Джерело: Світ - nuclear.org

У міру зростання відновлюваних джерел енергії, ефективні системи зберігання енергії (ESS) мають вирішальне значення для управління переривчастою природою вітру та сонячної енергії. Рішення для зберігання енергії для застосувань сітки стають все більш поширеними серед власників сітки, системних операторів та кінцевих користувачів. Системи зберігання енергії забезпечують широкий спектр можливостей і можуть запропонувати ефективні рішення для збалансування енергії, допоміжних послуг та відстрочки інвестицій в інфраструктуру.
Сама електроенергія не може зберігатися у великих масштабах, але її можна перетворити в інші форми енергії, які можна зберігати та пізніше перетворити назад в електроенергію за потребою. Системи зберігання електроенергії включають акумулятори, маховик, стиснене повітря та накачаний гідро. Загальна кількість енергії, яка може зберігатися в будь -якій системі, обмежена. Його енергетична ємність виражається в Megawatt - годин (MWH), а його потужність виражається в Мегаваттс (MW або MWE). Системи зберігання електроенергії можуть бути розроблені для надання допоміжних послуг системі передачі, включаючи контроль частоти, що є основною роллю акумуляторів шкали -. Давайте детальніше розглянемо різні варіанти зберігання нижче.
Накачання води
Покачане зберігання передбачає накачування води в гору до резервуару, з якого його можна вивільнити на вимогу генерації гідроелектрики. Ефективність подвійного процесу становить близько 70%. Покачане зберігання складало 95% великого світу - масштабу зберігання електроенергії в середині - 2016, а 72% ємності зберігання, доданої в 2014 році. Накачаний Hydro має перевагу довгим -, якщо потрібно. Зберігання акумуляторів, однак, широко розгортається і досягає близько 15,5 ГВт, підключених до електроенергії в кінці 2020 року, згідно з IEA. Будівництво - Шкала зберігання потужності з'явилася в 2014 році як визначальна тенденція енергетичної технології. Цей ринок зростав на 50% -ному році - на - рік, з літієм - іонними батарейами видатних, але окислювально -відновлювальних проточних батарейних батарейних клітин демонструють обіцянку. Таке зберігання може бути для зменшення попиту на мережу, як резервне або для арбітражу цін.
Проекти та обладнання для насосних зберігання мають тривалий час - номінально 50 років, але потенційно більше, порівняно з батареями - 8 - 15 років. Покачане гідро зберігання найкраще підходить для забезпечення піку - потужності навантаження для системи, що включає переважно викопне паливо та/або ядерне генерацію. Це не так добре - підходить для заповнення переривчастого, позапланового та непередбачуваного покоління.
Звіт Всесвітньої енергетичної ради в січні 2016 року прогнозував значне зниження вартості більшості технологій зберігання енергії з 2015 по 2030 рік. Технології акумуляторів показали найбільше зниження вартості з подальшим розумним тепловим, прихованим тепловим та суперконденсаторами. Технології акумулятора показали зменшення від діапазону 100 € - 700/мВт · год у 2015 році до 50 € - 190/мВт. Вт. Вт. ВВ. Сірка натрію, свинцева кислота та літію - іонні технології ведуть шлях відповідно до WEC. Звіт моделює зберігання, пов'язане як з вітровими, так і з сонячними установками, оцінюючи отримані рівномірні витрати на зберігання (LCOS) зокрема рослин. Він зазначає, що коефіцієнт навантаження та середній час розряду при номінальній потужності є важливим визначальним фактором LCOS, частота циклу стає вторинною параметром. Для Solar - Пов'язане зберігання корпус програми був щоденним зберіганням, з шістьма - годинний час розряду при номінальній потужності. Для зберігання, пов’язаного з вітром, корпус заявки був для дводенного зберігання з 24-годинним розрядом при номінальній потужності. У першому випадку найбільш конкурентоспроможна технологія зберігання мала LCOS 50-200 €/MWH. В останньому випадку рівномірні витрати були вищими та чутливими до кількості циклів розряду на рік, і "мало технологій виявилося привабливим".
Після двох - років дослідження Каліфорнійської комісії з комунальних послуг, держава в 2010 році прийняла законодавство, яке вимагає 1325 мВт накопичувача електроенергії (за винятком великих - шкали, що накачує на зберігання) до 2024 року. У 2013 році він висунув термін до 2020 року, а потім 35 мВт. Законодавство визначає потужність, а не ємність зберігання (MWH), що дозволяє припустити, що основною метою є контроль частоти. Зазначена мета законодавства - підвищити надійність сітки шляхом забезпечення диспетчерської потужності від зростаючої частки сонячних та вітрових входів, замінить запряжний резерв, забезпечує контроль частоти та зменшити потреби пікової ємності (пікове гоління). Системи зберігання можуть бути пов'язані або з трансмісіями або розподілами, або знаходитись за лічильником. Основна увага приділяється системам зберігання енергії (BESS). Енергетичний арбітраж може підвищити дохід, викупивши - пік і продаж для пікового попиту. Південна Каліфорнія Едісон у 2014 році оголосила про плани на 260 МВт зберігання електроенергії, щоб компенсувати закриття атомної установки 2150 MWE SAN Onofre. У той час як 1,3 ГВт у контексті попиту на 50 ГВт не забезпечить великої диспетчерської сили, це було головним стимулом для комунальних послуг.
Орегон пішов за Каліфорнією, а в 2015 році встановив вимогу для більших комунальних послуг (PGE та Pacificorp), щоб придбати щонайменше 5 МВт · год зберігання до 2020 року, а PGE запропонував 39 ГВт у кількох місцях, вартістю від 50 до 100 мільйонів доларів. У червні 2017 року Массачусетс до 2020 року опублікував ціль у розмірі 200 МВт -год. У листопаді 2017 року Нью -Йорк вирішив встановити ціль зберігання на 2030 рік.
У деяких місцях перекачуване зберігання використовується для вирівнювання щоденного генерації навантаження шляхом перекачування води на високу дамбу для зберігання під час OFF - пікові години та вихідні, використовуючи надлишкову основу - вантажопідйомність з низьких джерел - вартості або ядерних джерел. У години піків цю воду можна вивільнити через турбіни до нижнього резервуару для Hydro - електричного генерації, перетворюючи потенційну енергію в електроенергію. Оборотний насос - турбіна/двигун - генераторні збори можуть діяти як насоси, так і турбіни*. Насосні системи зберігання можуть бути ефективними у задоволенні змін пікових попиту через швидку рампу - вгору або RAMP - вниз, і вигідно через різницю між піком і вимкненими - Пікові оптові ціни. Основна проблема, окрім води та висоти, - це круглої ефективності-, що становить близько 70%, тому для кожного МВт · год введення відновлюється лише 0,7 МВт · год. Крім того, порівняно небагато місць мають масштаб для накачаних дамб для зберігання, близьких до місця, де потрібна потужність.
Турбіни Френсіса широко - використовуються для насосного зберігання, але мають гідравлічну межу головки близько 600 м.
Більшість перекачуваної ємності зберігання пов'язана з встановленими Hydro - електричними дамбами на річках, де вода перекачується назад на греблі з високим сховищем. Такі затоплені гідро -схеми можуть бути доповнені OFF - Річковий гідро. Для цього потрібні пари невеликих водойм у горбистій місцевості та з'єднані трубою з насосом і турбіною.
