Сэргээгдэх эрчим хүчийг хадгалах технологийн талаархи ихэнх тоймыг физикийн талаас нь бичсэн байдаг: энд эрчим хүчийг хадгалах таван арга, тус бүр нь юу хийдэг, энд эрчим хүчний нягтын хүснэгт байна. Тэр бүтэц нь бүрэн бүтсэн бөгөөд захиалах, хүргэх, зөвшөөрөх, ашиглалтад оруулах, санхүүжүүлэх ёстой системийг зааж өгвөл энэ нь ашиггүй болно.
Энэ тоймыг өөрөөр зохион байгуулдаг. Энэ нь ижил гэр бүлүүдийг хамардагсэргээгдэх эрчим хүч хадгалах шийдлүүд, гэхдээ таны төсөлд технологи гарч ирж чадах эсэхийг тодорхойлох асуултаар эрэмбэлдэг:Та дараагийн хорин-сарын дотор үүнийг худалдан авч, суулгаж, галын код болон зээлдүүлэгчийн техникийн үзлэгээр дамжуулан авч чадах уу?Хадгалалтын иж бүрэн ангиллын системд гарч буй технологиудын бараг гуравны хоёр нь 2026 онд энэ шалгалтыг давж чадахгүй бөгөөд үүнийг тодорхой хэлэх нь бүгдийг нь ижил урттай тайлбарлахаас илүү ашигтай юм.
Хамрах хүрээ, эх сурвалж, тоонуудыг хэрхэн гаргаж авсан
Байрлуулалт болон зах зээлийн тоон мэдээллийг АНУ-ын Эрчим хүчний мэдээллийн алба, Олон улсын эрчим хүчний агентлаг, Олон улсын усан цахилгаан эрчим хүчний ассоциаци, АНУ-ын Эрчим хүчний яам, Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лабораторид хамааруулж, он, газарзүйн хамрах хүрээг тухай бүрд нь тусгасан болно. Гүйцэтгэлийн хүрээ нь эсүүд эсвэл лабораторийн прототипүүдээс илүүтэйгээр худалдаанд нийлүүлсэн иж бүрэн системийг тодорхойлдог бөгөөд үр ашгийн зураг бүр нь - үүр, тогтмол гүйдлийн систем эсвэл AC холболтын цэгт хамаарах хэмжилтийн хил хязгаарыг нэрлэнэ. 2026 онд эмхэтгэсэн.
Санаатай хоёр хасалт. Энэхүү тоймд электродын материал, электролитийн хими эсвэл нано бүтэцтэй материалын судалгаа хамаарахгүй; уран зохиол нь өргөн хүрээтэй,-хяналттай, эх сурвалжаас нь илүү сайн уншдаг. Энэ нь зах зээлийн хэмжээ, өсөлтийг урьдчилан таамаглах оролдлого хийдэггүй. Энэ нь юуг хамардаг вэ гэвэл технологи нь цаасан дээр юу хийж чадах ба холболтын цэг дээр юу хүргэх хоорондын зай юм.
Таван агуулахын гэр бүл
Хадгалах технологи бүр нь эрчим хүчийг таван хэлбэрийн аль нэгээр нь агуулж байдаг бөгөөд энэ хэлбэр нь брэнд эсвэл химийн бодисоос хамаагүй илүү хязгаарлалтын хэлбэрийг тодорхойлдог.
| Гэр бүл | Эрчим хүч гэж хадгалагддаг | Төлөөлөгч технологи | Бүтцийн хүч чадал | Бүтцийн хязгаар |
|---|---|---|---|---|
| Цахилгаан химийн | Эсийн доторх химийн потенциал | Лити-ион, натрийн-ион, хар тугалга{2}}хүчил, натрийн-хүхэр, исэлдэлтийн урсгал | Модульчлагдсан, бараг хаана ч байрладаг, хурдан, гүн нийлүүлэгчийн суурь | Эрчим хүчний хүчин чадал нь мөнгө зардаг шугаман; доройтохоос зайлсхийх боломжгүй |
| Механик | Өндөр, даралт эсвэл эргэлт | Ус шахах, шахсан агаар, шингэн агаар, хүндийн хүч, flywheels | Хөрөнгийн ашиглалтын хугацаа маш урт, газарзүйн хувьд маш том хүчин чадалтай | сайт-холбогдсон; Технологи биш сайт нь боломжийн талаар шийддэг |
| Дулааны | Мэдрэмжтэй, далд буюу термохимийн дулаан | Халуун болон хөргөсөн ус, хайлсан давс, фазын-материалыг өөрчлөх | Ачаалал нь дулааны үед хуримтлагдсан эрчим хүчний нэгжид хамгийн хямд байдаг | Цахилгаан эрчим хүчний гүйцэтгэл муу-бол-; цахилгаан биш харин дулаанаар үйлчилдэг |
| Химийн тээвэрлэгчид | Шатахуун | Устөрөгч, аммиак, синтетик метан | Улирлын чанартай, салбар хоорондын нийлүүлэлт-тэнд хүрэх цорын ганц боломжит зам | Хөрвүүлэх олон үе шат; цахилгаан--хүчний үр ашиг нь барилгын хувьд бага байдаг |
| Цахилгаан | Цахилгаан эсвэл соронзон орон | Суперконденсатор, хэт дамжуулагч соронзон хадгалалт | Миллисекундын хариу үйлдэл, үр дүнтэй хязгааргүй дугуй | Эрчим хүч-муу; цаг биш секундээр хэмжигддэг |
Энэ ангиллын ашигтай үр дагавар нь эерэг биш харин сөрөг байдаг. Энэ нь ямар гэр бүл болохыг хэлж өгдөгчадахгүйхийх гэж маргаж болно: ямар ч цахилгаан хадгалах систем хэзээ ч нарны дөрвөн цаг шилжих; Ямар ч дулааны дэлгүүр нь сүлжээний операторын давтамжийн хариуг хэзээ ч өгөхгүй; 7-р сараас 1-р сар хүртэл ямар ч батерей нь зөвшөөрөгдсөн үнээр эрчим хүчээ хадгалахгүй. Хэрэв санал нь гэр бүлийг бүтцийн хязгаараас гадуур ажиллахыг хүссэн бол бүтээгдэхүүний аливаа нарийн ширийн зүйлийг шалгахаас өмнө санал буруу байна.
