Растущая стоимость электроэнергии побуждает людей переходить на солнечную энергию. Верно? Эта возобновляемая энергия хранится в аккумуляторных системах хранения энергии (BESS). Эта система позволяет нам хранить энергию в батареях и эффективно использовать ее в дальнейшем. Интересно, что существуют различные типы аккумуляторных систем хранения энергии (BESS).
Каждый тип BESS предлагает уникальные преимущества. Некоторые из них недороги, но их долговечность и возможности накопления энергии несколько слабы. С другой стороны, существуют премиальные типы BESS, но их стоимость очень высока. В этой статье я расскажу о всех видах BESS и их ключевых характеристиках. Это поможет вам выбрать подходящую систему хранения энергии.
Зачем нужны аккумуляторные батареи?
В предыдущей статье я рассказал обо всех Основы аккумуляторных систем хранения энергии. Вы должны ознакомиться с ним, чтобы получить подробное представление об этой системе. Давайте вкратце рассмотрим, почему эта система хранения необходима.
- Во-первых, возобновляемые источники энергии, такие как солнце или ветер, ограничены. Если есть солнце, будет вырабатываться солнечная энергия. Ночью этот источник энергии недоступен. В дневное время вы можете накапливать солнечную энергию в батареях. Когда солнце сядет, вы сможете использовать накопленную энергию в течение ночи.
- Система аккумуляторов также полезна, если вы полностью полагаетесь на электросети. В часы пик стоимость электроэнергии (от электростанций) высока. Вы можете накапливать энергию в периоды низкого спроса. Затем вы можете использовать эту накопленную энергию в часы пик вместо того, чтобы получать ее от сетевой станции. Это значительно сократит ваши счета за электричество.
- Перебои с электричеством - серьезная проблема во многих регионах. Когда электросеть не может удовлетворить спрос на электроэнергию, это приводит к перебоям. Однако люди используют эти батареи для хранения энергии. Во время перебоев с электричеством они переходят на использование батарей в качестве резервного источника питания. Таким образом, они поддерживают бесперебойное электроснабжение.
- Сетевые станции также используют большие BESS для удовлетворения внезапных скачков спроса. Правительство также переходит на возобновляемые источники энергии из-за их низкой стоимости. Поэтому электростанции хранят эту энергию и получают прибыль, продавая ее потребителям. Помните, что традиционные источники энергии очень дороги.
Типы аккумуляторных систем хранения энергии (BESS)
Понимаете, почему BESS важны и становятся все более популярными? Давайте перейдем к нашей основной теме, которая касается различных типов систем хранения данных. В этом разделе мы обсудим все тонкости и особенности каждого типа BESS. Это поможет вам принять взвешенное решение при выборе BESS.
1 - Литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы - самые распространенные и надежные варианты на рынке. Их работа основана на движении ионов лития. Эти ионы перемещаются или перетекают между электродами батареи во время зарядки и разрядки.
Эти батареи можно использовать для долгосрочного хранения как возобновляемой, так и традиционной энергии. Что мне нравится в этих батареях, так это их универсальность. Они достаточно малы, чтобы использовать их в смартфонах и ноутбуках. Более крупные размеры этих батарей используются в электромобилях и других высокотехнологичных устройствах.
По плотности энергии эти аккумуляторы превосходят свои аналоги. Это означает, что в них сохраняется больше энергии и их хватает на много часов непрерывного использования в зависимости от размера. Однако такие батареи могут перегреваться, если за ними не ухаживать должным образом.
Этот недостаток может представлять угрозу безопасности, повышая риск для пользователей. Однако современные и высококлассные литий-ионные аккумуляторы оснащены датчиками и специальной системой BMS. Эти системы определяют нагрев батарей и предоставляют вам обновления. Цена литий-ионных аккумуляторов очень высока, но они 100% того стоят благодаря тысячам циклов зарядки.
2- Свинцово-кислотные аккумуляторы
Как я уже говорил, литий-ионные аккумуляторы относятся к премиум-классу и стоят очень дорого. Для многих их высокая цена может стать серьезной проблемой. Если вы относитесь к их числу, не волнуйтесь! Эти свинцово-кислотные батареи - доступный вариант, обеспечивающий оптимальную производительность. Они оснащены специальными свинцовыми пластинами и серной кислотой.
Между свинцом и серной кислотой происходит химическая реакция. Эта химическая реакция облегчает зарядку и разрядку таких батарей. Интересно, что эти батареи являются одной из самых старых и устаревших технологий. Их эффективность хранения энергии составляет около 70-80%, что ниже, чем у литий-ионных батарей.
Кроме того, большой размер и громоздкость этих батарей являются большой проблемой. Из-за своих огромных размеров они занимают много места. Как правило, их используют крупные предприятия и коммерческие банки. Когда дело доходит до бытовое использованиеНа смену им пришли литиевые батареи. Причина в том, что они компактны и обладают отличной энергоэффективностью.
3- Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы
Эти батареи известны своей прочностью и долговечностью. Они обеспечивают тысячи циклов перезарядки при оптимальной энергоэффективности. В качестве электродов в этих батареях используются гидроксид оксида никеля и металлический кадмий. В прошлом этот тип батарей использовался в небольших и компактных устройствах.