Ця схема проекту Gordon Butte є типовою для OFF - Річкове насосне сховище (Гордон Бутт)
Міжнародна асоціація гідроенергетики має інструмент відстеження, який відображає місця розташування та потужність для існуючих та запланованих проектів для зберігання.
Налаштоване зберігання використовується з 1920 -х років, а сьогодні в усьому світі встановлено близько 160 ГВт, що накачує накопичувач, у тому числі 31 ГВт у США, 53 ГВт в Європі та Скандинавії, 27 ГВт в Японії та 23 ГВт у Китаї. Це становить близько 500 ГВт-год.World Energy Outlook 2016Проекти 27 ГВт насосної ємності для зберігання додаються до 2040 року, головним чином у Китаї, США та Європі.
Для OFF - річка накачана гідро -гідро -пари, які зазвичай повинні мати різницю на висоту щонайменше 300 метрів. Занедбані підземні міни мають певний потенціал як сайти. У Іспанії Леон -регіон Navaleo планує насосну гідросистему в колишній вугільній шахті з головкою 710 м та 548 МВт, що живлять 1 двіг на рік назад у сітку.
На відміну від вітрових та сонячних входів у сітчасту систему, генерація гідрогенерування є синхронним і тому надає допоміжні послуги в мережі передачі, таких як контроль частоти та забезпечення реактивної потужності. Проект для зберігання, як правило, має від 6 до 20 годин зберігання гідравлічних резервуарів для роботи, порівняно з набагато меншими для акумуляторів. Насосні системи зберігання, як правило, перевищують 100 мВт. ВВт.
Покачане гідро зберігання найкраще підходить для забезпечення піку - потужності навантаження для системи, що включає переважно викопне паливо та/або ядерне виробництво за низькою вартістю. Він набагато менш підходить для заповнення для переривчастого, позапланового покоління, такого як вітер, де надлишкова доступність потужності є нерегулярною та непередбачуваною.
Найбільше насосне сховище є у штаті Вірджинія, США, з потужністю 3 ГВт та 30 ГВт -год. Однак корисні засоби можуть бути зовсім невеликими. Вони також не повинні бути додатковими до основних гідроелектричних схем, але можуть використовувати будь -яку різницю у висоті між верхньою та нижньою резервуарами понад 100 метрів, якщо не занадто далеко один від одного. У морській воді Окінава накачається на скелю - верхній резервуар. В Австралії розбита підземна шахта була розглянута для нижнього водосховища. Ізраїль планує 344 МВт Kokhav Hayarden дві - система резервуару.
У штаті Монтана, США, 1 мільярд доларів, 4 х 100 мВт Гордон Бутт, що накачував гідро -проект зберігання в центральній частині стану, використовуватиме надлишкову потужність від 665 мВт -турбін у штаті, хоча це менш передбачувано, ніж вимкнено - потужність Peak, розроблена для постачання бази - навантаження. Absaroka Energy побудує підвищений резервуар на 312 метрах над нижчим водосховищем з 2018 року. Він розраховує постачати 1300 GWH на рік, щоб доповнити вітер, з допоміжними послугами.
У Німеччині проект Вітер та гідро -гідро -гідро -гідро поблизу Мюнстера, як очікується, буде працювати в 2018 році. Він складається з 13,6 мВт вітрових турбін та 16 МВт гідропідйомки від накачаного зберігання.
Системи зберігання енергії акумулятора
Батареї зберігають і випускають енергію електрохімічно. Вимоги до зберігання акумуляторів - це висока щільність енергії, висока потужність, тривалий термін (заряд - цикли розряду), високий круглий - Ефективність, безпека та конкурентні витрати. Інші змінні - це тривалість розряду та швидкість заряду. Серед цих критеріїв здійснюються різні компроміси, підкреслюючи обмеження систем зберігання енергії акумулятора (BESS) порівняно з джерелами генерації диспетчера. Також виникає питання про повернення енергії в інвестиції (EROI), що гостро стосується того, як довго акумулятор працює і як його круглий - ефективність поїздки у цьому періоді утримується.
Батареї потребують системи перетворення живлення (ПК), включаючи інвертор, щоб зв’язати звичайну систему змінного струму. Це додає близько 15% до основної вартості акумулятора.
Різні проекти шкали Megawatt - довели, що акумулятори добре - підходять для згладжування мінливості потужності від вітрових та сонячних систем протягом декількох хвилин і навіть годин, для короткої - тривалості інтеграції цих оновлених подій у сітку. Вони також показали, що батареї можуть реагувати швидше та точно, ніж звичайні ресурси, такі як спінінг резерви та пікові рослини. Як результат, великі масиви акумуляторів стають технологією стабілізації для вибору для короткої інтеграції - тривалості відновлюваних джерел енергії. Це функція потужності, а не в першу чергу зберігання енергії. Попит на нього значно нижчий, ніж для зберігання енергії - Каліфорнійський ISO оцінив свій піковий попит на регулювання частоти на 2018 рік на 2000 МВт з усіх джерел.
Деякі установки акумулятора замінюють спінінг -резерв на короткий - тривалість назад - вгору, тому працюйте як віртуальні синхронні машини, використовуючи інвертори, що утворюють сітку.
Розумні сітки Багато обговорення зберігання акумуляторів у зв'язку з розумними сітками. Розумна сітка - це енергетична мережа, яка оптимізує джерело живлення, використовуючи інформацію як про пропозицію, так і на пропозицію. Це робиться з мережевими функціями управління пристроями з можливостями зв'язку, такими як розумні лічильники.
Lithium - Іонні батареї
Літію - іонні батареїУ 2015 році становило 51% нещодавно -, оголосив про ємність зберігання енергії (ESS) та 86% розгорнутої потужності ESS. За оцінками, 1653 МВт нової потужності ESS було оголошено по всьому світу у 2015 році, а трохи більше одного - - третій, що приїжджає з Північної Америки. Літій - іонні батареї - це найпопулярніша технологія для розподілених систем зберігання енергії (Navigant Research). Іонні батареї Lithium - мають 95% ефективності прямого струму в круглі, падаючи до 85%, коли струм перетворюється на змінний струм для сітки. Вони мають цикл 2000-4000 та тривалість життя 10-20 років, залежно від використання.
На побутовому рівні, за лічильником*, просувається зберігання акумуляторів. Існує очевидна сумісність між сонячною ПВ та батареями, завдяки їм постійного струму. У Німеччині, де Solar PV має в середньому 10,7% коефіцієнт ємності, 41% нових установок сонячних ПВ у 2015 році були оснащені на звороті -} вгору, порівняно з 14% у 2014 році. Це збільшення, як у домогосподарстві, так і в сітці -, підключених систем PV, заохочується до уряду, що займається розвитком, і в умовленні, що підтримує, і довідка, що виплачується, і довідка, що виплачується, і довідка, що виграє вряду, що виплачується, що виграє вряду, що виплачується, що врядуючи, що виграє в урядовці. 25% необхідних інвестиційних витрат. KFW вимагає, щоб для споживання та зберігання на місцях було використано достатню електроенергію, так що не більше половини виходу досягає мережі передачі. Таким чином, стверджується, що в 1,7 до 2,5 рази звичайна сонячна потужність може терпіти сіткою без перевантаження. У 2016 році для Німеччини повідомлялося про 200 МВт. ВВт. Встановлених можливостей для зберігання.
