер асты тұзды үңгірлерді немесе басқа қолайлы геологиялық құрылымдарды пайдаланады, ал жаңа концепциялар балама кемелерді немесе жетілдірілген термодинамикалық циклдарды көздейді.
CAES үлкен энергия сыйымдылығы мен ұзақ жұмыс істеу мерзімін ұсына алады, бірақ оның экономикасы мен қоршаған ортаның профилі негізінен зауыт дизайнына байланысты. Кәдімгі диабаттық жүйелер разряд кезінде отынды пайдалана алады, ал жетілдірілген адиабаталық немесе изотермиялық тұжырымдамалар бұл талапты азайтуға немесе болдырмауға бағытталған. Геологиялық қойма да орналастыруды шешуші шектеуге айналдыра алады.
Жылулық энергияны сақтау
Жылу қоймасы энергияны ыстыққа немесе суыққа айналдырады және оны балқытылған тұздар, тау жыныстары, құм, су, фазалық{0}}өзгеріс материалдары немесе басқа орталар сияқты материалдарда сақтайды. Жиналған жылу энергиясын тікелей өнеркәсіптік жылу, аудандық энергия, салқындату үшін пайдалануға немесе қайтадан электр энергиясына айналдыруға болады.
Тікелей термиялық пайдалану әсіресе тартымды болуы мүмкін, себебі ол электр қуатына қажетсіз түрлендіруді болдырмайды. Электр қуатын{1}}электр қуатын термиялық сақтауды-ұзағырақ-ұзақтық желілік қолданбаларға қызмет ете алады, бірақ тиімділік пен қондырғы конфигурациясы технологияға байланысты айтарлықтай өзгереді. Осы себепті «жылу сақтаудың тиімділігі» ешқашан бір әмбебап сан ретінде көрсетілмеуі керек.
Сутегі және басқа химиялық қоймалар
Электр қуатын электролиз арқылы сутегіге айналдыруға, сақтауға және кейінірек отын ұяшығында, турбинада, қозғалтқышта, өнеркәсіптік процесте немесе басқа түпкілікті пайдалануда пайдалануға болады. Химиялық энергия тасымалдаушылар әсіресе сақтау ұзақтығы тым ұзақ болғанда немесе жоба мәндері электр қуатын сақтаумен қатар секторларды кесіп{1}} пайдаланған кезде маңызды.
Негізгі сауда-айырбастау тиімділігі. PNNL 2022 стандартталған салыстыруы литий ионынан немесе айдалатын гидроден әлдеқайда төмен -қос бағытты сутегі сақтау конфигурациясы үшін шамамен 31% айналым тиімділігін пайдаланды. Ықтимал артықшылық тиімділік емес; бұл сақтау ортасы мен инфрақұрылым қолайлы болған кезде ұзақ уақыт бойы үлкен көлемдегі энергияны сақтау мүмкіндігі.
Литий-ион және басқа батареялар
Литий{0}}ионы LDES-тен шығарылмайды. Литий{2}}ионы химияны сипаттайды; LDES ұзақтығы мен қолданбасын сипаттайды. Литий-ионды жүйені 10 сағат немесе одан да көп уақытқа жобалауға болады, дегенмен экономика, күшейту, жылуды басқару, деградация, із және кепілдік шарттары энергияның ұзақтығы артқан сайын маңыздырақ бола түседі.
PNNL стандартталған 100 МВт/10{2}}сағаттық салыстыруы литий-ионды LFP және NMC-ті шамамен 84% айналым тиімділігіне- орналастырды, бұл бір деректер жинағындағы ағындық батарея мен сутегі конфигурацияларынан жоғары. Бұл өнімділік артықшылығы маңызды, бірақ ол әрбір жұмыс циклі үшін ең төменгі LCOS кепілдік бермейді.
Кеңірек химия салыстыру үшін қараңызэнергияны сақтауға арналған әртүрлі батарея түрлері.