Арилжааны бэлэн байдал: 2026 онд юу худалдаж авч болох вэ?
Энэ нь ихэнх технологийн тоймд орхигддог хэсэг бөгөөд энэ нь богино жагсаалтыг өөрчилдөг хэсэг юм. Доорх шатлал нь ойрын хоёр жилийн дотор санхүүгийн хувьд хүрэх төслийн худалдан авалтын бодит байдлыг - техникийн давуу тал биш, урт хугацааны-боломжтой ч биш тайлбарладаг.
1 - Давхарга, өргөн цар хүрээтэй, олон ханган нийлүүлэгч, тогтсон код, санхүүжилтийн арга зам
- Лити төмрийн фосфат (LFP) лити-ион- өгөгдмөл нь хэдэн арван кВтц-аас ГВт.ц хүртэлх хэмжээтэй, ойролцоогоор найман цаг хүртэл үргэлжилдэг.
- Ус шахдаг- бүрэн гүйцэд боловсорч гүйцсэн, гэхдээ зөвхөн одоо байгаа газарзүй, олон-жилийн зөвшөөрөгдсөн ХБЗ-тай сүлжээний масштабтай төслүүдэд зориулагдсан.
- Мэдрэмжтэй дулааны хадгалалт(халуун ус, хөргөсөн ус, мөс, хайлсан давс) - боловсорч гүйцсэн, хямд, байнга анхааралдаа авдаг, учир нь энэ нь батерейтай өрсөлддөггүй тул асуултыг орлуулдаг.
- Flywheels ба суперконденсаторууд- секундын-минутын-тодорхой хугацаанд боловсорч гүйцнэ. Нас бие гүйцсэн гэдэг нь өргөн хэрэглэгддэг гэсэн үг биш юм.
- Хар тугалга{0}}хүчил--г олж авах боломжтой бөгөөд жижиг нөөцөд ашиглахад тохиромжтой хэвээр байгаа ч ашиглалтын хугацаа нь түүнийг өдөр тутмын сэргээгдэх унадаг дугуй ашиглахад тохиромжгүй болгодог.
2 - шатлал худалдаанд гарах боломжтой, ханган нийлүүлэгч нарийхан суурьтай, найдвартай байдал тогтоогдсон хэвээр байна
- Ванадийн исэлдэлтийн урсгал- бодит суурилуулалт, бодит үйлдлийн түүх, зургаан цагаас илүү бодит давуу тал; Хязгаарлагдмал хүчин зүйл нь хөлийн хэмжээ, үр ашиг, хорин жилийн-үйлчилгээний үүргийг хэр цөөхөн ханган нийлүүлэгч дааж чадах вэ?
- Цайр{0}}бромын урсгалванадигаас - бага талбай-жил; ханган нийлүүлэгчийн тасралтгүй байдлыг та технологийг үнэлэхтэй адил нухацтай үнэл.
- Натри-ион- нисгэгчээс хурдан гарч, түүхий{1}}материал болон хүйтэн{2}}температурын зан төлөвт дур булаам, гэхдээ флотын туршлагаас илүүтэй нийлүүлэгчийн туршилтаас дийлэнх-хүлээж буй амьдралын мөчлөгийн өгөгдөлтэй.
- Натри-хүхэр- урт-цөөн тооны том суурилуулалтад байгуулагдсан, үр дүнтэй ганц{2}}эх сурвалжтай, өндөр- температурын ашиглалтын шаардлага нь байрлалыг хязгаарладаг.
- Шахсан агаар ба шингэн агаар- төслүүдийг тоног төхөөрөмж худалдан авах биш, харин EPC хуваарьтай-үйлдвэрлэх.
- Хүндийн хүчний хадгалалт- бодит үзүүлэх төсөл; бие даасан урт хугацааны гүйцэтгэлийн өгөгдөл хязгаарлагдмал хэвээр байна.
- Устөрөгчийн хүч-хүч-- бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг худалдан авах боломжтой; төслийн хэмжээнд нэгдсэн дугуй аялал нь ховор хэвээр байна.
3 - шатлал судалгаа ба үзүүлэн; Одоо FID-д хүрэх төслийн хувьд тодорхойгүй байна
Хатуу{0}}төлөв батерей, металл{1}}агаарын химийн бодисууд, төмрийн{2}}хромын урсгал, хэт дамжуулагч соронзон энергийн хуримтлал, термохимийн дулааны хуримтлал, шахуургатай дулааны энергийн хуримтлал, сүлжээний масштабтай графен-конденсаторууд, уян хатан эсвэл хэвлэсэн батерейг ашиглахад тохиромжтой форматтай нягт нямбай тоймууд. Тэдгээрийг оруулахад тохиромжтой - судалгааны тойм нь хилийн зургийг харуулсан байх ёстой. Гэхдээ өнөөдөр тэдгээрийн аль нэгийг нь зааж өгөх нь үйл ажиллагаа явуулж буй флот, баталгаат бүтэц, үйлчилгээний сүлжээ, ихэнх тохиолдолд галын стандартын дагуу баталгаажуулалтын зам байхгүй гэсэн үг юм.