PV домогосподарства та малого бізнесу не є частиною системи розповсюдження, але по суті є внутрішнім для приміщень, при цьому значно генерована потужність, яка там використовується, і деякі, можливо, експортуються в систему через лічильник, який спочатку вимірювала потужність, витягнута з сітки, на яку потрібно стягувати.
Один - третина з 1,5 GW "Зберігання акумулятора" у 2015 році була літієм - іонними батарейами, а 22% - натрієм - батареями з сірки. Міжнародне агентство з відновлюваної енергетики (IRENA) оцінює, що світові потребують 150 ГВт зберігання акумуляторів, щоб досягти бажаної цілі IRENA 45% електроенергії, що виробляється з відновлюваних джерел до 2030 року. У Великобританії потрібно близько 2 ГВт для швидкого контролю частоти в системі 45 GWE, а національна сітка проводить 160 до 170 мільйонів фунтів на рік на це. У Німеччині встановлена утиліта - Шкала зберігання акумуляторів збільшилася з приблизно 120 МВт у 2016 році до приблизно 225 МВт у 2017 році.
Великий Бесс - це 40 МВт/20 МВт. Втер Toshiba Lithium - Іонна система в Tohoku Electric Power Company's Nishi - Sendai в Японії, замовлена на початку 2015 року, а San Diego Gas & Electric має 30 мВт/120 мВт. Вт. Також Steag Energy Services розпочав 90 МВт Lithium - Програма зберігання іонів у Німеччині (див. Нижче), а Едісон створює об'єкт 100 МВт у Лонг -Біч, Каліфорнія.
У Південній Австралії Tesla 100 МВт/129 мВт. ВВт. Літій - Іонна система була встановлена поруч із вітроелектростанцією 309 MWE Hornsdale поблизу Jamestown - The Hornsdale Power Reserve (HPR). Близько 70 МВт потужностей укладається державному уряду, щоб забезпечити стабільність мережі та безпеку системи, включаючи допоміжні послуги з контролю частоти (FCA) через платформу Autobidder Tesla у часові рамки від шести секунд до п’яти хвилин. Інші 30 МВт потужності мають три години зберігання, і використовується як навантаження, що зміщується неоеном для сусідньої вітроелектростанції. Він виявився здатним до дуже швидкої реакції на FCA, що постачає до 8 МВт протягом приблизно 4 секунд, перш ніж повільніші контракції FCAS, коли частота опустилася нижче 49,8 Гц. У 2020 році проект розширювався на 50 МВт/64,5 МВт -год на 79 мільйонів доларів, щоб він тепер забезпечив близько половини віртуальної інерції, необхідної в державі для FCA.
Існує кілька типів літію - іонного акумулятора, деякі з високою щільністю енергії та швидкою зарядкою відповідно до автомобільних транспортних засобів (EVS), інші як літієвий залізний фосфат (LifePo4, скорочено як LFP), важкі, менше енергії - щільна і з більш тривалим терміном експлуатації. Поняття для довгих - зберігання тривалості включають переосмислення використовуваних батарейних батарей - друге - життєві батареї.
Натрій - Сульфур (NAS) Зберігання акумуляторів
Натрій - Сульфури (NAS) батареївикористовувались протягом 25 років і добре встановлені, хоча і дорогі. Їм також потрібно працювати приблизно на 300 градусів, а це означає деяке споживання електроенергії, коли не працює. PG & E 2 MW/14 MWH VACA - Dixon NAS Bess System коштувала близько 11 мільйонів доларів (5500 доларів/кВт, порівняно з приблизно 200 доларів/кВт, які PG & E, за оцінками, є перервою - навіть у 2015 році). Термін служби становить близько 4500 циклів. Кругле - Ефективність поїздки в 18 - Випробування місяця становила 75%. 4,4 МВт/20 МВт-год одиниць будується EWE у Варелі в Нижній Саксонії, Північна Німеччина для введення в експлуатацію наприкінці 2018 року. (Це частина набору - вгору з літій-іонним акумулятором 7,5 МВт/2,5 МВт.
Зберігання акумуляторів окислювально -окислювально -відновлювальних
Окислювально -відновлювальні батареї(RFBS), розроблені в 1970 -х роках, мають дві рідкі електроліти, розділені мембраною, щоб дати позитивну та негативну половину - клітини, кожен з електродом, як правило, вуглецю. Диференціал напруги становить від 0,5 до 1,6 вольт у водних системах. Вони заряджаються та виводяться на оборотне відновлення - реакція окислення по мембрані. Під час процесу зарядки іони окислюються на позитивному електроді (вивільнення електронів) і зменшуються на негативному електроді (поглинання електронів). Це означає, що електрони переходять від активного матеріалу (електроліту) позитивного електрода до активного матеріалу негативного електрода. При виписці процес повертається і енергія вивільняється. Активні матеріали - окислювально -відновлювальні пари,i.e.Хімічні сполуки, які можуть поглинати та вивільняти електрони.
Ванадієві окислювально -відновлювальні акумулятори (VRFB або V - Потік) Використовуйте множинні стани окислення ванадію для зберігання та випуску заряду. Вони відповідають великим стаціонарним застосуванню, з довгим життям (приблизно . 15, 000 циклів або «нескінченного»), повного розряду та низької вартості за кВт / год порівняно з літієм - іонами при циклілі щодня або частіше. V - Батареї потоку стають більшою вартістю - ефективною, чим довше тривалість зберігання - часто близько чотирьох годин - і чим більші потреби в енергії та енергії. Кажуть, що економічний масштаб кроссовера становить близько 400 кВт · год, за якими вони є більш економічними, ніж літію - іон. Також вони працюють при температурі навколишнього середовища, тому менш схильні до пожеж, ніж літій - іон. За вартістю та масштабами VRFBS має великі програми для сітки та галузі - до проектів GWH, а не в МВт.
З енергією та потужністю RFBS можна масштабувати окремо. Потужність визначає розмір клітин або кількість клітин, а енергія визначається кількістю середовища для зберігання енергії. Модулі до 250 кВт і можуть бути зібрані до 100 МВт. Це дозволяє відновлювально -відновлювальному потоку акумуляторів краще адаптувати до конкретних вимог, ніж інші технології. Теоретично не обмежується кількість енергії, і часто конкретні інвестиційні витрати зменшуються зі збільшенням коефіцієнта енергії/потужності, оскільки середовище зберігання енергії зазвичай має порівняно низькі витрати.
Модель "Peaker" завод у Китаї має 100 МВт Solar PV з VRFB 100 МВт/500 МВт.
Загальним висновком випробування PG&E було те, що якщо батареї повинні використовуватися для енергетичного арбітражу, вони повинні бути Co -, розташованими з вітровими або сонячними фермами - часто віддаленими від основного центру навантаження. Однак якщо вони повинні використовуватися для регулювання частоти, вони краще розташовані поблизу міських або промислових центрів навантаження. Оскільки потік доходу від контролю частоти набагато кращий, ніж арбітраж, комунальні послуги, як правило, віддають перевагу в центрі міста, а не віддаленими місцями для активів, якими вони володіють.
