Care sunt cele trei tipuri de stocare a energiei?

Depozitarea energiei fizice

Depozitarea energiei fizice folosește proprietățile fizice ale materiei pentru a realiza stocarea și eliberarea de energie. Printre ele, depozitarea pompată este o metodă comună și utilizată pe scară largă. Transformă energia electrică în energie potențială gravitațională și o depozitează prin pomparea apei de la rezervorul inferior la rezervorul superior în perioada de încărcare a puterii mici; În perioada maximă de consum de energie electrică, apa din rezervorul superior este returnată în rezervorul inferior pentru a conduce turbina pentru a genera energie electrică. Această metodă are o capacitate mare de stocare a energiei și o tehnologie relativ matură. Poate depozita și furniza o cantitate mare de energie electrică pentru o lungă perioadă de timp și joacă un rol important în reglarea vârfului rețelei și reglarea frecvenței. Cu toate acestea, construcția sa necesită condiții geografice specifice, cum ar fi diferența de altitudine adecvată și sursele de apă suficiente, iar perioada de construcție este lungă, iar costul inițial al investiției este mare.

În plus față de depozitarea pompată, există și depozitarea energiei de aer comprimate. Folosește excesul de energie electrică pentru a comprima aerul și depozitarea acestuia în spații specifice, cum ar fi camerele de depozitare a gazelor subterane atunci când consumul de energie electrică este scăzut; Când consumul de energie electrică este ridicat, aerul de înaltă presiune este eliberat pentru a conduce turbine cu gaz pentru a genera energie electrică. Depozitarea energiei de aer comprimate are, de asemenea, o scară mare de stocare a energiei și o durată de viață lungă a sistemului, dar se confruntă, de asemenea, cu probleme, cum ar fi cerințele ridicate pentru peșterile de depozitare a gazelor și eficiența de conversie a energiei care trebuie îmbunătățite. În plus, Flywheel Energy Storage folosește o volană rotativă de mare viteză pentru a stoca energia cinetică. Viteza volantului crește atunci când energia este de intrare, iar viteza scade atunci când energia este ieșită pentru a conduce motorul să genereze energie electrică. Flywheel Energy Storage are o viteză de încărcare rapidă și descărcare și un timp scurt de răspuns. Este potrivit pentru ocazii care necesită încărcare și descărcare frecventă, cum ar fi sisteme de alimentare neîntreruptă (UPS), dar timpul de stocare a energiei este relativ scurt, iar densitatea energetică este limitată.

Depozitarea energiei chimice

Depozitarea energiei chimice se bazează pe reacții chimice pentru a depozita și elibera energie. Bateriile cu ioni cu litiu sunt una dintre cele mai populare metode de stocare a energiei chimice în prezent. Procesul de intercalare și dezintercalare a ionilor de litiu între electrozii pozitivi și negativi realizează stocarea și eliberarea energiei electrice. Bateriile cu ioni de litiu au avantajele densității energetice ridicate, a ratei scăzute de auto-descărcare și a duratei de viață îndelungate. Sunt utilizate pe scară largă în vehicule electrice, dispozitive electronice portabile și sisteme de stocare a energiei distribuite. Cu toate acestea, costul ridicat și distribuția inegală și natura limitată a resurselor de litiu pot impune anumite restricții pe aplicații pe scară largă în viitor. Există, de asemenea, provocări de siguranță, cum ar fi riscul de incendiu și explozie cauzată de fuga termică.

Bateriile cu plumb-acid sunt o baterie tradițională de stocare a energiei chimice, cu un istoric lung de aplicare. Folosește dioxidul de plumb și plumb ca electrozi și soluție de acid sulfuric ca electrolit pentru a stoca și elibera energie electrică prin reacții chimice. Tehnologia bateriei cu plumb-acid este matură, low-cost și extrem de fiabilă. Este adesea utilizat în sursele de alimentare de pornire a automobilelor, sursele de alimentare de rezervă și unele scenarii de stocare a energiei care nu necesită o densitate ridicată a energiei. Cu toate acestea, densitatea energetică scăzută, durata de viață scurtă și greutatea mare își limitează aplicarea în unele câmpuri emergente într -o anumită măsură. În plus, se dezvoltă și noi tehnologii de stocare a energiei chimice, cum ar fi bateriile de sodiu-sulf și bateriile cu flux. Bateriile de sodiu-sulf au caracteristicile de densitate energetică ridicată și eficiență ridicată, dar temperatura de funcționare este ridicată, iar cerințele de izolare și protecție a siguranței sistemului sunt stricte; Bateriile cu flux stochează energia prin reacția redox a ionilor de diferite stări de valență în electrolit. Capacitatea și puterea sa pot fi proiectate în mod independent, iar sistemul este extrem de flexibil, dar costul curent este ridicat, iar tehnologia este în continuare îmbunătățită.

Depozitare electromagnetică de energie

Depozitarea energiei electromagnetice include în principal stocarea de energie supercapacitor și stocarea de energie superconductoare. Supercapacitorii folosesc capacitatea cu două straturi sau pseudocapacitatea Faraday formată între electrozi și electroliți pentru a stoca încărcarea, realizând astfel stocarea de energie. Are avantajele densității de putere ridicată, a încărcării și a vitezei de încărcare și descărcare extrem de rapidă și durata de viață a ciclului lung. Poate furniza sau absorbi o cantitate mare de energie electrică într -o clipă și are perspective bune de aplicare în sistemul de recuperare a energiei vehiculelor electrice și compensarea dinamică a sistemelor de alimentare. Cu toate acestea, densitatea energetică a supercapacitorilor este relativ scăzută, energia stocată este limitată, iar costul este, de asemenea, ridicat, ceea ce limitează aplicarea sa în domeniul stocării de energie pe scară largă și pe termen lung.

Supraconducția de stocare a energiei utilizează caracteristicile de rezistență zero ale materialelor supraconductoare în starea de supraconducție pentru a stoca energia electrică sub formă de energie magnetică. Sistemul de stocare a energiei superconductoare are o viteză de răspuns extrem de rapidă și poate realiza încărcarea și descărcarea comutării în milisecunde, ceea ce are o importanță deosebită pentru îmbunătățirea stabilității și fiabilității sistemului de alimentare. Cu toate acestea, supraconducția tehnologiei de stocare a energiei se confruntă în prezent cu probleme precum costul ridicat al materialelor de supraconducție, sisteme complexe de refrigerare și consum ridicat de energie, ceea ce împiedică considerabil aplicația comercială pe scară largă.

Aceste trei tipuri de stocare a energiei au propriile avantaje și joacă un rol de neînlocuit în diferite scenarii de aplicare a energiei. Odată cu dezvoltarea continuă și inovația tehnologiei, tehnologia de stocare a energiei va continua să se îmbunătățească, contribuind la construcția unui sistem energetic mai curat, mai eficient și mai stabil, promovând procesul de transformare a energiei globale și oferindu -ne mai multe opțiuni și posibilități în a răspunde la provocări energetice.