Практик дүрэм: ирээдүйтэй хими нь боловсорсон системтэй арилжааны хувьд солигддоггүй. Технологи нь богино жагсаалтад орохын өмнө төлөвлөсөн ажлын мөчлөг дэх арилжааны үйл ажиллагааны түүх, таны хүргэх огноо дахь бүтээгдэхүүний бэлэн байдал, системийн{1}} түвшний гэрчилгээ, баталгаат нөхцөл, бүс нутгийнхаа үйлчилгээний чадавхи, тодорхойлсон солих стратеги зэргийг шалгана уу. Эдгээр зургаагийн дөрөвт нь амжилтгүй болсон технологи нь худалдан авалтын сонголт биш судалгааны сэдэв юм.
Системийн-Гүйцэтгэлийн түвшний харьцуулалт
Үр ашиг гэдэг нь нэмэлт хэрэглээг багтаасан холболтын цэг дээрх хувьсах гүйдлийн - эргэлт бөгөөд энэ нь техникийн ном болон маркетингийн материалд дурдсан тогтмол гүйдлийн хэмжээ эсвэл үүр{1}}төвшний үзүүлэлтээс ихэвчлэн таваас арван хувиар доогуур байдаг.
| Технологи | Практик үргэлжлэх хугацаа | Хариу өгөх хугацаа | Хувьсах гүйдлийн -эргэн аяллын үр ашиг | Цикл / дизайны амьдрал | Практик масштаб | МВт цаг тутамд ул мөр | Бэлэн байдлын түвшин |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Лити{0}}ион, LFP | 0.5-4 цаг, 8 цаг хүртэл | Миллисекунд | 82–90% | 4000-8000 цикл 70-80% хүртэл хүчин чадалтай; 15-20 насыг өсгөхөд | 100 кВт.цаг – олон-ГВт.ц | Суурь | 1 |
| Лити{0}}ион, NMC | 0.5–4 h | Миллисекунд | 85–92% | 2000-5000 мөчлөг | 100 кВт цаг - хэдэн зуун МВт цаг | Үндсэн шугамаас доогуур | 1, гэхдээ суурин хэрэглээнд LFP-ээр нүүлгэн шилжүүлсэн |
| Натри-ион | 1–4 h | Миллисекунд | 80–88% | Флотын анхны мэдээлэл; ханган нийлүүлэгч-зарлагдсан мөчлөгийн хугацаа | кВт цаг - хэдэн арван МВт цаг | LFP-ээс бага зэрэг дээгүүр | 2 |
| Хар тугалга{0}}хүчил | 1–8 h | Дэд-секунд | 70–85% | Дунд зэргийн гүнд 500-1500 цикл | кВт цаг - цөөхөн МВт цаг | 2–3× LFP | 1, үүр |
| Натри-хүхэр | 6–8 h | Дэд-секунд | 70–80% | ~4500 мөчлөг; ~15 жил | МВт - хэдэн арван МВт | ~2× LFP | 2, үр дүнтэй нэг{1}}эх сурвалж |
| Ванадийн исэлдэлтийн урсгал | 4–12 h | Нэг секундын дотор | 60–75% | 15,000–20,000+ мөчлөг; Стек солихтой 20-25 жил | 100 кВт – ~100 МВт | 3–5 × LFP | 2 |
| Цайр{0}}бромын урсгал | 4–12 h | Нэг секундын дотор | 60–70% | хими-хамааралтай; хязгаарлагдмал талбар-жил | хэдэн арван кВт - хэдэн арван МВт | 3–5 × LFP | 2 |
| Ус шахдаг | 6–24 h+ | Секундаас минут хүртэл | 70–80% | 50-100 жилийн хөрөнгийн ашиглалтын хугацаа | 100 МВт – 3 ГВт | Сайтын{0}}хэмжээний барилгын ажил | 1, газарзүй-холбогдсон |
| Шахмал агаар, диабат | 4–24 h | Минут | 40–55% | 30+ жил | 100 МВт+ | Тохиромжтой геологи шаардлагатай | 2 |
| Шингэн агаар | 4–12 h | Минут | ~50–60% | ~30 жил | хэдэн арван - хэдэн зуун МВт | Том хэмжээний ургамлын ул мөр | 2 |
| Таталцал | 2–8 h | Секунд | 75-85% нь зарласан; хязгаарлагдмал бие даасан өгөгдөл | Урт механик ашиглалтын хугацаа шаардагдана | МВт-хэмжээний жагсаал | Том бүтэц эсвэл босоо ам | 2 |
| Flywheels | Секунд - ~15 мин | Миллисекунд | Үйлчилгээнд 80-90%; удаан зогсолт дээр доош | 100,000+ мөчлөг; ~20 жил | 100 кВт – ~20 МВт | Харьцуулахын аргагүй - эрчим хүч-муу | 1, үүр |
| Суперконденсаторууд | Секунд - хэдэн минут | Миллисекунд | 90–95% | 500,{1}} мөчлөг | кВт - цөөхөн МВт | Харьцуулахын аргагүй - эрчим хүч-муу | 1, үүр |
| Мэдрэмжтэй дулаан | Цаг - хэдэн өдөр | Минут | 50–90% дулааны-ээс-дулаан | 25-30 жил | кВтцаг--р ГВтц-дахь | Танкны-хөдөлгөөнт эзэлхүүн | 1, зөвхөн дулааны ачаалал |
| Далд / үе шат-өөрчлөлт | Цаг - өдөр | Минут | Материалаас-хамааралтай | Материалаас хамааран эрс ялгаатай | Сегмент-хамааралтай | Материалаас-хамааралтай | 2–3 |
| Устөрөгчийн хүч-хүч- | Өдөр - сар | Дахин хөрвүүлэхэд секундээс минут хүртэл | 30–45% | Тодорхой ажлын цагаар стек солих | МВт - үйлдвэрлэлийн хэмжээний | Хадгалах сан-эзэлхүүнтэй | 2 |
Системийн хил хязгаар
Хадгалалтын гүйцэтгэлийг таван өөр хил хязгаарт иш татсан бөгөөд ижил физик төхөөрөмж нь таван өөр тоо гаргадаг. 2000 кВт.ц гэж зарагдсан системийн төлөөллийн гарал үүслийг энд үзүүлэв.