Витрати акумулятора Lithium - іонні третини знизилися на два - третини між 2000 та 2015 роками, приблизно до 700 доларів/кВт/год, керовані ринком транспортного засобу, і подальша вдяча вартість прогнозується до 2025 р.
| Літій - Іонні акумуляторні матеріали |
|
У міру використання іонних батарейних акумуляторів Lithium - збільшилося, а майбутні прогнози ще більше збільшилися, увага звернулася до джерел матеріалів. Літіумє досить поширеним елементом, і в 2017 році в батареї використовувались близько 39% світової живлення. Більшість поставок надходить з Австралії та Південної Америки. Див. Також інформаційний документ про супутник про літію. Електродні матеріали літію - іонних акумуляторів також користуються попитом, зокрема кобальтом, нікелем, марганцем та графітом. ГрафітВ основному виробляється в Китаї - 1,8 мільйона тонн у 2015 році з приблизно 2,1 мільйона тонн. Кобальтздебільшого видобуто в Конго (ДРК) - 83 529 тонн у 2015 році, а потім Нью -Каледонія (11 200 т), Китай (9600 т), Канада (7500 т), Австралія (6000 т) та Філіппіни (4000 т). Ресурси в основному в ДРК та Австралії. Нікельвиробляється у багатьох країнах, а ресурси добре розповсюджуються. Переробка цих матеріалів зі старих батарей є дорогою. |
Літій - іонні батареї можуть бути класифіковані за допомогою хімії їх катодів. Різне поєднання мінералів породжує значно різні характеристики акумулятора:
Літієвий нікельський кобальт з оксидом алюмінію (NCA)-специфічний енергетичний діапазон (200-250 Вт/кг), висока специфічна потужність, термін експлуатації від 1000 до 1500 повних циклів. Сприятливий у деяких преміум -класах (e.g.Tesla), але дорожчий, ніж інші хімічні речовини.
Літієвий нікель нікель марганцю оксиду кобальту (NMC)-специфічний енергетичний діапазон (140 - 200 Вт/кг), Full-Cycles LifeTime 1000-2000. Найпоширеніший акумулятор, що використовується в електричних та гібридних електромобілях. Нижча щільність енергії, ніж NCA, але довші часи життя.
Батарея літію заліза (LFP) - специфічний енергетичний діапазон (90 - 140 Вт/кг), повні цикли життя 2000. Низька специфічна енергія-обмеження для використання в дальніх ЕВ. Може бути сприятливим для стаціонарних застосувань для зберігання енергії або транспортних засобів, де розмір та вага акумулятора є менш важливими. Повідомлялося, що менш схильний до термічного втікача та пожеж.
Акумулятор літію оксиду марганцю (LMO)-специфічний енергетичний діапазон (100 - 140 Вт/кг), цикли 1000-1500 LifeTime 1000-1500. Хімія без кобальту розглядається як перевага. Використовується в електричних велосипедах та деяких комерційних транспортних засобах.
Зберігання суперконденсаторів
Конденсатор зберігає енергію за допомогою статичного заряду на відміну від електрохімічної реакції. Суперконденсатори дуже великі і використовуються для зберігання енергії, що проходять часті зарядки та цикли розряду при високому струмі та короткій тривалості. Вони розвинулися та перетнулися на технологію акумулятора за допомогою спеціальних електродів та електроліту. Вони працюють на 2,5 - 2,7 вольт і заряджаються за десять секунд. Розряд становить менше 60 секунд, а напруга поступово знижується. Специфічна енергія суперконденсаторів коливається до 30 Вт/кг, набагато менше, ніж літій-іонний акумулятор.
Обертові синхронні стабілізатори
Для компенсації відсутності синхронної інерції у генерації рослини, коли існує висока залежність від вітрових та сонячних джерел, синхронні конденсатори (синкони), також відомі як обертові стабілізатори, можуть бути додані до системи. Вони використовуються для частоти та контролю напруги, де стабільність сітки повинна бути підвищена завдяки високій частці змінних відновлюваних входів. Вони забезпечують надійну синхронну інерцію і можуть допомогти стабілізувати відхилення частоти шляхом генерування та поглинання реактивної потужності. Це не зберігання енергії в звичайному розумінні і описані на сторінці інформації про відновлювану енергію та електроенергію.
Акумуляторні системи по всьому світу
Європа
Загальна встановлена ємність для зберігання гідро зберігання Non - в Європі досягла 2,7 ГВт -год в кінці 2018 року і, як передбачається, до кінця 2020 року становитиме 5,5 ГВт -год. Сюди входять домогосподарські системи, які містять більше одного - третини 2019 - 20 доповнень. EDF планує мати 10 ГВт зберігання акумуляторів по всій Європі до 2035 року. У березні 2020 р. Всього запустив проект літій-іонного акумулятора 25 МВт/25 МВт-год на Мардік поблизу Дюнкерка, який був "найбільшим у Франції".
Перший із шести запланованих іонних одиниць Lithium 15 МВт - у 100 мільйонів євро, програма потужністю 90 МВт була напруженою в червні 2016 року на своєму вугільному вугіллях Lünen -}, звільненому ділянці в Німеччині. Щоб отримати право на комерційну роботу, акумулятори повинні реагувати на автоматизовані дзвінки протягом 30 секунд і бути здатними подавати - in протягом мінімум 30 хвилин.
У Німеччині RWE інвестувала 6 мільйонів євро в 7,8 МВт/7 мВт · г Літій - Іонно -акумуляторні акумуляторні акумуляторні акумуляторні акумуляторні акумуляції на своїй електростанції Herdecke поблизу Дортмунда, де утиліта працює накачаною установкою для зберігання. Він працював з 2018 року.
У Німеччині в 2015 році в 2015 році в 2015 році в Фельдгеймі, Бранденбург. Він має 3360 літію - іонних модулів від LG Chem у Південній Кореї. Акумулятор 13 мільйонів євро зберігає живлення, що генерується місцевою вітроелектростанцією 72 МВт і була побудована для стабілізації сітки TSO 50Hertz передач. Він також бере участь у щотижневих тендерах на резерв первинного контролю.
RWE планує 45 МВт -літію - іонний акумулятор на його затяжці та 72 МВт на своїх електростанціях Werne Gerstein до кінця 2022 року, головним чином для FCA. Siemens планує акумулятор 200 МВт/200 МВт -год у Wunsiedel у Баварії для зберігання енергії та управління піком.
Голландські утиліти Eneco та Mitsubishi, як Enspireme, встановили 48 МВт/50 МВт · год літію - іонний акумулятор у Джарделунді, Північна Німеччина. Акумулятор полягає в тому, щоб доставити первинний резерв до мережі та підвищити стабільність мережі в регіоні з багатьма вітрогенератором та проблемами заторів.
Повідомляються, що німецькі оператори акумуляторних систем, які подають заявку на ринок первинного резерву контролю щотижня, отримали середню ціну 17,8 євро/мВт -год протягом 18 місяців до листопада 2016 року.
В Іспанії Acciona замовив вітрову установку з BESS у травні 2017 року. Завод Acciona оснащений двома системами іонних акумуляторів Samsung -, одним, що забезпечує 1 МВт/390 кВт/год, а другий, що виробляє 0,7 МВт/700 кВт/год, підключений до вітрової турбіни 3 МВт та на сітці. Обидва, схоже, мають частотну реакцію як частину своєї ролі.
У травні 2016 року Fortum у Фінляндії контрактував з французькою батареєю Saft, щоб забезпечити 2 мільйони мегаватів - шкали літію - іонна система зберігання енергії акумулятора для своєї електростанції Suomenoja як частина найбільшого колись -коли -небудь Bess Pilot Project у північних країнах. Він матиме номінальний вихід 2 МВт і зможе зберігати 1 МВт · год електроенергії, щоб запропонувати TSO для регулювання частоти та згладжування виходу. Він схожий на систему, що працює в області Аубе, пов'язуючи два вітроелектростанції, що становить 18 МВт. SAFT розгорнув понад 80 МВт акумуляторів з 2012 року.