LDES технологияларын салыстыру
Төмендегі кесте жеткізушінің спецификация парағы емес, шешім туралы анықтама болып табылады. Ұзақтық диапазондары қолданбаға-бағытталған, бұл ретте тиімділік пен қызмет мерзімін нақты жүйе дизайнымен салыстыру керек. Сандық тиімділік мәндері көрсетілген жерде олар PNNL стандартталған 100 МВт/10 сағаттық салыстыруын 2021 жылғы өнімділік кірістерін пайдаланған оның 2022 жылғы бағалауынан көрсетеді. PNNL енді жаңартылған нұсқаны қолдайдыЭнергияны сақтау құны және өнімділік деректер базасыағымдағы құны мен өнімділігі жұмысы үшін.
| Технология | Ұзақтығы сәйкес келеді | Айналдыратын -саяхат тиімділігі | Жетілу | Негізгі орналасу немесе дизайн шектеуі | Ең дұрыс-ойлар |
|---|---|---|---|---|---|
| Литий{0}}иондық батареялар | Экономика қосымша қуат қуатын қолдайтын сағаттан 10+ сағатқа дейін | PNNL стандартталған 10 сағаттық салыстыруында шамамен 84% | Өте жетілген өндіріс және жобалық экожүйе | Көбейту, жылуды басқару, қауіпсіздік дизайны, қуат-қуатының құны | Модульдік орналастыруды, жылдам әрекет етуді, жоғары тиімділікті және белгіленген жеткізу тізбегін бағалайтын жобалар |
| Ванадий-тотықсыздандырғыш батареялары | Бірнеше-сағаттан ұзаққа-ұзақтық стационарлық велосипедпен жүру | Сілтемеленген стандартталған салыстыруда шамамен 65% | Коммерциялық, бірақ литий-ионына қарағанда жетілмеген | Резервуарлар, сорғылар, электролит, із, жеткізуші және жеткізу тізбегі-тереңдігі | Қайталанатын циклі және тәуелсіз қуат/қуат масштабында мәні бар-ұзақ жобалар |
| Сорғымен{0}}қойылатын су энергиясы | Су қоймасының өлшеміне байланысты -ұзақтықтан бірнеше-күнге дейін | Сілтемеленген стандартталған салыстыруда шамамен 80% | Өте жетілген | Жер бедері, су қоймалары, су, экологиялық шолу, ұзақ даму циклі | Қолайлы сайттар мен ұзақ активке-өмірлік талаптары бар-үлкен утилиталық жобалар |
| Қысылған{0}ауа энергиясын сақтау | Ұзақ-ұзақтық және энергия көлемінің ауысуы | Дизайнға- қатты тәуелді; ескі стандартталған салыстырулар төмен-50% диапазонында | Коммерциялық мысалдар бар; жетілдірілген конструкциялар азырақ таратылады | Жер асты конструкцияларына арналған геология, зауыттың күрделілігі, жылуды басқару, кейбір конфигурацияларда отынды пайдалану | Қолайлы қойма құрылымдары немесе жобаланған су қоймалары бар ірі жобалар |
| Жылулық сақтау | Көп-сағаттан бірнеше-күнге дейін; орташа және соңғы пайдалануға байланысты ұзағырақ болуы мүмкін | Бір әмбебап электр энергиясының-электр қуатының-санымен мағыналы түрде көрсетілмейді | Жетілген жылуды сақтау қолданбаларынан-жаңа қуат-қуат{2}}қуат жүйелеріне дейінгі ауқымдар | Температура, жылу беру{0}}дизайны, оқшаулау, конверсиялық жабдық, соңғы-пайдалану интеграциясы | Өнеркәсіптік жылу, аудандық энергия, шоғырланған күн немесе жылу энергиясының тікелей мәні бар жобалар |
| Сутегі/химиялық қойма | Өте ұзақ-және маусымдық болуы мүмкін | Сілтемедегі салыстырудағы екі бағытты сутегі конфигурациясы үшін шамамен 31% | Компоненттер коммерциялық болып табылады; толық қуат -сутегіне-сутегіге--қуат құн тізбегі жобаға тән-болып қалады | Электролизер және реконверсия құны, сақтау геологиясы немесе ыдыстар, сығымдау, құбырлар, қауіпсіздік, соңғы{0}}пайдалану инфрақұрылымы | Өте ұзақ сақтау аралықтары немесе сутегін энергетикалық сектордан тыс пайдалануға болатын жобалар |
Ұзақ -Энергияны сақтау ұзақтығы және литий-иондық батареялар
LDES жиі литий{0}}ионына балама ретінде ұсынылады, бірақ бұл жақтау толық емес. Литий{2}} - кеңірек жад ландшафтындағы технология опцияларының бірі. Дұрыс салыстыру бірдей қуат, қуат, ұзақтық, цикл, сенімділік және сайт талаптарына сәйкес келетін толық жоба конфигурациялары арасында болады.
