Чување соларне енергије у води била је једна од тема о којима се говорило у потрази за складиштењем соларне енергије. дакле, да ли је складиштење соларне енергије у води превара или стварност. У овом читању одговорићемо на то.
Соларна енергија задовољава неке од наших потреба за електричном енергијом, али не искључује неизбежно потребу за другим изворима електричне енергије. А у неким случајевима то може чинити мрежу мање ефикасном доприносећи несигурности и узимајући у обзир коришћење продавница које су на врхунцу, које су генерално већи загађивачи.
Врхунске продавнице су главни резултат за праћење терета на мрежи. Ово су нижи, драгоценији извори електричне енергије који раде само много сати дневно да би надокнадили разлику између основног терета и вечерњих шпица.
Још један интригантан резултат овог проблема назива се операција потражње, која утиче на потражњу за електричном енергијом како би се смањили или померили врхови и више ускладили производни капацитет.
Али свети грал у испоруци електричне енергије на нивоу мреже је једноставно дозволити да потражња и углови производње буду онакви какви ће бити, складиштење енергије када производња премаши потражњу и коришћење те ускладиштене енергије током врхунца потражње.
Постоји велики избор фасцинантних идеја за складиштење великих количина енергије, од растопљеног тампона до притиска ваздуха у старим рудницима, али највећи део тренутног складишта на мрежи израчунава на основу гравитационе могућности, то је коришћење сувишне енергије за подизање робе, такође користите ту ствар да индукујете електрицитет док пада назад, у основи третирајући земаљску гробницу као извор.
А огромна зрелост тренутног складишта на мрежи то чини користећи воду, у шеми која се зове пумпни хидроелектрични систем за складиштење, метод складиштења соларне енергије у води.
Технологија складиштења хидроенергије са пумпом је начин складиштења соларне енергије у води. Ово је древна и добро успостављена метода, али се не користи много. Иако могу бити приступачне и добро одрживо решење за складиштење енергије и воде у великом и годишњем обиму.
Акумулација хидроелектрана је механичка технологија складиштења енергије заснована на транспорту воде. У овом процесу, вода се пумпа узбрдо користећи електричну енергију у резервоар када је потражња за електричном енергијом ниска.
Касније, када је потражња за електричном енергијом велика, води се дозвољава да тече низбрдо и користи се за окретање турбине за производњу електричне енергије. Иако је потреба за складиштењем хидроенергије на пумпама порасла због његове употребе у складиштењу обновљиве енергије као што је енергија сунца и ветра, то је технологија која постоји од раних 1900-их.
Соларна енергија се може складиштити кроз пумпани хидроелектрични систем складишта као начин складиштења сунчеве енергије у води укључујући и другу обновљиву енергију као што је енергија ветра у води, чиме се крши јаз када сунце не сија или ветар не дува.
Соларна енергија је извор енергије који је испрекидан и варијабилан, тако да је неопходно да постоји алтернатива за складиштење како би се осигурало да потражња за енергијом буде задовољена у било ком тренутку.
Постоји доступно краткорочно складиштење енергије за соларну енергију као што су батерије за решавање проблема с прекидима, али дуготрајно складиштење енергије, као што је технологија складиштења пумпне хидроенергије, може се користити за сезонске варијације у производњи електричне енергије, као у летњем и зимском периоду.
Водоник се може користити као дуготрајно складиштење енергије, али у поређењу са технологијом складиштења пумпане хидроенергије, водоник још није економски конкурентан.
Хидроелектрични складишни систем са пумпом захвата и складишти воду на два места са стрмим падом између. Вода се може пумпати узбрдо да би се изнова и изнова вежбала за производњу енергије. Наравно, то пумпање троши само по себи струју, ту долази на сцену соларна енергија.
Када сунце сија и људи не користе важну енергију, резервна соларна енергија је доступна за пумпање воде назад у складиште, а у другим временима када сунце не производи довољно енергије да задовољи потражњу, пумпни систем за складиштење хидроелектрана се окреће. акција и надокнађује простор.
Цео систем ради заједно као огромна обновљива батерија која обезбеђује поузданост складишта и нефлексибилност коју соларна енергија не може да понуди сама.
У технологији складиштења пумпне хидроенергије када се вишак енергије генерисан из соларне енергије користи за пумпање воде узбрдо, ствара се огромна количина потенцијалне енергије.