У Великобританії в серпні 2019 року було зареєстровано 475 МВт зберігання акумуляторів.
Компанія RESE Energy Company забезпечує 55 МВт динамічної частотної відповіді від літію - зберігання іонних акумуляторів до національної мережі. RES вже має понад 100 МВт/60 МВт · год зберігання акумуляторів, в основному в Північній Америці.
У Великобританії, на Оркнейських островах, працює система зберігання іонних акумуляторних акумуляторів 2 МВт/500 кВт/год. Ця електростанція Kirkwall використовує акумулятори Mitsubishi у двох 12,2 м перевезення контейнерів і зберігає живлення з вітрових турбін.
У Сомерсеті зберігання Cranborne Energy має 250 кВт/500 кВт/год Tesla PowerPack Lithium - Система зберігання іонів, пов'язана з сонячним набором Solar Pv - вгору. Tesla стверджує, що PowerPacks можна налаштувати, щоб забезпечити потужність та потужність енергії в сітку як окремий актив, пропонуючи регулювання частоти, контроль напруги та спінінг резервних послуг. Стандартний блок Tesla Industrial PowerPack становить 50 кВт/210 кВт/год, з 88% круглим - Ефективність поїздки.
У Великобританії StatoIl замовив проект 1 МВт · год літію - іонної акумуляторної акумуляторної акумулятора, Batwind, як на берегах для 30 МВт -офшорного проекту Hywind у Петерхеді, Шотландія. З 2018 року він повинен зберігати надлишкове виробництво, зменшити витрати на баланс та дозволити проекту регулювати власне джерело живлення та захоплювати пікові ціни через арбітраж.
Північна Америка
У листопаді 2016 року Pacific Gas & Electricy Co (PG&E) повідомив про 18 - Проект демонстрації технології місяця для вивчення продуктивності систем зберігання акумуляторів, що беруть участь у ринках електроенергії в Каліфорнії. Проект розпочався в 2014 році та використовував 2 МВт/14 МВт. Вт. Вт- Dixon та 4 МВт Yerba Buena натрію - Системи зберігання акумуляторів сульфура для надання енергетичних та допоміжних послуг на ринках незалежного системного оператора Каліфорнії (CAISO) та контролюються CAISO на цьому оптовому ринку. Пілотний проект Yerba Buena Bess 18 мільйонів доларів був створений PG&E у 2013 році за 3,3 мільйона доларів США від Каліфорнійської комісії з енергетики. Вакса-Діксон Бесс асоціюється з сонячною установкою PG&E в окрузі Солано.
У 2017 році PG&E використовуватиме акумулятор Yerba Buena для іншої демонстрації технології, що включає координацію третьої - партійних розподілених енергетичних ресурсів (DERS) - таких як житлова та комерційна сонячна енергія - за допомогою розумних інвертерів та зберігання акумуляторів, що контролюються за допомогою розподіленої системи управління енергетичними ресурсами (DERM).
У серпні 2015 року GE уклав контракт на створення системи літій -іонних акумуляторних батарей на 30 МВт/20 МВт -год для партнерів для зберігання енергії Coachella (CESP) у Каліфорнії, в 160 км на схід від Сан -Дієго. Об'єкт 33 МВт був завершений Zglobal у листопаді 2016 року і сприятиме гнучкості сітки та підвищення надійності в мережі району Імператорського зрошення, забезпечуючи сонячну розряду, регулювання частоти, балансування електроенергії та можливість запуску чорного запуску для сусідньої газової турбіни.
San Diego Gas & Electric має 30 МВт/120 МВт · год літію - іонний бесс в Ескондідо, побудований за допомогою зберігання енергії AES і складається з 24 контейнерів, що містять 400 000 батарей Samsung майже в 20 000 модулях. Він забезпечить вечірній попит на піку, а частково замінить зберігання газу Алісо Каньйон на 200 км на північ, на яку довелося відмовитися на початку 2016 року через масовий витік. (Він був використаний для піку - генерація газу навантаження.)
Зберігання акумуляторів 30 МВт SDG & E в Ескондідо, Каліфорнія. (Фото: San Diego Gas & Electric)
Південна Каліфорнія Едісон будує установку акумулятора 100 МВт/400 МВт -год для комісії в 2021 році, що включає 80 000 літій - іонних акумуляторів у контейнерах. Ще один великий проект SCE, запропонований SCE, - це зберігання на 20 МВт/80 МВт -год для енергії Altagas Pomona на своєму природному газі Сан -Габріеля -.
Великим проектом є південна Каліфорнія Едісон в розмірі 50 мільйонів доларів Tehachapi 8 МВт/32 МВт · год Літій - Проект зберігання іонних акумуляторів у поєднанні з вітроелектростанцією 4500 МВт, використовуючи 10 872 модулі 56 клітин, кожна з LG Chem, яка може постачати 8 МВт протягом чотирьох годин. У 2016 році Tesla уклав контракт на постачання 20 МВт/80 МВт. ВВт. Літій - Система зберігання акумуляторів іонів для підстанції Міра Лома Південної Каліфорнії Едісона, щоб допомогти задовольнити щоденний піковий попит.
Дуже велика акумуляторна система була затверджена для газу Vistra -, що стріляла на посадковій електростанції Moss в окрузі Монтерей, Каліфорнія. Зрештою, це може становити 1500 МВт/ 6000 МВт · год, починаючи з 182,5 МВт/ 730 МВт -год у 2021 році. Він використовуватиме 256 одиниць Megapack Tesla'3 MWH. Крім того, плани орієнтовні. Вістра планує 300 МВт/1200 МВт -год в інших місцях.
Повідомляється, що Tesla має на меті мати 50 ГВт -год в Інтернеті до початку 2020 -х років.
На гірській вітроелектростанції на 98 МВт у Західній Вірджинії використовується мульти - Використовуйте сітку 32 МВт/8 МВт. Рослина відповідає за регулювання частоти та стабільність сітки на ринку PJM, а також арбітраж. Іонні батареї Lithium - були виготовлені системами A123, а при введенні в експлуатацію в 2011 році це був найбільший літій - іонний бесс у світі.
У грудні 2015 року EDF відновлювана енергія замовила свій перший проект BESS у Північній Америці, з потужністю 40 МВт (20 МВт табличка) в мережі PJM Grid в штаті Іллінойс для участі на ринках регулювання та потужностей. Літію - іонні батареї та електроніка живлення постачалися BYD America і складалися з 11 контейнерних одиниць на загальну суму 20 МВт. Компанія має понад 100 МВт проектів для зберігання, що розробляються в Північній Америці.
E.ON North America встановлює дві короткі 9,9 МВт - Тривалість літієвих іонних акумуляторних батарей для своїх піронних та індейльських вітроелектростанцій як проекти зберігання Texas Waves у Західному Техасі. Мета - в основному для допоміжних послуг. Проект слідує за залізним конем 10 МВт поблизу Тусона, штат Арізона, що примикає до сонячного масиву 2 МВт.