Литий{0}}ионның артықшылығы бар жерде
- Жоғары -айналу тиімділігі.
- Жылдам жауап беру және күшті{0}}қуатты басқару мүмкіндігі.
- Модульдік және салыстырмалы түрде жылдам орналастыру.
- Үлкен өндірістік база және орнатылған интеграторлық экожүйе.
- Үлкен жұмыс тәжірибесі және банктік коммерциялық құрылымдар.
Неліктен ұзағырақ ұзақтығы шығындар құрылымын өзгертеді
Ұзақтығы ұлғайған сайын жобаға разрядтың әрбір МВт қуаты үшін көбірек МВт/сағ қажет. Батарея жүйесінде бұл көбінесе көбірек ұяшықтарды, тіректерді, контейнерлерді, термиялық{1}}басқару жабдығын және энергияға қатысты-басқа компоненттерді қосуды білдіреді. Ағынды аккумуляторлар, айдалатын су немесе CAES сияқты технологияларда қосымша қуат резервуары қуатты түрлендіру жабдығынан- басқаша масштабталуы мүмкін.
Сондықтан орнатылған $/кВт сағ жалғыз шешімнің толық емес көрсеткіші болып табылады. Жоба сонымен қатар энергияны зарядтауды, тиімділікті жоғалтуды, цикл жиілігін, ауыстыруды немесе ұлғайтуды, тұрақты және айнымалы пайдалану және жөндеуді, қаржыландыруды, жобаның қызмет ету мерзімін және қалдық құнын есепке алуы керек.
LDES қай жерде ең пайдалы?
Утилита-Жаңартылатын интеграцияны масштабтау
Коммуналдық қызметтер мен жаңартылатын қуаттарды әзірлеушілер жоғары жел немесе күн өндірісінен энергияны жоғары сұранысқа ие ұзақ мерзімге ауыстыру үшін ұзақ уақыт сақтауды пайдалана алады. Қажетті ұзақтық ерікті 10-, 12- немесе 24 сағаттық мақсатты емес, хронологиялық өндіріс пен жүктемені модельдеуден туындауы керек.
Жобаның кеңірек архитектурасы үшін сайттыңутилиталық{0}}қуатты сақтау шешімдерібет пайдалы келесі қадамды қамтамасыз етеді.
Ұзақ шыңы кезеңдері және сыйымдылықты қолдау
Кейбір жүйелер әдеттегі кешкі шыңнан әлдеқайда ұзақ уақыт бойы жоғары таза сұранысқа ие болады. Мұндай жағдайларда LDES тек ұзартылған шың жағдайлары үшін қажет генерация көлемін азайтуы мүмкін. Сыйымдылық құны әлі де жергілікті нарық ережелері мен аккредиттеу әдістеріне сәйкес бағалануы керек.
Қашықтағы торлар және микроторлар
Шектеулі беріліс пен отын алуан түрлілігі бар қашықтағы жүйелер өзгермелі жаңартылатын өнімді сіңіретін және диспетчерлік генераторлардың жұмыс істеуі керек сағаттардың санын азайтатын сақтаудың пайдасын көре алады. Дұрыс ұзақтық нақты сағаттық жүктемеге, күн немесе жел өндірісіне, отын логистикасына және сенімділік көрсеткіштеріне байланысты.