- Нэрлэсэн тогтмол гүйдлийн энерги, амьдралын эхлэл:2,000 кВт.ц - мэдээллийн хуудсан дээрх тоо.
- Цэнэглэх{0}}ашиглах боломжтой гүн-90%-иар бага:1800 кВт цаг.
- Чухал ачааллын хувьд бага нөөцлөгдсөн цэнэгийн төлөв 15%:1530 кВт.ц.
- 70%-иар ашиглалтын хугацаа -төгсгөх-багтаамж:Эцсийн баталгаат жилд 1,071 кВт.ц.
- Тогтмол гүйдлийн{0}}ба{1}}бага хувьсах гүйдлийн хувиргалт ба туслах хэрэглээ ойролцоогоор 8%:ойролцоогоорХолболтын хувьсах гүйдлийн цэг дээр 985 кВт.ц хүргэсэн.
Мэдээллийн хуудсанд 2000 гэж бичсэн байна. Арван тав дахь жилд систем таны ачааллыг 1000-аас доошгүй хэмжээгээр хүргэх болно. Аль ч тоо нь шударга бус биш; Тэд янз бүрийн асуултын хариулт юм. Нэг оролцогч эхнийх, нөгөө нь тав дахь саналыг үнэлж, хоёр саналыг кВт.ц үнээр нь харьцуулж үзвэл асуудал эхэлдэг.
Хоёр талын{0}}аяллын үр ашиг нь мөн адил ажилладаг. 95%-иас дээш түвшний үүр-, 80-аад оны дээд-тогтмол гүйдлийн системийн үзүүлэлт, доод-80-аад оны-дунд -хүнд HVAC болон хяналтыг багтаасан хувьсах гүйдлийн эргэлтийн-тоглолтын үзүүлэлтүүд бүгд ижил бүтээгдэхүүнийг үнэн зөв дүрсэлж чадна. 45 градусын дизайнтай орчинд туслах хэрэглээ улам нэмэгдэж, хувьсах гүйдлийн үзүүлэлт дахин буурдаг. Хил хязгаар, эрчим хүчний түвшин, температурыг заагаагүй үр ашгийн тоог бусад үр ашгийн тоотой харьцуулах боломжгүй юм. Хэрэв танай баг үндсэн нэгжүүд дээр шалгалт тохируулга хийсээр байгаа бол тэдгээрийн хоорондын ялгаакВт ба кВт.цЭрчим хүч, эрчим хүчний алдаа, хилийн алдаа нийлдэг тул эхлэх нь зөв газар юм.
Цахилгаан химийн хадгалалт
Лити-ион: байршуулалтын өгөгдөлд яг юу хэлж байна
Литиум{0}}ионы давамгайллыг сайн баримтжуулсан бөгөөд таамаглал гэхээсээ илүү эх сурвалжид дурдах нь зүйтэй. АНУ-ын Эрчим хүчний мэдээллийн алба үүнийг тогтоожээАНУ-ын ашиглалтын-батерейны хүчин чадлын 90 гаруй хувь нь лити-ионы химийн бодис ашигласан.хүч болон эрчим хүчээр хэмжигдсэн - АНУ-ын флотын 2019 оны үнэлгээ - ба EIA энэ тухай үргэлжлүүлэн мэдээлсээр байна.АНУ-ын ихэнх хэрэглээний-батарейны системүүд литийн-ионыг ашигладагфлот дарааллаар нь дарааллаар өссөн байна.
Дэлхийн хэмжээнд ОУЭА үүнийг бүртгэдэг2025 онд дэлхий даяар 108 ГВт-ын багтаамжтай шинэ зайны багтаамжтай болсон, өмнөх оныхоос ойролцоогоор 40%-иар илүү, суурилагдсан хүчин чадал нь 2021 оны түвшнээс 11 дахин их байна. Тэр бичлэгийн хоёр мэдээлэл гарчигнаас илүү чухал. Одоо литийн төмрийн фосфат нь ашиглалтын 90 орчим хувийг эзэлж байгаа нь таван жилийн өмнөхтэй харьцуулахад - LFP нь тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл хэрэглэгддэг никельд суурилсан химийн бодисуудаас{-бага эрчим хүч-байсан боловч хямд бөгөөд ойр ойрхон дугуй унахад илүү тохиромжтой, энэ нь нэг машинд буруу-тогтоогдсон явдал юм. Мөн 2025 нэмэлтүүдийн 80 орчим хувь нь хэрэглээний хэмжүүр, үлдсэн хэсэг нь тоолуурын ард үлдсэн-болов.
Практик уншлага: Хэрэв ханган нийлүүлэгч өдөр тутмын дугуйн суурин төсөлд зориулж NMC санал болговол, энэ нь ямар асуудлыг шийдэж чадахгүй байгааг асуугаарай, учир нь эрчим хүчний нягтрал нь суурин газарт заавал байх ёстой хязгаарлалт биш юм.
Батерейны эрчим хүчийг бүрэн хадгалах систем нь эсээс хамаагүй илүү юм. Үүнд багтанаэрчим хүч хувиргах систем, зайны удирдлага, эрчим хүчний менежмент, дулааны удирдлага, гал илрүүлэх, унтраах, хуваарилах төхөөрөмж, трансформатор, холбоо, хашлага, туслах хүч. 30%-ийн зөрүүтэй хоёр ишлэл нь үнийн хувьд бус харин хамрах хүрээний хувьд ялгаатай байдаг.
Урсгал батерейнууд
Урсгал батерейнууд нь эрчим хүчийг эрчим хүчээс салгадаг: цахилгааны хэмжээ нь эсийн яндан, энерги нь электролитийн эзэлхүүнтэй. Тиймээс зургаа, найм, арав дахь цагийн нэмэгдэл зардал нь литийн-ионыхоос хамаагүй бага бөгөөд ихэвчлэн 15,000 циклээс давсан мөчлөгийн хугацаа нь хорин жилийн турш шаргуу ажиллах хөрөнгөд тохирно.