Solarcity використовує 272 Tesla PowerPacks (Lithium - Система зберігання іонів) для його 13 МВт/ 52 МВт. Умнт. Квайо Сонячний проект Острів на Гаваях, щоб задовольнити вечірній піковий попит. Потужність постачається в утиліту острова Кауай (KIUC) у 13,9 центів/кВт/год протягом 20 років. KIUC також здійснює введення в експлуатацію проекту з сонячною фермою 28 МВт та акумуляторною системою 20 МВт/100 МВт.
Toshiba поставила велику Бесс для Гамільтона, штат Огайо, що складається з масиву 6 мВт/ 2 мВт. Умбт. НВт -літію - іонних акумуляторів. Життя понад 10 000 зарядки - цикли розряду заявляють.
Powin Energy та Hecate Energy будують два проекти, що загалом 12,8 МВт/52,8 МВт · г в Онтаріо, для незалежного оператора системи електроенергії. Штаб -акумулятор Powin's Stack 140 в 2 МВт · год буде містити системи в Кітченері (20 масивів) та Стратфорд (6 масивів).
Велика утиліта - Шкала зберігання електроенергії - це 4 МВтНатрій - Сірка (NAS) акумуляторСистема для забезпечення підвищення надійності та якості електроенергії для міста Президіо в Техасі. Він був напружений на початку 2010 року, щоб забезпечити швидку спинку - вгору для потужності вітру в локальній сітці Ercot. Натрій - Акумулятори сірки широко використовуються в інших місцях для подібних ролей.
У Анкоридж, штат Аляска, система акумуляторів 2 МВт/0,5 МВт -год доповнюється маховиком, щоб допомогти використанню енергії вітру.
Avista Corp у штаті Вашингтон, північний захід США, купує 3,6 МВтВанадієвий окислювально -відновлюючий акумулятор (VRFB)Завантажити баланс за допомогою відновлюваних джерел енергії.
ISO в Онтаріо уклав 2 МВтЦинк - Залізний окислювально -відновлюючий батареявід енергетичних систем Vizn.
Східна Азія
Китайська комісія з питань національного розвитку та реформ (NDRC) закликала до кількох 100 МВтВанадієвий окислювально -відновлюючий акумулятор (VRFB)Встановлення до кінця 2020 року (а також 10 МВт/100 МВт · год суперкритична система зберігання енергії стисненого повітря, одиниця масиву зберігання енергії на 10 МВт/1000 МД, 100 МВт Lithium - систем зберігання енергії іонів та новому типу - пропускна здатність Molten Salth Salther накопичувач).
Rongke Power встановлює VRFB 200 МВт/800 МВт -год у Даліан, Китай, стверджуючи, що це найбільший у світі. Він повинен задовольнити піковий попит, зменшити скорочення з сусідніх вітроелектростанцій, підвищити стабільність сітки та забезпечити потужність чорного запуску з середини - 2019. Ронгке планує 2 ГВт/рік заводські результати у 2020 -х роках. Pu Neng в Пекіні планує масштабне виробництво VRFBS, і в листопаді 2017 року був укладений контракт на будівництво одиниці 400 МВт. Sumitomo постачав VRFB 15 МВт/60 МВт -год для HEPCO в Японії, замовлений у 2015 році.
Китайська енергія VRB розробляє кілька проектів акумуляторів проточних клітин: провінція Цінхай, 2 МВт/10 МВт -год для інтеграції вітру; Провінція Hubei, інтеграція ПВ 10 МВт/50 МВт -год зростає до 100 МВт/500 МВт; Провінція Ліанлонг, інтеграція відновлюваних джерел енергії 200 МВт/800 МВт -год; Цзянсу 200 МВт/1000 МВт -год інтеграції вітру.
Компанія Hokkaido Electric Power скоротила електричну промисловість Sumitomo, щоб поставити сітку - Система зберігання енергії акумулятора на масштабі для вітроелектростанції на півночі Японії. Це буде 17 МВт/51 МВт. Втків Ванадієвий окислювально -відновлюючий акумулятор (VRFB), здатний три години зберігання, що належить в Інтернеті в 2022 році в Абірі, з терміном експлуатації 20 років. Hokkaido вже працює з VRFB 15 МВт/60 МВт -год, також побудованою Sumitomo Electric, у 2015 році.
Австралія
У Південній Австралії резерв Power Hornsdale - це Tesla 150 MW/194 MWH літію - іонна система поруч із вітроелектростанцією Hornsdale 309 MWE Hornsdale Neoen поблизу Джеймстауна. Близько 70 МВт потужностей укладається державному уряду для забезпечення стабільності мережі та безпеки системи, включаючи допоміжні послуги з контролю частоти (FCA). Деталі повного вСистеми зберігання енергії акумулятораРозділ вище.
У Вікторії Neoen будує 300 МВт/450 МВт -год. Вікторіанська велика акумулятор поблизу Джилонга. Neoen має контракт на послуги з сітки 250 МВт з австралійським оператором енергетичного ринку (AEMO), щоб допомогти в стабільності мережі та "розблокувати більше відновлюваної енергії" за допомогою FCA. Tesla уклав контракт на постачання та експлуатацію системи, що складається з 210 Tesla Megapacks, очікується в Інтернеті до 2022 року. Під час первинних тестування в кінці липня 2021 року один із мегапаків Tesla загорівся.
Neoen побудував акумулятор на 20 МВт/34 МВт -год, що доповнює вітроелектростанцію 196 МВт у Ставеллі у Вікторії, для Green Power Bulgana Green.
У Вікторії акумулятор 30 МВт/30 МВт -год, що постачається Fluence, знаходиться поблизу Балларат, а в Ганнаваррі поблизу Керанга з 2018 року акумулятор PowerPack Tesla 25 МВт/50 МВт.
У Південній Австралії 330 MWE Solar Pv Plast пропонується групою Lyon, схемою зберігання сонячних батарей у Морган, яка буде підкріплена акумулятором 100 МВт/400 МВт · г, з оцінкою витрат на 700 мільйонів доларів та 300 мільйонів доларів відповідно. Поруч з олімпійською греблями на півночі штату, 120 МВт сонячного ПВ плюс 100 МВт/200 МВт. ВВт. Умбт. Батарея, що пропонується групою Lyon, ймовірно, коштує становить 250 мільйонів доларів і 150 мільйонів доларів відповідно.
AGL договорила Wärtsilä, щоб поставити 250 МВт/250 МВт · год акумулятор літієвого залізного фосфату (LFP) на газі Torrens Island - поблизу Аделаїди для використання з 2023 року. Він може бути розширений до 1000 мВт. ВВт.
Великий акумулятор Playford 100 МВт/100 МВт. Вт.
Перша утиліта в Австралії - Шкала потоку акумулятора повинна бути побудована в Neuroodla, 430 км на північ від Аделаїди. Він буде поставлений Invinity і матиме потужність 2 МВт/8 МВт -год, щоб забезпечити вечірню піку та допоміжні послуги, що стягується сонячним масивом 6 МВт. Індивідуальні модулі VRFB - 40 кВт.
У Квінсленді на Вандоані на півдні 100 МВт/150 МВт -год акумулятор встановлюється для Vena Energy.