Өнеркәсіптік энергетика және маңызды инфрақұрылым
Өнеркәсіптік тораптар энергияның ауысуын, сұранысты басқаруды, жаңартылатын көздерді біріктіруді, технологиялық жылуды, төзімділікті немесе осылардың комбинациясын бағалай алады. Сақтау технологиясы сайттың нақты энергия түрі мен жұмыс кестесіне сәйкес таңдалуы керек. Жылу процесі электр қуатын батареяға, содан кейін қайтадан жылуға түрлендіруден гөрі жылу сақтау арқылы жақсырақ қызмет етуі мүмкін.
Көп-күндік жаңартылатын қуат тапшылығы
Көп күндік жад -жаңартылатын төмен өнім шығарудың ұзағырақ кезеңдерін жабуға көмектесе алады, бірақ ол тасымалдау, икемді сұраныс, генерацияның артық құрастырылуы, жөнелтілетін генерация және фирма сыйымдылығының басқа түрлерімен бәсекелеседі. Жүйені жоспарлау оқшауланған технологияларды емес, портфолиоларды салыстыру керек.
Ұзақ -қуатты сақтаудың артықшылықтары
- Энергияның ұзағырақ ауысуы:сақталған энергияны түнде,-күнаралық немесе-күндік кезеңдерде жылжытуға болады.
- Жаңартылатын энергияны жақсырақ пайдалану:әйтпесе -шектелген ұрпақты кейінірек пайдалану үшін сақтауға болады.
- Сыйымдылықты қолдау:ұзағырақ разряд қысқа активтер энергиясы таусылуы мүмкін жоғары таза сұраныстың ұзақ кезеңдерін жаба алады.
- Технологиялардың әртүрлілігі:жобалар бір аккумуляторлық химиямен немесе бір сақтау механизмімен шектелмейді.
- Ықтимал төмен энергияның шекті құны-:кейбір архитектуралар энергия резервуарын әрбір қуат құрамдас бөлігін пропорционалды түрде масштабтаусыз үлкейте алады.
- Таңдалған технологиялар үшін активтердің ұзақ қызмет ету мерзімі:азаматтық және механикалық сақтау жүйелерінің көптеген электрохимиялық жүйелерге қарағанда күнтізбелік қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ болуы мүмкін.
Қиындықтар мен шектеулер
Экономика: $/кВтсағ алдын ала емес, LCOS пайдаланыңыз
Бір кВт/сағ үшін орнатылған құн пайдалы, бірақ ол LDES жобасының толық экономикасын қамти алмайды. PNNL сақтаудың деңгейленген құнын (LCOS) күнтізбелік қызмет ету мерзімін, циклдің қызмет ету мерзімін, разряд тереңдігін, жөндеу және бақылауды, ауыстыруды, күрделі жөндеуді, жобаны қаржыландыруды және басқа шығындарды қамтуы мүмкін -разрядталған{3}}энергия көрсеткішінің -бір{2}}бірлігіне -өмірлік құны ретінде анықтайды.
24 сценарий бойынша адиабаталық CAES, айдалатын{2}}жылу энергиясын сақтау және литий-ионын салыстырған -2026 жылғы сараптамалық зерттеу LCOS рейтингінің аймаққа және пайдалану жағдайына байланысты өзгеретінін анықтады; айналу -сапарының тиімділігі және жылдық толық{6}}жүктеме сағаттары шығындардың негізгі факторларының бірі болды. Бұл технологияның қаншалықты жиі және қай жерде жұмыс істейтініне тәуелсіз дәрежелеуге болмайтынын пайдалы еске салу.
Батареяның арнайы құнының құрамдастары- үшін сайтты қараңызBESS құны бойынша нұсқаулық.