У крајњим случајевима, начин на који ово функционише је да имате два буџета тешка, али раздвојена великом разликом у надморској висини. Ноћу, када су цене струје ниске, користите ту јефтину снагу и пумпе да попуните горњу снагу.
Ипак, пумпна хидроелектрана има неке природне захтеве за одговарајуће перформансе. То укључује; погодни пејзажи и резервоари који могу бити језера (природна или настала изградњом брана).
Такође, пумпно складиште хидроелектрана захтева дуготрајне регулаторне дозволе и време имплементације које може бити веома дуго и не заборавља велики почетни капитал.
Осим да помогне човеку да се носи са енергетском арбитражом, технологија складиштења пумпне хидроенергије није у стању да оптимално интегрише различите обновљиве изворе енергије и то доводи до тога да припада период финансијске отплате.
Ово је један од различитих разлога зашто се данас не користи масовно коришћење пумпне хидроелектране. Такође, само у одређеним областима можете пронаћи технологију складиштења пумпане хидроенергије јер укључује високе трошкове унапред са неким строгим и значајним препрекама.
Преглед садржаја
Да ли има смисла користити технологију складиштења пумпане хидроенергије за складиштење соларне енергије у води?
Ипак, идеја о складиштењу сунчеве енергије у води звучи збуњујуће и скоро нерешиво, ако сте као већина људи. Ко је икада раније чуо за пумпну хидроелектрану за соларну енергију?
Ипак, „складиште енергије“ је најновији израз индустрије обновљивих извора енергије, и мења се брзином него што било ко осим оних који га дизајнирају може пратити.
„Али зашто да пазим на складиште?“ питате. Одлично питање! На крају крајева, ради се о томе колико важан новац желите да држите у новчанику. Наша способност да ефикасније складиштимо енергију директно ће утицати на цену коју плаћате за своју електричну енергију.
Током последње деценије, производња обновљиве енергије – посебно соларне енергије и ветра – постала је толико широка да је приступачна и заиста конкурентна конвенционалним енергентима као што су нафта, угаљ и гас. Ипак, обновљиви извори енергије нису савршен покриће за фосилне енергије, барем са логистичке тачке гледишта.
Иако соларна технологија брзо усавршава нашу способност да искористимо енергију коју прикупљамо од сунца, један од највећих проблема са којима се и даље суочавамо је како наставити да користимо соларну енергију када сунце више не сија.
Већина нас живи у деловима света који захтевају да осветлимо своје домове пре и после радног дана. Заиста, ако сте довољно срећни да живите скоро 18 сати сунца, вероватно ће вам и даље бити потребна енергија да покренете машину за прање судова или фрижидер након што сунце зађе.
Ипак, у просеку, сунчеви зраци су најјачи поподне. Дакле, укратко, постоји неусклађеност распореда између просечног Американца и енергије коју сунце емитује према нама земљанима.
Правимо енергију коју немамо да бисмо је користили. Овде долази до складиштења. Морамо да произведемо стилове да задржимо ову соларну енергију тако да можемо да је користимо чак и након што сунце престане да сија.
Постоји више начина за складиштење соларне енергије осим употребе батерија, од којих би један могао бити прикладан да нас проведе у вечерњим сатима велике потражње. Складиштење хидроенергије са пумпама је добро тестирана, зрела технологија која може да ослободи велике, трајне количине енергије пумпањем воде.
Процес захтева два резервоара воде, један на ниској надморској висини, а други на већој надморској висини. Једном повезана, јефтина електрична енергија (као соларна) се користи за пумпање воде одоздо према горе.
Када је потребна енергија, горе ускладиштена вода се ослобађа кроз турбине, производећи електричну енергију. Када потражња за енергијом опадне, напредна сила се споро пуни за надолазећу рунду слања енергије.
Модеран аспект пумпне хидроелектране као система за складиштење енергије је да је прилично приступачан и дуготрајан. Има заиста високу повратну ефикасност, што значи да се мало енергије губи док производи електричну енергију.
Већина је дизајнирана да складишти између 6-20 сати енергије, при чему квант енергије зависи од величине система.
Чување соларне енергије у води коришћењем пумпе за складиштење хидроенергије у односу на складиштење соларне енергије у батеријама, шта је боље?