Төслүүд эдгээрээс 3-5 дахин их хэмжээний литийн{0}}ионы системээс 3-5 дахин их зай, 82-90%-ийн эсрэг 60-75%-ийн хувьсах гүйдлийн -үйл ажиллагааны үр ашиг, хорин жилийн үйлчилгээ, баталгаат хугацаа шаардсан хангалттай нимгэн ханган нийлүүлэгчийн суурь гэсэн гурван байнгын шалтгаанаар татгалздаг. Ванадий redox нь хамгийн гүн үйл ажиллагааны рекордтой; цайр-бром нь бага талбайтай-жилтэй; төмрийн{10}}хром болон полисульфид{11}}бромидын системүүд технологийн тоймд байнга гарч байсан ч үндсэндээ үзүүлэх шатандаа хэвээр байна. Урсгал нь өдөр тутмын унадаг дугуй болон бэлэн газартай ойролцоогоор зургаан цагаас илүү утга учиртай. Энэ нь дөрвөөс доош утгагүй байх нь ховор.
Натри-ион, натрийн-хүхэр, хар тугалга{2}}хүчил
Натрийн-ион нь 1-р зэрэглэлийн хамгийн найдвартай нэмэлт юм: литигүй, кобальтгүй, хүйтний -температурыг илүү сайн хадгалдаг, одоо байгаа лити-ионы шугамтай өргөн нийцтэй үйлдвэрлэлийн процесс. Түүнд дутагдаж байгаа зүйл бол флот-жил юм. Үйл ажиллагааны бие даасан өгөгдөл бий болтол ханган нийлүүлэгчийн мөчлөгийн мэдэгдлийг-мэдэгдэл гэж үзнэ.
Натрийн-хүхэр нь олон арван жилийн томоохон суурилуулалттай боловч өндөр температурт ажилладаг бөгөөд үр дүнтэй нэг{1}} эх үүсвэр бөгөөд нийлүүлэлтийн эрсдэлийг ихэнх зээлдүүлэгчид тэмдэглэдэг байдлаар төвлөрүүлдэг.
Хар тугалга{0}}хүчил нь жижиг, ховор эргэлддэг нөөц үүрэгт үнэхээр ашигтай хэвээр байгаа бөгөөд бүрэн олж авах боломжтой. Энэ нь хуучин технологи учраас биш, мөчлөгийн хугацаа, ашиглах боломжтой гүн - учраас өдөр тутмын сэргээгдэх унадаг дугуйнд тааруухан тохирдог. Химийн салбарын харьцуулалт нь үеийнхээс илүү үүргийн мөчлөгөөр тодорхойлогдвол илүү ашигтай байдаг.эрчим хүч хадгалахад ашигладаг янз бүрийн төрлийн батерейзэрэглэлээс илүү үнэ цэнэтэй юм.
Механик хадгалалт
Ус шахдаг
Шахуургатай агуулах нь суурилагдсан эрчим хүчний хүчин чадлаар дэлхий дээрх хамгийн том эрчим хүчийг хадгалах хэлбэр хэвээр байна. Энэ тухай Олон улсын усан цахилгаан станцын холбоо мэдээллээ2025 онд дэлхийн шахуургын нөөцийн хүчин чадал 200 ГВт-ыг давсан, нэг жилийн дотор 11.7 ГВт-ын ашиглалтад оруулсан дээд амжилтын дараа дахин 243 ГВт-ыг барьж байна.
Хэмжилтийн үндэслэлийг анхааралтай уншина уу, учир нь энд хадгалалтын харьцуулалт ихэвчлэн төөрөгдүүлдэг. Энэ 200 ГВт нь ердийн 8-12 цаг ба түүнээс дээш хугацаанд ажиллах хүчин чадал юм. Батерейнууд хүчин чадлаа жилийн хувьд хамаагүй хурдан нэмэгдүүлж байна, гэхдээ хоёроос дөрвөн цагийн үргэлжлэх хугацаатай. Суурилуулсан эрчим хүч, хуримтлагдсан эрчим хүч, эсвэл жилийн нэмэгдэл, шахуургатай ус, батерейны солилцооны зэрэглэлийг харьцуулах эсэхээс хамаарна. Үндэслэлийг нэрлэхгүйгээр дэлхийн хадгалалтыг "тэргүүлдэг" аливаа нэхэмжлэлийг дуусаагүй гэж үзэх ёстой.
Арилжааны болон үйлдвэрлэлийн төслүүдийн хувьд шахуургатай ус нь нэр дэвшигч биш бөгөөд үнэлгээний цагийг зарцуулах ёсгүй.
Шахсан агаар, шингэн агаар, таталцлын хүч, flywheels
Уламжлалт шахсан агаар нь геологийн дагуу - тохиромжтой газар доорх тогтоцтой, эсвэл ямар ч төсөлгүй. Шингэн агаар нь хоёр талын аялалын үр ашгийн 50-60% -зардлаар энэ хязгаарлалтыг арилгадаг. Эдгээр нь хоёулаа EPC хуваарьтай цахилгаан станцууд бөгөөд ийм байдлаар үнэлэгдэх ёстой. Гравитацийн сан нь урт хугацааны бие даасан гүйцэтгэлийн өгөгдлийн талаар-ажиллуулж, шийдэгдээгүй асуултуудтай.
Flywheels нь дугтуйнд нь боловсорч гүйцсэн бөгөөд маш сайн байдаг: хариу үйлдэл нь миллисекунд, үр дүнтэй хязгааргүй дугуй, секундээс арван таван минутын эрчим хүч. Тэдгээр нь олон{1}}цагын багтаамжтай өрсөлдөхгүй бөгөөд үүнийг хэзээ ч үнэлж болохгүй.