У Квінсленді, поблизу Лейкленда, на південь від Куктауна, 10,4 МВт сонячного заводу ПВ повинен бути доповнений 1,4 МВт/5,3 МВт · год літію - іонним акумулятором як край сітки набору - вгору з острівним режимом під час вечірньої вершини. Він використовуватиме завод для зберігання гібридних енергоносних рішень Conergy, і він належить в Інтернеті в 2017 році. Проект 42,5 мільйона доларів зменшить потребу в оновленні сітки. BHP Billiton бере участь у проекті як можливий прототип для віддалених шахтних сайтів. Інші подібні системи знаходяться на мінах Дегрусса та Вейпи.
У Північно -Західній Австралії 35 МВт/11,4 МВт/год Kokam Lithium - Іонний акумулятор працює з вересня 2017 року на приватних мінах, що обслуговують, поряд із газовим газом 178 МВт - з повільною реакцією. Це допомогло в контролі частоти та стабілізації невеликої сітки. З запропонованим додаванням 60 МВт сонячної потужності передбачається другий акумулятор.
У Tom Price в Pilbara 45 МВт/12 МВт -год акумулятор функціонує як віртуальна синхронна машина, замінюючи прядильну резерв у газових турбінах. Також встановлюється батарея Hitachi 50 МВт/75 МВт. ВВ. Акумулятор 35 МВт/12 МВт -год вже працює поблизу на горі Ньюмен.
Інші країни
У Руанді 2,68 мВт -· год зберігання акумуляторів від Tesvolt Німеччини договорився, щоб забезпечити потужність сільськогосподарського зрошення -, використовуючи іонні комірок Samsung Lithium - в модулях 4,8 кВт / год. Tesvolt стверджує 6000 циклів повного заряду зі 100% глибиною звільнення протягом 30 років терміну служби.
Інші технології акумулятора (ніж літію - іон)
Батареї NB Vanadium Flow та натрію - Акумулятори сірки описані в розділі системи зберігання енергії батареї вище.
Redflow має діапазон модулів акумуляторів броміду цинку (ZBM), які можна встановити у зв'язку з переривчастим запасом і здатні до щоденного глибокого розряду та заряду. Вони більш міцні, ніж літію - тип іона, і очікувана пропускна здатність енергії для менших одиниць ZBM коливається до 44 МВт · год. Великі - Одиниці масштабу акумулятора (LSB) містять 60 батарей ZBM-3, які доставляють піку 300 кВт, безперервний 240 кВт, на 400-800 вольт і постачають 660 кВт · год.
Зберігання енергії EOS у США використовує свою ZnythВодний цинковий акумуляторз гібридним катодом цинку та оптимізованою для підтримки утиліти, забезпечуючи 4 - 6 годин безперервного розряду. Він включає 4 кВт · год одиниць, що складають 250 кВт/1 МВт -год підсистеми та повну систему 1 МВт/4 МВт. У вересні 2019 року EOS та Holtec International оголосили про утворення HI - Power, спільне підприємство до маси виробляє водні батареї цинку для промислових - масштабних зберігання енергії, включаючи зберігання надлишкової потужності від SMR-160 модульних реакторів Holtec під час пікового попиту.
Герцог Енергія тестуєГібрид Ultracapacitor - зберігання акумуляторівСистема (Гесс) у Північній Кароліні, близька до сонячної установки 1,2 МВт. Акумулятор 100 кВт/300 кВт/год використовує водну гібридну іонну хімію з електролітом солоної води та синтетичним сепаратором бавовни. Rapid - Відповідь Ultracapacitors згладить коливання навантаження.
Нижча - вартістьВедучі - кислотні батареїтакож широко використовуються в невеликих комунальних масштабах, при цьому банки до 1 МВт використовуються для стабілізації виробництва електроенергії вітроелектростанції. Вони набагато дешевші, ніж літію - іон, деякі здатні до 4000 циклів глибокого розряду, і вони можуть бути повністю перероблені в кінці життя. Ecoult Ultrabattery поєднує клапан - регульований свинцевий - кислота (vrla) акумулятор з ультрапакітором в одній комірці, даючи високу - швидкість частково - стан - - стягування з longevity. Система ультрабаттерії 250 кВт/1000 кВт/год із 1280 акумуляторами Ecoult була введена в експлуатацію проекту зберігання енергії PNM в Albuquerque, штат Нью -Мексико, S&C Electric у зв'язку з сонячною системою сонячної енергії, в першу чергу для регулювання напруги. Найбільша свинцева система зберігання акумуляторних батарей в Австралії - на острові Кінг -острова становить 3 МВт/1,5 МВт · г.
Стенфордський університет розробляєалюміній - іонний акумулятор, вимагаючи низької вартості, низької горючості та високої - ємності зберігання заряду протягом 7500 циклів. Він має алюмінієвий анод та катод графіту, з сольовим електролітом, але виробляє лише низьку напругу.
Домогосподарство - масштаб Bess
У травні 2015 року Tesla оголосила про побутовий блок зберігання акумуляторів 7 або 10 кВт / год для зберігання електроенергії від відновлюваних джерел енергії, використовуючи літію - іонні батареї, подібні до автомобілів Tesla. Він доставить 2 кВт і працює на 350 - 450 вольт. Система Powerwall буде продана інсталяторам за 3000 доларів за одиницю 7 кВт · год або 3500 доларів за 10 кВт · год, хоча останній варіант був негайно припинений, а перший зменшився до 6,4 кВт · год зберігання та потужність 3,3 кВт. Хоча це, очевидно, є внутрішнім масштабом, якщо широко взяли участь, це матиме наслідки для сітки. Tesla стверджує, що 15 с/кВт/год використовує зберігання, плюс вартість цієї відновлюваної енергії спочатку, 10-річна гарантія на 3650 циклу, що покриває зменшення продукції до 3,8 кВт/год у п’яти році, 18 000 кВт/год.
У Великобританії PowerVault постачає різноманітні батареї для домашнього використання, головним чином із сонячним ПВ, але також з метою заощадження з розумними лічильниками. Його свинцева акумулятор 4 кВт / год - кислотна батарея є найпопулярнішим продуктом у встановленому £ 2900, хоча фактичні батареї потребують заміни кожні п’ять років. Літій 4 кВт · год - іонний одиниця коштує 3900 фунтів стерлінгів, а інші продукти - від 2 до 6 кВт / год, вартістю до 5000 фунтів стерлінгів.
У квітні 2017 року LG Chem пропонував цілий ряд акумуляторів у Північній Америці, як низьку -, так і високу напругу -. Він має 48-вольтових батарейних батарей з 3,3, 6,5 та 9,8 кВт / год, а також 400-вольтовими акумуляторами з 7,0 та 9,8 кВт / год.
Внутрішній - Рівень Літій - Іонний Бесс може зазнавати обмежень пожежі, які забороняють одиниці, прикріплені до стін житла.
Стисне зберігання повітряної енергії
Зберігання енергії із стисненим повітрям (КЕС) у геологічних печерах або старих шахтах випробовується як відносно велика технологія зберігання шкали -, використовуючи газ, що скидається (це діабатична система). При вивільненні (з попереднім нагріванням для компенсації адіабатичного охолодження), він забезпечує газову турбіну з додатковим опікуванням палива, вихлоп використовується для попереднього нагрівання. Якщо адіабатичне тепло від стиснення зберігається і використовується пізніше для попереднього нагрівання, система є адіабатичними кейсами (A - CAE).
Установки CAES можуть становити до 300 МВт, загалом близько 70% ефективності. Ємність CAES може навіть випустити виробництво з вітроелектростанції або 5-10 МВт сонячної потужності ПВ і зробити його частково відправленим. У Алабамі (110 МВт, 2860 МВт / год) працює дві діабатичні системи КЕС) та Німеччині (290 МВт, 580 МВт -год) та інші випробувані або розроблені в інших місцях США.