Иако постоје и друге опције за складиштење обновљиве енергије сличне као замајци, компримовани ваздух, складиштење криогене енергије, улазне батерије и водоник, хајде да се фокусирамо на поређење великих складишта литијум-јонских батерија (који се користе за напајање читавог града, а не једнократна кућна употреба) наспрам пумпног хидроакумулације.
Ово је врући садржај на тржишту складиштења ових дана, јер се ова двојица осећају да га представљају као врхунски добављачи складишта за јавна и приватна предузећа.
Недавно је било много вести о новим масивним постројењима за складиштење батерија подигнутих на местима као што је Јужна Калифорнија. Шта је посебно код њих?
Па, за разлику од Тесла Повервалл-а, који је опција складиштења батерија за рад у једној кући, Алтагас ЛТД, Тесла и АЕС Цорп су креирали три највеће инсталације за складиштење батерија на свету.
Комбинована снага ових великих инсталација за складиштење батерија једнака је 15 свих складишта батерија инсталираних широм света у 2016. Ово је велика вест, пошто су се батерије раније појављивале само у малом броју система на мрежи.
Ове складишне инсталације су доказале да складиштење батерија у великим размерама може ући у круг са другим тешким инсталацијама за складиштење енергије. Али још увек није сигурно да ли могу да задају добар ударац изазивачима.
Поређење трошкова складиштења соларне енергије у води коришћењем пумпе за складиштење хидроенергије и складиштења соларне енергије у батеријама
На много начина, упоређивање великих хидроцентрала воде са великим литијум-јонским батеријама је као упоређивање јабуке са краставцем, а не јабуке са поморанџом.
Обоје се налазе у одељку за принос, али се тешко могу категорисати као да су у истој групи хране. Обојица складиште енергију и враћају је у мрежу, али њихове снаге су заиста различите.
Хајде да погледамо један од најважнијих фактора трошкова изградње и вођења ових објеката. Заиста, пре десет пута, не би било конкуренције између ова два због историјски високе цене батерија.
Ипак, велика производња батерија смањила је цену на нижу од половине оне која је била у 2013. години, што их чини много изводљивијом опцијом за операције великих размера.
На великој соларној конференцији у априлу 2017. године, шеф Арена Енерги је рекао да су инсталације великих батерија толико појефтиниле да би цена 100МВ енергетског капацитета са 100МВх (један сат складиштења) била око једнака између складиштења великих батерија и воде хидро складишта.
Ипак, ако се тај број заиста мало повећа, на 100 МВ са 200 МВх складиштења енергије, хидроенергија одмах надмашује складиштење батерија.
Када тај број подигнете на 500 МВх, игра је готова за батерије. Као што сам раније поменуо, највећа снага пумпног хидро складишта је његова обимност. Када је сва опрема за пумпну хидроелектрану на месту, прилично је јефтино добити додатну струју из ње (само вам треба више воде).
Међутим, са батеријама, што више електричне енергије желите да ускладиштите, то вам је потребно више батерија, тако да цене расту углавном како систем постаје већи.
Замислите пумпно складиште хидроенергије као велику некомерцијалну продавницу, увек погодну да понуди много ниже цене од оригиналних продавница.
Они масовно купују и масовно продају, због чега је њихове цене заиста тешко надмашити. На овај начин, пумпно складиште хидроенергије побеђује као избор снабдевача енергије у временима највеће потражње.
Будућност складиштења соларне енергије у води коришћењем пумпног система за складиштење хидроенергије
Како захтеви за обновљивом енергијом настављају да расте и развијају се, економични и ефикасни стилови складишта као што је пумпна хидроелектрана учиниће соларну енергију не само чистијим покривачем за фосилну енергију, већ и поузданијим.
Како цена батерија наставља да опада, будућност је светла за потрошаче и креаторе обновљиве енергије. За оне који говоре о улагању у соларне панеле, свеукупно бољи систем складиштења као што је овај ће стабилизовати тржиште и инвестирати у сигурнији.
Предности складиштења соларне енергије у води коришћењем пумпних хидроелектричних система за складиштење
Током дана, када цене енергије, вода у горњој сили се користи за окретање турбина и индукцију хидро-енергије. То је огромна водена батерија, а складиштење енергије на овај начин има много предности, осим што само уклања врхове захтевног ветра.