Дулааны хадгалалт
Дулааны хадгалалт нь хадгалах сангийн тоймд хамгийн тогтмол жин багатай гэр бүл юм, учир нь энэ нь "аль батерей" - асуултанд хариулдаггүй бөгөөд батерей нь зөв хэрэгсэл мөн үү гэсэн асуултад хариулдаггүй.
Ус, мөс эсвэл хайлсан давс дахь дулааны дулааны хуримтлал нь боловсорч гүйцсэн, хуримтлагдсан эрчим хүчний нэгжид хямд, 25-30 жилийн хугацаатай байдаг. Материалын өөрчлөлт-фаз дахь дулааны далд хадгалалт нь өгөгдсөн температурт өндөр нягтралыг санал болгодог бөгөөд боловсорч гүйцэх хугацаа нь материалаас хамааран эрс өөр өөр байдаг. Термохимийн агуулах нь онолын хувьд хамгийн өндөр нягтралтай бөгөөд судалгааны шатандаа үлддэг.
Шийдвэрлэх дүрэм нь энгийн бөгөөд байнга алдагддаг. Хэрэв ачаалал нь дулаан, хүйтэн эсвэл ууртай бол системийн зөв хил нь дулаан юм. Цахилгаан эрчим хүчийг батарейнд хуримтлуулахын тулд хөрвүүлж, хөргөгчинд хөрвүүлнэ гэдэг нь хөргөсөн{2}}усны савнаас шууд нийлүүлэх үйлчилгээнд хувиргах алдагдлыг хоёр дахин төлнө гэсэн үг юм. 8 МВт.цаг дулааны хэрэгцээтэй, үд дундын нарны илүүдэлтэй аж үйлдвэрийн газар эхлээд дулааны нөөцийг харьцуулж, зөвхөн тусдаа цахилгааны үйлчилгээтэй тохиолдолд л батерейг нэмэх хэрэгтэй.
Химийн тээвэрлэгч: устөрөгч
Устөрөгчийн 30–45%-ийн хүч-эрчим хүчний үр ашиг нь- засварыг хүлээж буй инженерийн согог биш юм. Энэ нь эрчим хүчийг хэдэн сараар барьж, цахилгаан эрчим хүч нь - үйлдвэрийн түүхий эд, өндөр-үйлдвэрлэлийн дулаан, хүнд тээвэрлэлтэд хүрч чадахгүй байх зэрэг хэрэгцээг хангах замын үндсэн зардал юм.
Төсөлд улирлын чанартай үргэлжлэх хугацаа, зөөвөрлөх боломжтой эрчим хүч эсвэл цахилгаан болон өөр салбарыг холбох шаардлагатай үед устөрөгчийг үнэл. Батерей нь ашиглалтын хугацааг үнэхээр хангаж чадахгүй байгаа эсэхийг баталгаажуулсны дараа л үүнийг батерейны эсрэг үнэлээрэй, учир нь батерей ямар ч хугацаанд ажиллах боломжтой тул устөрөгч нь үр ашгаа их хэмжээгээр алддаг.
Цахилгааны хадгалалт
Суперконденсаторууд нь секундэд хэмжигдэх энергийн тусламжтайгаар миллисекундын хариу үйлдэл, хэдэн зуун мянган циклийг 90-95% үр ашигтайгаар дамжуулдаг. Эдгээр нь цахилгаан-чанар, дугуй унах, дугуйн маш өндөр давтамжийн зөв хариулт бөгөөд цагаар хэмжигдэх аливаа зүйлийн буруу хариулт юм. Хэт дамжуулагч соронзон энергийн хуримтлал нь судалгаа, мэргэжлийн{5}}хэрэглээний технологи хэвээр байна; криогенийн шаардлага нь төслийн ерөнхий худалдан авалтаас гадуур байлгадаг.
Хугацаа нь богино жагсаалтыг тодорхойлдог
| Шаардлагатай хугацаа | Амьдрах чадвартай | Шалгалтаар хасагдсан |
|---|---|---|
| 15 минутаас бага | Суперконденсатор, нисдэг дугуй, өндөр-хүч чадалтай литийн-ион | Урсгал, шахуургатай ус, CAES, устөрөгч, дулааны - эрчим хүчний багтаамж төлсөн бөгөөд хэзээ ч ашиглагдаагүй |
| 15 мин - 4 цаг | Лити-ион, натрийн-ион; дээд төгсгөлд урсдаг | Суперконденсатор, нисдэг дугуй (эрчим хүч); ус шахах, CAES (масштаб) |
| 4 – 10 h | Урсгал, литийн{0}}ион, шахуургатай ус, CAES, ачаалал дулаан байх дулааны | Flywheels, суперконденсаторууд; устөрөгч (алдагдал давамгайлдаг) |
| 10 цаг ба түүнээс дээш | Ус шахах, CAES, LAES, урсгал, дулааны; туйлын устөрөгч | Унадаг дугуй унах үед литийн-ион нь эдийн засгийн хувьд ачаалалтай - эрчим хүчний зардал шугаман байдлаар өсдөг. |
| Улирлын чанартай олон-өдөр | Устөрөгч, улирлын дулаан, химийн тээвэрлэгчид | Бүх цахилгаан химийн болон механик сонголтууд |
Арван{0}}цагийн шугам нь хэл яриа гэхээсээ илүү албан ёсны босго юм: АНУ-ын Эрчим хүчний яамАрав ба түүнээс дээш цагийн турш цахилгаан эрчим хүч нийлүүлэх системийг урт-цаах эрчим хүчний хадгалалт гэж тодорхойлдог. Дугааргүй "урт{1}}хугацаа" гэсэн үзүүлэлтүүдийг тендерт оролцогчид дөрвөн цагаас дөрвөн өдөр хүртэл тайлбарлах тул цагийг бичнэ үү. -ийн суурь эдийн засагурт-батерейны хадгалах хугацааБогино хугацаатай хөрөнгөөс - хангалттай ялгаатай тул энэ хоёр санхүүгийн загварыг хуваалцах ёсгүй.
