Kāpēc litijs?
Enerģijas uzkrāšanai ir daudz veidu: sūknējamā hidroelektrostacija, kas uzglabā ūdeni un vēlāk to izmanto enerģijas ražošanai; baterijas, kas satur cinku vai niķeli; un izkausēta sāls termiskā uzglabāšana, kas rada siltumu, nosaucot tikai dažus. Dažas no šīm sistēmām var uzglabāt lielu enerģijas daudzumu.
Litijs ir viegls metāls, kuram var viegli iziet elektriskā strāva. Litija joni padara akumulatoru uzlādējamu, jo to ķīmiskās reakcijas ir atgriezeniskas, ļaujot tām absorbēt enerģiju un izlādēt to vēlāk. Litija jonu baterijas var uzglabāt daudz enerģijas, un tās uzlādējas ilgāk nekā cita veida baterijas. Litija jonu akumulatoru izmaksas samazinās, jo arvien vairāk cilvēku pērk no tiem atkarīgus elektriskos transportlīdzekļus.
Lai gan litija jonu akumulatoru sistēmām, salīdzinot ar citām uzglabāšanas sistēmām, var būt mazāka atmiņas ietilpība, tās kļūst arvien populārākas, jo tās var uzstādīt gandrīz jebkurā vietā, tām ir neliels nospiedums, un tās ir lētas un viegli pieejamas, palielinot to pielietojumu komunālajiem pakalpojumiem. Pieaugums elektromobiļu tirgū ir veicinājis arī turpmāku cenu samazināšanos, ņemot vērā, ka baterijas ir būtiska sastāvdaļa. Patiesībā vairāk nekā 10 000 no šīm sistēmām ir uzstādītas visā valstī, saskaņā ar&"; US Energy Storage Monitor: Q3 2018 &"; no GTM Research, un tie veidoja 89% no visas 2015. gadā uzstādītās jaunās enerģijas uzglabāšanas jaudas.
Kas ir saules plus plus sistēma?
Daudzi saules enerģijas sistēmu īpašnieki meklē veidus, kā savienot savu sistēmu ar akumulatoru, lai viņi varētu izmantot šo enerģiju naktī vai strāvas padeves pārtraukuma gadījumā. Vienkārši sakot, saules plus-uzglabāšanas sistēma ir akumulatoru sistēma, ko uzlādē pieslēgta saules sistēma, piemēram, fotoelektriskā (PV).
Cenšoties izsekot šai tendencei, Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) pētnieki izveidoja pirmo šāda veida etalonu ASV lietderības mēroga saules enerģijas uzglabāšanas sistēmām. Lai noteiktu saules plus plus uzglabāšanas sistēmas izmaksas šim pētījumam, pētnieki izmantoja 100 megavatu (MW) PV sistēmu apvienojumā ar 60 MW litija jonu akumulatoru, kura glabāšanas laiks bija 4 stundas (240 megavatstundas). 100 MW PV sistēma ir liela vai lietderīga, un tā tiks uzstādīta uz zemes, nevis uz jumta.
Apstājieties tur. Kas ir megavatstunda?
Megavatstunda (MWh) ir vienība, ko izmanto, lai aprakstītu akumulatora enerģijas daudzumu. Ņemiet, piemēram, 240 MWh litija jonu akumulatoru ar maksimālo jaudu 60 MW. Tagad iedomājieties, ka akumulators ir ezers, kurā uzkrājas ūdens, ko var atbrīvot, lai radītu elektrību. 60 MW sistēma ar 4 stundu uzglabāšanu varētu darboties vairākos veidos:
Tātad jūs varat iegūt daudz enerģijas īsā laikā vai mazāk jaudas ilgākā laikā. 240 MWh akumulators varētu darbināt 30 MW 8 stundu laikā, taču atkarībā no tā MW jaudas tas var nespēt uzreiz iegūt 60 MW jaudu. Tāpēc uz uzglabāšanas sistēmu attiecas gan ietilpība, gan uzglabāšanas laiks (piemēram, 60 MW akumulators ar 4 stundu uzglabāšanas laiku) vai - mazāk ideāls - MWh izmērs (piemēram, 240 MWh).
