Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

En ordning til opbevaring af energi i stor skala, når det ikke er ønsket?

ordninger til opbevaring af energi i stor skala

Her er nogle ordninger til opbevaring af energi i stor skala, når det ikke er ønsket:

Pumpet vandkraftopbevaring:

* hvordan det fungerer: Vand pumpes op ad bakke til et reservoir i perioder med lav energibehov. Når der er behov for energi, strømmer vandet ned ad bakke gennem turbiner og genererer elektricitet.

* Fordele: Ældre teknologi, høj effektivitet, opbevaring af lang varighed.

* ulemper: Begrænset af geografi, store jordbehov, miljøpåvirkning på de omkringliggende økosystemer.

komprimeret luftenergilagring (CAES):

* hvordan det fungerer: Luft komprimeres i perioder med efterspørgsel efter lav energi og opbevares i underjordiske huler eller tanke. Når der er behov for energi, frigøres den trykluft gennem turbiner og genererer elektricitet.

* Fordele: Ældre teknologi, kan bruge eksisterende underjordisk infrastruktur.

* ulemper: Kan være ineffektiv på grund af energitab under komprimering og dekomprimering, kræver stor opbevaringskapacitet.

Batteri Energy Storage Systems (Bess):

* hvordan det fungerer: Batterier opbevarer energi i perioder med lav efterspørgsel og decharge den, når det er nødvendigt.

* Fordele: Høj effekt, relativt hurtig responstid, kan skaleres til forskellige størrelser.

* ulemper: Stadig dyre til store applikationer, begrænset cyklus levetid, potentielt farlige materialer.

Termisk energilagring:

* hvordan det fungerer: Energi opbevares som varme eller koldt ved hjælp af materialer med høj termisk kapacitet, som smeltet salt eller is.

* Fordele: Kan opbevare energi i længere varighed, kan bruges til opvarmning og afkøling af applikationer.

* ulemper: Lavere effektivitet sammenlignet med andre metoder kræver specialiseret infrastruktur.

Hydrogenenergilagring:

* hvordan det fungerer: Overskydende elektricitet bruges til at producere brint gennem elektrolyse, som kan opbevares og senere bruges til at generere elektricitet eller direkte som brændstof.

* Fordele: Høj energitæthed, potentiale for transportapplikationer.

* ulemper: Kræver energikrævende produktion og opbevaring, potentielt høje omkostninger.

Lagring af svinghjul:

* hvordan det fungerer: Et svinghjul drejes op for at opbevare kinetisk energi i perioder med lav efterspørgsel og frigiver den, når det er nødvendigt.

* Fordele: Hurtig responstid, høj effektivitet, relativt lav miljøpåvirkning.

* ulemper: Begrænset lagerkapacitet kræver regelmæssig vedligeholdelse.

Andre nye teknologier:

* Gravity Energy Storage: Anvendelse af den potentielle energi i masser, der løftes til en højere højde.

* Elektrokemiske kondensatorer: Svarende til batterier, men med hurtigere opladnings- og udledningshastighed.

* flowbatterier: Elektrolytopløsninger pumpes gennem elektroder for at opbevare energi.

Valg af det bedste skema afhænger af forskellige faktorer:

* skala af energilagring: Småskala bolig vs. storskala gitterniveau.

* Opbevaringsvarighed: Kortvarig (minutter) vs. langvarig (timer til dage).

* Power output: Høj effekt, der er nødvendig til hurtig udledning eller lav effekt til kontinuerlig forsyning.

* Omkostninger: Afbalanceringsomkostninger med effektivitet og miljøpåvirkning.

Dette er ikke en udtømmende liste, men det giver et udgangspunkt for at udforske de forskellige måder at opbevare energi i stor skala på. Fortsat forskning og udvikling er afgørende for at forbedre effektiviteten, omkostningerne og miljøpåvirkningen af ​​disse teknologier.