- Складиштење соларне енергије у води коришћењем система за складиштење хидроелектричне пумпе је драгоцено у хитним случајевима, омогућавајући брз приступ енергији када други извори можда не раде.
- Складиштење соларне енергије у води коришћењем пумпних хидроелектричних складишних система је од велике користи јер ови системи могу дати много предности на малим, секташким енергетским мрежама (као на острвцима) где немате тако важну диверзификацију у производном портфељу .
Главни изазови повезани са складиштењем соларне енергије у води коришћењем пумпних хидроелектричних система за складиштење
1. Енергетски вискозитет
Термин који се користи да опише колико важна енергија може да стане у јединичну запремину и ово није најбоља тачка инсталације пумпног складишта. Што је мањи пад изнад турбина, већи је производни капацитет за дату запремину воде.
Довољно је лако видети разлику у вискозности енергије између батерије и ускладиштене воде. Да бисте постигли исти вискозитет као типична литијум-јонска батерија, морали бисте да имате воду ускладиштену на висини од отприлике, што не би било доступно за електрично возило.
Ово је један од главних недостатака пумпних складишних инсталација је то што оне носе заиста специфичну врсту тачке на којој можете открити два базена један близу другог, а истовремено их раздвојити на што важнијој вертикалној удаљености.
И заиста, због ниске енергетске вискозности, ово су често огромни буџети који су главни грађевински системи у поређењу са робом као што је батерија која се може произвести у фабрици.
2. Ефикасност
Ефикасност је стопа колико важне енергије улажете у односу на то колико важну енергију можете добити. Сад ћеш добити све. То је алтернативни закон термодинамике. Али се надате да ћете извући све од тога, иначе сте подигли заиста велику и заиста драгоцену батерију која не ради.
Заиста, имајући у виду све имплицитне губитке енергије од испаравања или цурења воде до неслагања и турбуленције унутар министарства, бројна пумпна складишта постижу границу од 70 или напредују.
Наравно, то значи да су они нето потрошачи енергије пошто не можете повратити сву снагу која се користи за пумпање воде до врха, али ако је цена потрошене енергије нижа од цене коју могу добити од те енергије ( недостатак ивица) током највеће потражње, они и даље могу остварити профит.
ФАК
- Колико енергије можете ускладиштити у води?
Замислимо 1 цм3 вода. Можемо повећати његову енергију повећањем његове висине. Можемо израчунати повећање енергије користећи једначину за гравитациону потенцијалну енергију која је једноставно маса објекта помножена убрзањем услед гравитације помножена његовом висином.
Овде дефинишемо висину као разлику у висини између наше почетне и крајње тачке, маса једног кубног метра воде је 1000 кг, тако да, са сваким порастом од 1 м, додајемо 9810 џула енергије. Конвертоваћемо у ват-сате као јединицу која се чешће користи. Дакле, 9810 џула = 2.7 до 5 ват-часова.
То би могло да покреће сијалицу од 100 вати за само 98.1 секунди, али ту енергију не можемо савршено да претворимо. Технологија складиштења пумпне хидроенергије за складиштење соларне енергије у води је око 80% у ефикасности, тако да би то било ближе 78.5 секунди, а ако подигнемо главу горњег резервоара на 286м као на брду Турлок у Ирској, тај 1цм3 воде може да напаја ту исту сијалицу за 22,452 секунде или око 6.2 сата.
- Која врста енергије се може складиштити у води?
Сви облици електричне енергије могу се складиштити у води, од соларне енергије до енергије фосилних горива.
Препоруке
- 40 најбољих компанија за соларну енергију по земљама
. - 7 најбољих употреба соларне енергије | Предности и мане
. - Ствари које треба имати на уму када дизајнирате систем соларне уличне расвете
. - 9 фаза у процесу процене утицаја на животну средину
. - Исцрпљивање природних ресурса, узроци, последице и решења
. - Топ 10 еколошких проблема и решења
Страствено вођен еколог по срцу. Водећи писац садржаја у ЕнвиронментГо.
Настојим да едукујем јавност о животној средини и њеним проблемима.
Увек се радило о природи, треба да чувамо, а не да уништавамо.