Зардал нь ижил тэнхлэгийн дагуу ажилладаг. Нэг кВт-д ногдох суурилагдсан хөрөнгийн өртөг үргэлжлэх хугацаа өнгөрөх тусам буурч, нэг кВт-ын өртөг өсдөг тул NREL-ийнЖилийн технологийн суурь үзүүлэлтзагваруудыг хоёр нэгжид тусад нь хадгалах, яагаад энэ нь2025 оны зардлын төсөөллийн шинэчлэл2035 оны - дунд{1}}хэрэгслээр 247 доллар/кВт.ц 152 доллар/кВт цаг - байсан нь ихэнх технологи хоорондын-харьцуулалтыг залгихад хангалттай өргөн тархалтыг харуулж байна. Үргэлжлэх хугацаагүйгээр иш татсан $/кВт цаг нь ашиглах боломжтой тоо биш юм.
Гибрид системүүд
Гибрид тохиргоо нь технологиудыг хослуулдаг тул тус бүр нь ажлын мөчлөгийн хамгийн сайн хийдэг хэсгийг зохицуулдаг: батарей нь олон{1}}цагийн ээлжийг зохицуулж байхад хоёр дахь удаагаа шингээх супер конденсатор эсвэл батерейны өдөр бүр эргэлдэж байх ба урт{2}}хугацаа нь ховор тохиолдох хугацааг хамардаг.
Ажил үүргийн мөчлөг нь хоёр тусдаа профайлыг жинхэнэ утгаар нь агуулж, нэг технологийг хоёуланг нь томруулж, нэг технологид зориулж томруулж байвал эрлийзжүүлэх нь нарийн төвөгтэй байдлыг бий болгодог. Нэг технологи нь ажлын бүх мөчлөгийг аль хэдийн хамарсан үед, төсөл нь хоёр дахь хяналтын интерфейсийг зөвтгөхөд хэтэрхий жижиг байх үед эсвэл хоёрдогч хөрөнгө нь капитал нь хэзээ ч хорогддоггүй маш ховор эргэлддэг үед энэ нь нарийн төвөгтэй байдлыг олж авдаггүй.
Нуугдсан зардал нь хяналтын давхарга юм. Аль хөрөнгө нь хариу үйлдэл үзүүлэх, ямар дарааллаар, төлбөрийн төлөвийг хооронд нь хэрхэн тэнцвэржүүлж, зөрчилдөөнтэй үед аль үйлчилгээ тэргүүлэх ач холбогдол өгөх, доройтлыг хэрхэн хуваарилах, нэг хөрөнгийн доголдлыг нөгөө хэсэг нь - хэрхэн зохицуулж байгааг бүгдийг нь тодорхой зааж, үйлдвэрийн хүлээн авалт дээр туршиж, - талбайн хүлээн авалт дээр дахин шалгасан байх ёстой. Үүнийг ашиглалтад оруулах нарийн ширийн зүйл гэж үздэг төслүүд нь анхны бодит үйл явдлын үеэр систем нь нэг шугаман диаграмд заасны дагуу ажиллахгүй байгааг олж мэдсэн.
Технологоос эхлээд байршуулалт хүртэл
Байршуулах гурван бодит байдал нь техникийн зөв сонголт нь сайттай харьцах эсэхээс үл хамааран шийддэг.
Хэлбэрийн хүчин зүйл.Литиум{0}}ионы технологитой ижилхэн ирдэгсавласан систембэлтгэсэн дэвсгэр дээр, эсвэл хэлбэрээргадаа кабинетЭнэ нь савны багтаамжгүй хязгаарлагдмал үйлдвэрлэлийн талбайд тохирно. Хими нь тухайн газар, нэвтрэх зам, галыг тусгаарлах зай зэрэгт бие махбодийн хувьд юу тохирох вэ гэсэн хэцүү асуултаас хамаагүй өмнө шийдэгддэг.
Код ба гэрчилгээ.Галыг тусгаарлах, аюулыг бууруулах дүн шинжилгээ, ослын хариу арга хэмжээний төлөвлөлтийн хүрээндNFPA 855эсвэл орон нутгийн эквивалентыг дараа нь биш харин байршлыг засахаас өмнө сайтын зохион байгуулалттай харьцуулан шалгах хэрэгтэй. Баталгаажсан эс нь баталгаажуулсан систем биш бөгөөд юу болохыг ойлгох болноBESS-ийн UL гэрчилгээүнэндээ covers нь таныг хамгаалаагүй баримтаас хамгаалдаг баримт бичгийн тоймыг тус тусад нь хамардаг.
Хамрах хүрээг хэвийн болгох.Аливаа хоёр саналыг харьцуулахын өмнө эцсийн баталгаат жилдээ ашиглах боломжтой хувьсах гүйдлийн эрчим хүчийг өөрийн дизайны орчин болон бодит C-хувьд ижил төхөөрөмжийн хил хязгаараар баталгаажуулна уу. Арилжааны давуу тал мэт харагдах ихэнх үнийн зөрүү нь хамрах хүрээний зөрүү юм. Учир ньхудалдааны болон үйлдвэрлэлийн агуулахялангуяа, зөвхөн батарейны үнэ- болон бүрэн түлхүүр гардуулах үнийн саналын хоорондох зөрүү нь өрсөлдөгч хоёр технологийн хоорондын зөрүүгээс байнга давж гардаг.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт: Хэвлэгдсэн үр ашиг ба мөчлөгийн-ашиглалтын үзүүлэлтүүд нь ханган нийлүүлэгчдийн баталгаанаас яагаад тийм их ялгаатай байдаг вэ?