Что мне нравится в этих никель-кадмиевых аккумуляторах, так это их прочная конструкция. Производители используют высококачественные материалы при их изготовлении. Кроме того, эти батареи выдерживают высокие температуры, что является существенным преимуществом. Использование в условиях высоких температур не повлияет на их работу. Они отличаются длительным сроком службы, но у них есть проблема "эффекта памяти".
Это означает, что перед зарядкой вам придется полностью разрядить эти батареи. Если заряжать их без полной разрядки, их энергоемкость снизится. В связи с этим люди предпочитают использование литий-ионных аккумуляторов по сравнению с батареями этого типа. В настоящее время они используются, когда требуется высокая термостойкость.
4- Натрий-серные (NaS) батареи
Эти натриево-серные батареи реже используются в повседневной жизни. Многие люди, возможно, не видели этот тип батарей. Причина в том, что они используются только в больших масштабах. Например, только на электростанциях и электросетях они используются для хранения и удовлетворения потребностей в энергии. Вы можете задаться вопросом, почему эти типы батарей менее распространены.
Для хранения энергии в них используются натрий и сера. Для хранения энергии эти материалы должны находиться в расплавленном состоянии. Для расплавления материала в таких батареях требуется высокая температура (300-350°C). Обеспечение такой высокой температуры невозможно в повседневном использовании. Поэтому они не являются предпочтительными для бытового использования.
Кроме того, эти батареи требуют регулярного обслуживания и соблюдения правил безопасности. Небольшая утечка или возгорание могут привести к большому взрыву. Что мне нравится в этих батареях, так это то, что они обладают отличной энергетической плотностью. Они могут эффективно хранить большое количество энергии. Кроме того, они могут прослужить более 10 лет без каких-либо признаков износа.
5- Твердотельные аккумуляторы
Как вы знаете, в обычных батареях используются жидкие электроды. Заряды проходят через эту жидкость и достигают электрода. Верно? Однако твердотельные батареи отличаются тем, что в них не используется жидкий электролит. Вместо этого в качестве электродов используются твердые материалы (например, металл). Этот материал позволяет перемещаться положительным и отрицательным зарядам.
В результате проблемы с утечкой значительно минимизируются. Кроме того, эти батареи не воспламеняются, поскольку в них нет легковоспламеняющегося электролита. Поэтому их можно использовать даже при очень высоких температурах. Их энергоемкость оптимальна, что делает их идеальным вариантом для использования в EV. Я считаю их лучшим вариантом по сравнению с литиевыми или свинцово-кислотными батареями.
Быстрая подсветка: Как уже упоминалось выше, в таких батареях в качестве электродов используются твердые материалы. Такие твердые материалы являются дорогостоящими и премиальными. В связи с этим такие батареи не подходят для бытового использования. Однако у них большое будущее, и они рассматриваются для использования в электромобилях.
6- Цинково-воздушные батареи
Это самые дешевые батареи, обеспечивающие оптимальный запас энергии. В основе их работы лежит металлический цинк и кислород из воздуха. Вы можете хранить как возобновляемую, так и традиционную энергию энергия в этих батареях. В процессе использования цинк реагирует с кислородом, вырабатывая электричество. Вам может быть интересно, откуда берется этот кислород.
В этих батареях есть небольшие отверстия. Через это отверстие поступает воздух. Как вы знаете, в воздухе есть кислород, и он вступает в реакцию с цинком. В результате реакции между цинком и кислородом вырабатывается электричество. Помните, что эти батарейки компактные, легкие и очень доступные. Кроме того, цинк является экологически чистым материалом, что делает его безопасным для окружающей среды.
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе любого типа BESS
Как я уже говорил, существуют различные типы аккумуляторных систем. Из-за большого количества вариантов может возникнуть путаница при выборе одного из них. В следующем разделе я расскажу о некоторых ключевых моментах. Следуя им, вы сможете выбрать надежную BESS.
- Выбранный вами тип аккумулятора должен обладать большей энергоемкостью.
- Мощность аккумулятора - еще один важный параметр. Рекомендуется выбирать аккумулятор с более высокой мощностью. Такие батареи обеспечивают большую мощность при использовании.
- Выбирайте батареи с большим сроком службы. Такие литий-ионные батареи - лучший вариант. Они обеспечивают более высокий ресурс цикла и служат дольше, чем любые другие типы.
- Размер и вес аккумуляторов - другие важные параметры. Я рекомендую выбирать компактные и легкие аккумуляторы. Литий-ионные батареи более компактны без ущерба для емкости.
- Устаревшие батареи не имеют датчиков и BMS. Такие батареи рискованны, поскольку не могут обнаружить проблемы с нагревом. Я рекомендую выбирать BESS с оптимизированной системой управления батареей (BMS).
- Выбранная вами батарея не должна требовать регулярного обслуживания. Это позволит сократить расходы на обслуживание, а его стоимость будет доступной. Литий-ионные батареи набирают популярность, поскольку требуют минимального обслуживания.
Заключение
Так какую же BESS (аккумуляторную систему хранения энергии) выбрать? Ответ на этот вопрос зависит от потребностей и бюджета пользователя. Однако я считаю литий-ионные батареи лучшим вариантом. Прежде всего, они безопасны, энергоэффективны и просты в обслуживании.
Кроме того, компактность делает их идеальным решением для ограниченного пространства. Однако их цена обычно высока, что может быть недостатком. В этой статье я рассказал о различных вариантах, которые вы можете рассмотреть. Независимо от выбранного типа аккумулятора, убедитесь, что он соответствует стандартам, о которых я рассказал в заключении.