Tātad, cik maksās saules enerģijas uzglabāšanas iekārtas būvniecība?
Tas ir atkarīgs no tā, cik ilgi vēlaties uzglabāt krātuvi un cik daudz enerģijas vēlaties izmantot.
Atsevišķa 60 MW uzglabāšanas sistēma samazinās izmaksas par megavatstundu (MWh), palielinoties ilgumam. Tas nozīmē, ka jo ilgāk krātuve ilgst, jo zemākas ir izmaksas par MWh. Tas ir tāpēc, ka invertoru un citas aparatūras izmaksas veido vairāk sistēmas izmaksu īsākā laika posmā.
Akumulatora uzglabāšanas izmaksas laika gaitā
Sistēmas izmaksas svārstās no 380 USD par kWh tiem, kas var nodrošināt elektrību 4 stundas, līdz 895 USD par kWh 30 minūšu sistēmām.
Labi, tad ko maksās 100 megavatu PV sistēma ar 60 megavatu litija jonu akumulatoru ar 4 stundu uzglabāšanas laiku?
Nu, mums ir arī dažas iespējas:
Saules enerģijas un uzglabāšanas izmaksu sadalījums
PV sistēmas un uzglabāšanas sistēmas novietošana vienā vietā, kas pazīstama kā līdzāsatrašanās vieta, ļauj abām sistēmām koplietot dažus aparatūras komponentus, kas var samazināt izmaksas. Līdzāspastāvēšana var arī samazināt izmaksas, kas saistītas ar objekta sagatavošanu, zemes iegādi, darbu uzstādīšanai, atļauju piešķiršanu, starpsavienojumiem un attīstītāju pieskaitāmajām izmaksām un peļņu.
Ja PV un akumulatora krātuve atrodas vienā vietā, tos var savienot ar līdzstrāvas vai maiņstrāvas savienotu konfigurāciju. Līdzstrāva vai līdzstrāva ir tas, ko baterijas izmanto enerģijas uzkrāšanai un kā PV paneļi ražo elektrību. Maiņstrāva vai maiņstrāva tiek izmantota tīklā un ierīcēs. Līdzstrāvas savienotajai sistēmai ir nepieciešams divvirzienu invertors, lai savienotu akumulatora krātuvi tieši ar PV masīvu, savukārt maiņstrāvas savienojuma sistēmai ir nepieciešams divvirzienu invertors un PV invertors. Sistēmas izvēlē ir dažādi faktori, un īpašnieks pats izlemj, kurš no tiem vislabāk darbosies.
Izvēloties DC un AC, jāņem vērā tehniskie faktori, kas ietekmē sistēmas darbību, kā arī izmaksas. Līdzās izvietotas, līdzstrāvas sistēmas izmaksas ir par 8% zemākas nekā sistēmas izmaksas ar PV un krātuvi, kas izvietota atsevišķi, un līdzās izvietotas, maiņstrāvas savienotās sistēmas izmaksas ir par 7% zemākas. NREL jauno izmaksu modeli var izmantot, lai novērtētu lietderības mēroga saules enerģijas plus uzglabāšanas sistēmu izmaksas un palīdzētu virzīt turpmāko izpēti un attīstību, lai samazinātu izmaksas.
Kur tas viss iet?
Tā kā saules enerģija kļūst lētāka un plašāk izmantota, pieaug enerģijas uzkrāšanas ierīču tirgus potenciāls. Izaicinājums ir padarīt uzglabāšanu pieejamu arī ar lētākām baterijām, vienlaikus uzlabojot pārvaldības un integrācijas metodes. Mērķis, protams, ir pārliecināties, ka elektrotīkls par pieņemamu cenu var izlietot pietiekami daudz enerģijas, lai maksimālo laiku varētu uzņemt visus, nodrošinot tīkla uzticamību.