Хариулт: Учир нь тэд өөр өөр нөхцөлд өөр өөр зүйлийг хэмждэг. Нийтлэгдсэн мөчлөгийн ашиглалтын хугацааг ихэвчлэн хяналттай температур, гадагшлуулах дундаж гүн, тодорхой C-хувьд тогтоодог. Баталгаат хугацаа нь таны орчны температур, цэнэгийн гүн, эргэлтийн хурд зэргийг тэсвэрлэх ёстой тул баталгаат үзүүлэлт нь дизайны хувьд консерватив юм. Аль нь ч буруу биш. Хэрэв загварт жилд 320 цикл шаардлагатай бөгөөд баталгаат хугацаа 250-г зөвшөөрвөл,-насан туршийн зардлын цаадах туршилтын нөхцөлийг асууж, баталгаат жилийн хүчин чадал нь таны бизнесийн тохиолдлын таамагласан мөчлөгтэй - таарч байгаа эсэхийг шалгаарай, хоёрын нэг нь буруу байна.
Асуулт: Лити{0}}Ион хэдий хугацаанд эдийн засгийн сонголт байхаа больдог вэ?
Х: Бүх нийтийн кроссовер байдаггүй, гэхдээ бүтэц нь тогтвортой: лити{0}}ионы эрчим хүчний зардал нь үргэлжлэх хугацааны хувьд шугаман хэмжээнд дөхөж очдог бол урсгал болон механик системүүд илүү хямд цаг нэмдэг. Ихэнх зах зээлд харьцуулалт нь зургаагаас арван цагийн хооронд жинхэнэ өрсөлдөөнтэй болдог; арав гаруй цагийн лити-ион нь ихэвчлэн буруу хэрэгсэл юм; Дөрвөн цаг хүрэхгүй бол зодох нь маш хэцүү байдаг. Дөрөвөөс зургаагийн хооронд тоонуудыг энгийн дүрэм гэхээсээ илүүтэй өөрийн тариф, газрын өртөгтэй харьцуулан ажиллуул.
А: Шинээр гарч ирж буй технологиудыг техникийн тодорхойлолтод хэрхэн авч үзэх ёстой вэ?
Х: Химийн хичээлийг бус шаардлагатай үр дүнг нэрлэнэ үү. "Натри-ион" гэсэн тодорхойлолт нь илүү сайн сонголтуудыг хасч, таныг нэг нийлүүлэлтийн сүлжээнд түгждэг; "Баталгаат ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа 4 МВт цаг ашиглах боломжтой хувьсах гүйдэл, жилд 320 цикл, 45 градусын дизайны орчин, 200 м² талбайд, холбогдох галын кодоор баталгаажсан" гэсэн тодорхойлолт нь үүнийг хангаж чадах аливаа технологид өрсөлдөх боломжийг олгодог. Хэрэв шинээр гарч ирж буй технологи эдгээр нөхцлөөр ялах юм бол хичээнгүй байдлын асуултууд нь техникийн гэхээсээ илүү арилжааны шинж чанартай байдаг: ашиглалтын флот, ханган нийлүүлэгчийн баланс, үйлчилгээний сүлжээ, хэрэв ханган нийлүүлэгч наймдугаар жилд байхгүй бол яах вэ.
Асуулт: Эвдрэлийг томруулж эсвэл томруулах замаар зохицуулах ёстой юу?
Х: Аль аль нь хууль ёсны бөгөөд өөр өөр эрсдэл дагуулдаг. Эхний өдөр томруулна гэдэг нь арван жил ашиглаагүй хүчин чадлынхаа төлбөрийг төлнө гэсэн үг боловч ирээдүйд сайт хийхээс зайлсхийдэг. Өргөтгөх гэдэг нь модулиудыг дараа нэмэх гэсэн үг бөгөөд энэ нь нөөцийн физик зай, нөөц цахилгаан хүчин чадал, ирээдүйд модулийн нийцтэй байх жил, гэрээний үнийн амлалт шаарддаг. Үргэлж буруу байдаг зүйл бол аль алиныг нь авч үздэггүй санал юм.
А: Хадгалах систем нь нөөц хүчийг автоматаар хангадаг уу?
Хариулт: Үгүй. Нөөцлөхөд арлын-боловсронгуй инвертерүүд, дамжуулах эсвэл тусгаарлах төхөөрөмж, тодорхой чухал{2}}ачааллын самбар, нөөцөд байгаа эрчим хүч шаардлагатай тул бусад үйлчилгээнээс хасагдах - ба хэрэв өөр үе байхгүй бол хар{4}}эхлэх боломжтой. Эрэлт бууруулах-төлбөрийг бууруулахаар оновчтой болгосон систем нь нэг системээр төлөвлөгдөөгүй л бол нөөц систем биш бөгөөд нөөцлөлтийг хийх боломжтой нөөцийн төлөв нь арбитраж ашиглах боломжгүй эрчим хүч юм.
Дүгнэлт
Сэргээгдэх эрчим хүчийг хадгалах шийдлүүдийн бүрэн ангилал зүйд хорин технологийн жагсаалт багтсан болно. 2026 онд худалдан авах, суурилуулах, зөвшөөрөл олгох, санхүүжүүлэх боломжтой технологийн жагсаалт наймтай ойролцоо бөгөөд тодорхой хугацаа, эргэлтийн давтамж, талбай, эцсийн эрчим хүчний үйлчилгээтэй аливаа төслийн хувьд ихэвчлэн хоёр, гурван байдаг.
Дээрхи тойм нь таныг эдгээр хоёр, гуравт хурдан хүргэхийн тулд зохион байгуулагдсан болно: уг үйлчилгээнд бүтцийн хувьд тохирсон гэр бүлийг тодорхойлж, арилжааны бэлэн байдлын түвшинг шалгаж, үргэлжлэх хугацааны шүүлтүүрийг ашиглан, дараа нь санал болгон дахь тоо бүр өөрийн хэмжилтийн хил хязгаарыг нэрлэхийг шаардана. Технологи нь тодорхойгүй хил хязгаартай адил төслүүдийг бүтэлгүйтүүлдэггүй.