Акумулятори мають кращу ефективність, ніж КЕС (вихід як частка вхідної електроенергії), але вони коштують дорожче на одиницю ємності, а системи CAES можуть бути значно більшими.
Duke Energy та три інші компанії розробляють проект 1200 МВт, 1,5 мільярда доларів в штаті Юта, допоміжну до вітроелектростанції 2100 МВт та інші відновлювані джерела. Це проект для зберігання енергії Intermountain, використовуючи соляні печери. Він орієнтований на тривалість 48 годин для розряду до мостових розривів переривчастої, отже, очевидно, понад 50 ГВт-год. Сайт також може зберігати надлишок сонячної енергії, що передається з Південної Каліфорнії. Він повинен бути побудований на чотирьох етапах 300 МВт.
Геелектричне зберігання енергії планує проект CAES 550 GWH/YR в Ларні, Північна Ірландія.
У США проект з Gill Ranch CAES адаптується як завод для зберігання енергії стисненого газу (CGES), при цьому природний газ, а не повітря, зберігається під тиском. Газ зберігається приблизно в 2500 фунтів на дюйм та 38 градусів. Розширення на трубопровідний тиск 900 фунт / кв.дюйм вимагає попереднього нагрівання, щоб уникнути рідкої води та утворення гідратів.
Торонто Hydro з Hydrostor має пілотний проект, що використовує стиснене повітря в сечовому міхурі 55 м підводним в озері Онтаріо, щоб отримати 0,66 МВт протягом однієї години.
Кріогенне зберігання
Технологія працює шляхом охолодження повітря до - 196 градусів, і в цей момент він перетворюється на рідину для зберігання в ізольованих низьких - резервуарах тиску. Експозиція температури навколишнього середовища викликає швидке RE - газифікацію та 700-кратне розширення в обсязі, що використовується для керування турбіною та створення електроенергії без згоряння. Highview Power у Великобританії планує комерційний масштаб 50 МВт/250 МВт-год "рідке повітря" на місці, що не використовується на місці, що базується на пілотному заводі в Slough та демонстраційному заводі поблизу Манчестера. Енергія може зберігатися протягом тижнів (замість годин, як і для батарей) за прогнозованою рівномірною вартістю 110 фунтів/мВт-год.
Термічне зберігання
Як описано в сонячному тепловому підрозділі паперу відновлюваної енергії WNA, деякі рослини CSP використовуютьрозплавлена сільзберігати енергію протягом ночі. Гемасол -20 MWE ISPAIN стверджує, що є першим у світі біля бази - навантаження CSP завод з 63% коефіцієнтом ємності. У Іспанії 200 МВА Andasol Plant також використовує розплавлене теплове зберігання солі, як і в Каліфорнії 280 MWE Solana.
Один розробник розплавленого сольового реактора (MSR), Moltex, висунув концепцію зберігання тепла розплавленої солі (GridReserve) для доповнення переривчастих відновлюваних джерел енергії. Moltex пропонує стабільний сольовий реактор на 1000 МВт, що працює безперервно, відволікаючи тепло приблизно на 600 градусів у періоди низького попиту на зберігання солі нітратів (як використовується в сонячних установах CSP). У періоди високого попиту потужність можна подвоїти до 2000 МВт, використовуючи збережене тепло до восьми годин. Стверджується, що магазин тепла додає лише 3 фунти/мВт · год, до рівномірної вартості електроенергії.
Інша форма зберігання тепла розробляється в Південній Австралії, де використовує компанія 1414 (14D)розплавлений кремнію. Процес може зберігати 500 кВт · год у кубі розплавленого кремнію 70 см, приблизно в 36 разів більше, ніж Powerwall Tesla в тому ж просторі. Він викидається через тепло - обмінний пристрій, такий як двигун стіллінга або турбіна, і переробляє тепло. Одиниця 10 МВт -год коштуватиме близько 700 000 доларів. (1414 градус - це точка плавлення кремнію.) Демонстрація Тесса повинна бути в проекті сонячної енергії Aurora поблизу Порт -Августа, Південна Австралія.
Також в Австралії, змішаний матеріал, який називаєтьсяСплав проміжок беззаперечно (MGA)зберігає енергію у вигляді тепла. MGA включає невеликі блоки змішаних металів, які отримують енергію, що виробляється відновлювані джерела енергії, таких як сонячна енергія та вітер, що є надлишком попиту на мережу та зберігає його до тижня. Цитується вартість $ 35/кВт Тепло вивільняється для генерації пари, потенційно в переробленому вугіллях - обстрілених рослин. Компанія MGA Thermal була відірвана з Університету Ньюкасла, а використання федерального гранту будує пілотний виробничий завод. Він має кілька систем, що розробляються для температури від 200 градусів до 1400 градусів.
Ще одна форма зберігання енергії - лід.Енергія льодуМає контракти з Південної Каліфорнії Едісона, щоб забезпечити 25,6 МВт зберігання теплової енергії за допомогою її системи крижаного ведмедя, прикріпленого до великих кондиціонерів. Це робить лід вночі, коли попит на електроенергію низький, а потім використовує його для забезпечення охолодження вдень замість компресорів кондиціонування, тим самим зменшуючи піковий попит.
Зберігання водню
У Німеччині Siemens замовив об'єкт для зберігання водню потужністю 6 МВт, використовуючиМембрана Proton Exchange (PEM)Технологія перетворення надлишкової енергії вітру на водень, для використання в паливних елементах або додавання до постачання природного газу. Завод в Майнці - це найбільша установка PEM у світі.
Ефективність електролізу до паливного елемента до електроенергії становить близько 50%.
San Diego Gas & Electric працює з ізраїльським Генкеллом, щоб встановити 30 Gencell G5RX назад - вгору паливні елементи на своїх підстанціях. Це водень - лужні паливні елементи з 5 кВт. Вони виготовлені в Ізраїлі, і там використовується Ізраїльська електрична корпорація.
Кінетичне зберігання
МаховикЗберігайте кінетичну енергію і здатні десятки тисяч циклів підзарядки.
ISO Ontario відговорила систему зберігання маховиків на 2 МВт від NRSTOR Inc. Hawaiian Electric Co встановлює маховику 80 кВт/320 кВт/год від Amber Kinetics для своєї сітки Oahu, це один модуль потенційно з декількох. Зазвичай маховик, що зберігають кінетичну енергію, готову до повернення назад в електроенергію, використовуються для контролю частоти, а не на зберігання енергії, вони доставляють енергію протягом відносно короткого періоду і можуть кожен подавати до 150 кВт / год. Amber Kinetics претендує на чотири - можливість викиду години.
Намертичні виробничі підрозділи Durastor, які мають потенціал від десятків кіловатів до мегаватів. Застосування варіюється від регенеративного гальмування для поїздів до допоміжних послуг вітроелектростанції.
Основне використання маховиків знаходиться в дизельному обертовому безперебійному джерелі живлення (DRUPS) SET - UPS, з 7 - 11 Друга їзда - через синхронну функцію під час запуску інтегрованого генератора дизельного дизельного генератора після відмови мережі. Це дає час -e.g.30 секунд - для звичайного дизельного назад - до початку.








