Accumulator plants, ang paggamit ng mga baterya upang mag-imbak ng elektrikal na enerhiya

Ang isa sa mga pinaka-epektibo at promising na paraan upang mag-imbak ng elektrikal na enerhiya, sa mga tuntunin ng density ng imbakan nito, ay ang paggamit ng mga planta ng imbakan batay sa mga baterya, na nagpapahintulot sa pag-imbak ng enerhiya sa kemikal na anyo.

Ang mga power plant ng baterya ay partikular na kapaki-pakinabang kapag kinakailangan na magbigay ng auxiliary na panandaliang peak power, sa gayon ay maiiwasan ang emergency power outage sa mga consumer.

Kaya, ang mga power plant ng baterya, ayon sa prinsipyo ng kanilang operasyon, ay may maraming mga tampok na karaniwan sa maginoo na patuloy na pinagkukunan ng enerhiya, na naiiba, gayunpaman, sa mas malaking sukat ng istraktura. Ang isang hiwalay na silid ay nakalaan upang ilagay ang mga baterya ng istasyon, katulad ng isang malaking bodega o ilang mga lalagyan.

Tulad ng sa uninterruptible power supply technology, mayroong isang tampok na katangian dito, na binubuo sa katotohanan na ang electrochemical energy na nakaimbak sa mga baterya ay maaaring magamit ng eksklusibo sa anyo ng direktang kasalukuyang.

Ngunit dahil ang mga maginoo na network ay nangangailangan ng alternating current upang makuha, kinakailangan na magsagawa ng karagdagang pagbabago ng enerhiya na nakaimbak sa mga baterya. Iyon ang dahilan kung bakit ang mataas na boltahe na kasalukuyang ay mas angkop upang magpadala ng enerhiya sa isang distansya, ay nakuha gamit ang malalakas na thyristor inverters, na kinakailangang bahagi ng mga power plant.

Ang uri ng mga baterya na ginagamit sa isang partikular na pag-install ay tinutukoy ng gastos nito, mga kinakailangan sa pagganap (naka-imbak na enerhiya, magagamit na kapangyarihan) at inaasahang buhay ng serbisyo. Noong 1980s, ang mga lead-acid na baterya lamang ang matatagpuan sa mga planta ng kuryente sa imbakan. Noong 1990s at unang bahagi ng 2000s, lumitaw ang nickel-cadmium at sodium-sulfur na mga baterya.

Ngayon, dahil sa pagbaba ng presyo ng mga baterya ng lithium-ion (dahil sa mabilis na pag-unlad ng industriya ng automotive), pangunahing ginagamit ang lithium-ion. Ang mga flow-through na sistema ng baterya ay lumitaw na sa ilang lugar. Gayunpaman, ang mga solusyon sa lead acid ay matatagpuan pa rin sa ilang mga gusali ng badyet.

Ang bentahe ng mga power plant ng baterya kumpara sa mga pumped power plant ay kitang-kita. Walang patuloy na gumagalaw na bahagi, halos walang pinagmumulan ng ingay. Ang ilang sampu-sampung millisecond ay sapat na upang simulan ang isang planta ng kuryente, pagkatapos nito ay maaari itong agad na gumana sa buong kapasidad.

Ang kalamangan na ito ay nagbibigay-daan sa mga planta ng baterya na madaling makayanan ang pinakamataas na pagkarga na hindi man lang napagtanto ng kagamitan bilang isang bagay na kritikal, kaya ang naturang istasyon ay maaaring gumana sa maximum nito sa loob ng maraming oras.

Hindi na kailangang sabihin, ang mga istasyon ng baterya ay madaling makayanan ang gawain ng pagbabagu-bago ng boltahe sa pamamasa na dulot ng mga peak load sa network. Salamat sa kanila, mapoprotektahan ang mga lungsod at buong rehiyon mula sa pagkawala ng kuryente na dulot ng mga traffic jam.

Ang parehong naaangkop sa pagpapatakbo ng mga power plant ng baterya na may kaugnayan sa mga nababagong autonomous na mapagkukunan ng enerhiya, ngayon ito ay isang buong industriya.

Renewable energy [produksyon ng renewable energy (renewable energy)] — Ang larangan ng ekonomiya, agham at teknolohiya na sumasaklaw sa produksyon, transmisyon, pagbabago, akumulasyon at pagkonsumo ng elektrikal, thermal at mekanikal na enerhiya na nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng renewable energy sources.

Meron akong mga baterya ng iba't ibang uri may mga pakinabang at disadvantages. Ang ilan (sodium-sulphur) ay gumagana nang maayos sa pare-parehong mode, halimbawa sa kumbinasyon ng mga autonomous na mapagkukunan ng enerhiya, ngunit madaling kapitan ng kaagnasan at pagtanda, kahit na hindi ginagamit ang mga ito. Ang iba ay dumaranas ng pagkasira dahil lamang sa mataas na bilang ng mabilis na pag-charge-discharge cycle.

Ang ilang mga baterya ay nangangailangan ng regular na pagpapanatili (ang mga lead-acid na baterya ay dapat na ma-recharge ng tubig), paglisan ng gas upang maiwasan ang pagsabog, atbp.

Ang mas modernong selyadong mga baterya ng lithium-ion ay maaaring gumana nang mahabang panahon nang walang pagpapanatili, ang kanilang kondisyon ay sinusubaybayan ng electronics at, kung kinakailangan, ay nagpapahiwatig ng pangangailangan na palitan ang cell.

Ang isang modernong halimbawa ay isa sa pinakamalaking power plant sa mundo — Hornsdale Power Reserve, na gumagana kasama ang Hornsdale Wind Power Plant. Itinayo ito ni Tesla noong huling bahagi ng 2017.

Noong unang bahagi ng 2018, habang ang South Australia ay dumanas ng mga pagkalugi sa ekonomiya, dinala ng istasyon ang mga may-ari nito ng halos isang milyong dolyar upang mag-supply ng kuryente sa grid sa A$14,000 kada megawatt na oras. Ang planta ay may kakayahang patuloy na magbigay ng 30 MW sa loob ng 3 oras at 70 MW sa loob ng 10 minuto.

100 MW ang kabuuang kapasidad ng disenyo ng planta ng kuryente. Ang buong kapasidad ng baterya ng istasyon, 129 MWh, ay binubuo ng ilang milyong Samsung 21700 lithium-ion cells (3000-5000 mAh).

Ang sistema ay mapagkakatiwalaan na nagpapanatili ng grid ng mga mamimili ng kuryente sa isang matatag na estado kahit na sa mga kaso kung saan ang bilis ng hangin ay napakababa. Noong 2020, ang kapasidad ng planta ay nadagdagan sa 194 MWh, at ang kapasidad ng disenyo ay 150 MW.

Isang halimbawa ng lumang teknolohiya ay ang battery power plant sa Chino, California, mula 1988 hanggang 1997. Kasama sa planta ang 8,256 lead-acid na baterya na matatagpuan sa dalawang bulwagan.

Ang istraktura ay nagsisilbing isang static na deformation joint reaktibong kapangyarihan at pagprotekta sa mga mamimili mula sa pagkawala ng kuryente sa panahon ng pagkawala ng kuryente. Ang pinakamataas na lakas nito ay 14 MW na may kabuuang kapasidad ng baterya na 40 MWh.

Tingnan din:

Ang pinakakaraniwang uri ng mga pang-industriya na kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya

Paano gumagana at gumagana ang mga kinetic energy storage device para sa industriya ng kuryente?

Imbakan ng enerhiya ng flywheel