Тиімділік маңызды, бірақ бұл толық жауап емес
Айналу{0}}сапарының тиімділігі сақтау жүйесін зарядтауға жұмсалған энергияға қатысты қанша электр энергиясының қалпына келетінін өлшейді. Жоғары тиімділік зарядтаудағы ысыраптарды азайтады, бірақ ол автоматты түрде ең төменгі өмірлік шығынды тудырмайды.
Жаңадан пайда болған LDES технологияларын салыстыратын зерттеулер жер көлемін, бос тұрып жатқан ысыраптарды, модульдік, масштабтылықты, тиімділікті және капитал құнының ұзақтығына байланысты өзгеру жолын атап көрсетті. Төмен қуаттылық-қуат құны, ұзақ қызмет ету мерзімі, аз разряд-немесе жылдық циклдары салыстырмалы түрде аз жұмыс циклі-болса, тиімділігі төмен технология әлі де бәсекеге қабілетті болуы мүмкін.
Орналастыру және рұқсат беру
LDES технологиялары сайтқа-өте тән болуы мүмкін. Сорғы суға қолайлы жер бедері мен су қоймалары қажет. Жер асты CAES тұз үңгірлеріне немесе басқа қолайлы геологияға байланысты болуы мүмкін. Сутегіге сақтау үңгірлері, қысу, құбырлар немесе арнайы ыдыстар қажет болуы мүмкін. Ағынды батареялар резервуар мен зауыттың ізін қажет етеді. Жылу жүйелері үлкен сақтау ортасын, оқшаулауды және өнеркәсіптік жылуды біріктіруді қажет етуі мүмкін.
Егжей-тегжейлі қаржылық модельдеу алдында сайт шектеулері тексерілуі керек. Әйтпесе, жоба командасы нақты рұқсат етілмейтін немесе орында тұрмайтын технологияны оңтайландыруға бірнеше ай жұмсай алады.
Технологияның жетілу және банк қабілеттілігі
Техникалық көрсеткіштер коммерциялық дайындықтың бір бөлігі ғана. Несие берушілер, сақтандырушылар, иелері және EPC мердігерлері сонымен қатар операциялық тарихын, жеткізушінің күшін, кепілдік шарттарын, өнімділік кепілдігін, ауыстыру міндеттемелерін, қауіпсіздік дәлелдерін, қызмет көрсету мүмкіндігін, жоба сілтемелерін және жеткізу тізбегінің тереңдігін бағалай алады.
Бұл жетілген технологиялардың бір зертханада немесе модельдеу метрикасында жаңадан шыққан балама жақсырақ көрінсе де тартымды болып қалуының бір себебі.
Қауіпсіздік және жүйе интеграциясы
Қауіпсіздік талаптары химия мен архитектураға байланысты өзгереді. Батарея жобалары тиісті ұяшық{1}}деңгейі мен жүйе деңгейін-қорғауды, жылуды басқаруды, анықтауды, жою стратегиясын, басқару элементтерін және төтенше жағдайды жоспарлауды қажет етеді. Сутегі, жоғары{4}}температуралық жылу жүйелері, қысымды ауа және үлкен құрылыс жұмыстарының әрқайсысы әртүрлі қауіптер мен рұқсат беру талаптарын тудырады.
АҚШ қауіпсіздік стандарттарын қолданатын нарықтардағы батарея жобалары үшін сайттың нұсқаулығы берілгенBESS үшін UL сертификатықосымша контекст береді. Жоба топтары әлі де құзыреті бар жергілікті билік талап ететін нақты кодтар мен стандарттарды тексеруі керек.
Ұзақ{0}}қуатты сақтау технологиясын қалай таңдауға болады
- Энергия мәселесіне анықтама беріңіз.
Жұмысты жедел түрде көрсетіңіз: күндізгі күнді түнге ауыстыру, 12 сағаттық шыңды қамту, қашықтағы микроторды қолдау, үш күндік резервті қамтамасыз ету, қысқартуды азайту немесе өндірістік жылумен қамтамасыз ету.
- Қуатты және пайдалануға болатын энергияны есептеңіз.
Қосылу нүктесінде қажетті МВт және МВт сағ моделін жасаңыз. Жүйе бүкіл уақыт бойы толық қуатты жеткізу керек пе немесе айнымалы разряд профилін орындау керек пе екенін көрсетіңіз.
- Жұмыс циклін модельдеңіз.
Тәулігіне немесе жылға есептелген циклдарды, төгуге дейінгі әдеттегі сақтау уақытын, төгу тереңдігін, резервтік талаптарды және күтілетін бос тұру кезеңдерін. Күнделікті -велосипед экономикасы төтенше немесе маусымдық пайдаланудан айтарлықтай ерекшеленеді.
- Экрандық сайт шектеулері.
Технологияның қысқа тізімін жасамас бұрын жерді, геологияны, суды, өзара байланыстарды, қоршаған ортаны тексеруді, өрт және өмір-қауіпсіздік талаптарын, көлікке қолжетімділікті, құбырларды және рұқсат беру прецедентін тексеріңіз.
- Өмірлік экономиканы-салыстырыңыз.
Қуат жабдығын, қуат резервуарын, интеграцияны, энергияны зарядтауды, тиімділікті жоғалтуды, тозуды, көбейтуді, ауыстыруды, пайдалану және бақылауды, қаржыландыруды, салықтарды, пайдаланудан шығаруды және қажет болған жағдайда қалдық құнын қамтитын жалпы қаржылық жүйені пайдаланыңыз.
- Банк қабілеттілігін сынау.
Жеткізушінің қаржылық күшін, операциялық паркін, кепілдіктерді, өнімділік кепілдігін, EPC жауапкершілігін, ұзақ мерзімді қызмет көрсетуді, қосалқы бөлшектерді, сақтандыруды және несие берушіні қабылдауды-қадағалаңыз.
- Сезімтал жағдайларды іске қосыңыз.
Электр қуатының бағасы, пайдалану, қаржыландыру құны, тиімділік, ауыстыру уақыты, жобаның кешігуі немесе қуат{0}}қажеттігі өзгерсе, не болатынын тексеріңіз. LDES экономикасы әсіресе активтің қаншалықты жиі пайдаланылатынына және қанша энергия сыйымдылығы қажет екеніне өте сезімтал.
LDES туралы жалпы қате түсініктер
«LDES – бұл батарея түрі»
Жоқ. Батареялар LDES технологияларының бір тобы болып табылады. Механикалық, термиялық, гравитациялық және химиялық сақтау да ұзақ-ұзақтық энергияны қамтамасыз ете алады.
«10 сағаттан жоғары кез келген нәрсе автоматты түрде жақсырақ»
Жоқ. Он сағат - құнды кепілдік емес, пайдалы DOE шегі. Қосымша ұзақтық тек желіге немесе тұтынушыға қосымша сақталған энергияны қажет еткенде ғана мән жасайды.
«Ең тиімді технология әрқашан жақсы»
Жоқ. Тиімділік зарядтау құнына әсер етеді, бірақ LCOS сонымен қатар пайдалану, цикл және күнтізбелік қызмет мерзімі, сақтау -орташа құны, пайдалану және жөндеу, ауыстыру, қаржыландыру және жобаның қызмет ету мерзіміне байланысты.
«LDES резервтік қуатты автоматты түрде қамтамасыз етеді»
Жоқ. Сақтық көшірме жасау жұмысы электр сәулетіне, басқару элементтеріне, реттеуге, қорғанысқа, сақталған{1}}қуат қорына, қажет болған жағдайда қара{2}}қосу мүмкіндігіне және қуатта қалуы тиіс жүктемеге байланысты.
"Литий-ион LDES бола алмайды"
Бұл тым қатал. Литий{1}}ионын ұзақ-ұзақтық жұмыс үшін конфигурациялауға болады. Мәселе мынада: бұл конфигурация талап етілетін жұмыс циклі үшін техникалық, қаржылық және операциялық бәсекеге қабілетті болып қала ма?
Жиі қойылатын сұрақтар
С: Ұзақ -энергияны сақтау ұзақтығы қанша сағат деп есептеледі?
A: DOE қазіргі уақытта LDES-ті 10 сағат немесе одан да көп электр энергиясын жеткізуге қабілетті сақтау ретінде анықтайды. Басқа шеңберлер әртүрлі шектерді пайдаланады және жоспарлау зерттеулері -күнаралық, көп-күндік және маусымдық жадты ажырата алады.
С: Қысқа-ұзақтық-ұзақтық сақтаудың айырмашылығы неде?
A: Негізгі айырмашылық - пайдаланылатын сақталған энергияның қажетті разряд қуатын қаншалықты қолдайтынында. Ұзақ уақыт жоба құнының құрылымын, велосипед стратегиясын, орналасу орнын және қуат қоймасының қуатты түрлендіру жабдығымен салыстырғанда -салыстырмалы маңыздылығын да өзгертеді.
Сұрақ: LDES үшін қандай технологиялар қолданылады?
A: Негізгі топтамаларға литий{0}}иондық және басқа батареялар, ағынды батареялар, айдалатын -сақтау гидроэнергетикасы, сығылған-ауа қоймасы, жылу сақтау жүйесі, гравитация жүйелері, сутегі және басқа химиялық энергия тасымалдаушылар жатады.
С: LDES электр қуатын бірнеше күн сақтай ала ма?
A: Иә. Кейбір механикалық, термиялық және химиялық сақтау тұжырымдамалары көп-күндік немесе одан да ұзақ сақтауға арналған. Бұл мүмкіндіктің үнемді болуы сайтқа, сақтау ортасына, түрлендіру жабдығына, -өздігінен разрядқа және жинақталған энергияның қаншалықты жиі пайдаланылатынына байланысты.
С: Қуатты ұзақ уақыт сақтаудың ең жақсы-технологиясы қандай?
A: Әмбебап ең жақсы таңдау жоқ. Дұрыс технология разряд ұзақтығына, қуатқа, айналым жиілігіне, алаң шектеулеріне, тиімділікке, қауіпсіздікке, жетілгендікке, банк қабілеттілігіне және бүкіл-тіршілік экономикасына байланысты.
С: LDES технологияларын қалай салыстыру керек?
A: Жалпы жұмыс циклі мен қаржылық үлгіні пайдаланыңыз. Бір тақырып көрсеткішін салыстырудың орнына қолдануға болатын МВт сағ, МВт, ұзақтығы, айналу -сапарының тиімділігі, цикл және күнтізбелік қызмет мерзімі, өздігінен разряд, жауап, із, орналасу, қауіпсіздік, жетілу, ауыстыру, пайдалану және бақылау және LCOS-мен салыстырыңыз.
Қорытынды: Қажетті қуат қызметінен бастаңыз
Ұзақ{0}}ұзақтық энергияны сақтау бір жеңіп шыққан батарея химиясын анықтау жарысы емес. Бұл әртүрлі уақыт ауқымында әртүрлі мәселелерді шешетін технологиялар отбасы.
Күн энергиясын түстен түн ортасына дейін жылжытуға арналған жоба жаңартылатын энергия көздерінің үш-күндік тапшылығынан аман қалуға арналған жобадан түбегейлі ерекшеленеді. Біріншісі күн сайын айналым жасайтын жоғары-тиімді модульдік жүйені ұнатады. Екіншісі төмен{4}}құны энергия сыйымдылығына, төмен өздігінен төгілуге-, үлкен резервуарларға немесе өте ұзақ сақтау мерзіміне көбірек мән беруі мүмкін.
Сондықтан ең күшті LDES жобалары үш саннан басталады:қажетті қуат, пайдаланылатын қуат және талап етілетін ұзақтық. Олар анықталғаннан кейін, әзірлеушілер жобаны шын мәнінде салуға, қаржыландыруға, пайдалануға және оның қызмет ету мерзімі ішінде төлеуге болатынын анықтайтын факторлар бойынша технологияларды салыстыра алады.