Длинный

Читая о хранении энергии, вы можете встретить такие термины, как долгосрочное хранение, сезонное хранение, дневное хранение или долговременное хранение. Долгосрочное хранение может включать в себя сезонное хранение энергии, которое может перенести подачу электроэнергии на другое время года. Суточное хранение может сместить подачу электроэнергии на несколько дней. И долговременное хранение особенно важно для перехода энергосистемы на чистую энергию, и именно на этом я здесь концентрируюсь.

Длительность означает количество времени, в течение которого энергосистема может разряжать электричество. Другими словами, продолжительность полной зарядки аккумулятора равна количеству часов, в течение которых он может обеспечивать питание при определенной мощности. Это отличается от долговременного хранения, которое означает количество времени, в течение которого система может хранить энергию перед ее разрядкой.

Поскольку к сети подключены большие объемы ветровых и солнечных ресурсов, долговременное хранение энергии может предотвратить сокращение ресурсов возобновляемых источников энергии в периоды избыточного производства. Ограничение происходит, когда передающая сеть перегружена и не может поглощать всю производимую чистую и доступную электроэнергию. Это приводит к преднамеренному снижению выработки электроэнергии. Хранение энергии может смягчить сокращение выбросов, способствуя эффективному использованию экологически чистых энергетических ресурсов, чтобы дополнительная продукция могла храниться и использоваться тогда, когда она больше всего необходима. По мере расширения использования возобновляемых источников энергии гибкость сети, обеспечиваемая долговременным хранением энергии, станет более актуальной и полезной.

Долговременное хранение также может обеспечить большую гибкость сети, поскольку оно может хранить большие объемы энергии. Система длительного хранения может заряжаться, когда потребность в электроэнергии низкая, и разряжаться позже, когда она больше всего необходима. Когда системы передачи нуждаются в дорогостоящей модернизации, вместо этого можно использовать накопители энергии, чтобы помочь с этими услугами. Системы с более длительным сроком службы могут еще больше продлить срок службы передающего оборудования, работая чаще и в течение более длительных периодов времени. Поскольку экстремальные погодные явления и отключения электроэнергии становятся все более продолжительными и частыми, длительные разряды могут лучше адаптироваться к турбулентным условиям сети и обеспечивать большую устойчивость.

Предполагается, что долговременное хранилище энергии имеет полную емкость, поскольку оно может разряжаться в течение дня. Вклад ресурса в мощность определяет, насколько этот ресурс учитывается при выполнении требований достаточности ресурсов. Предельная эффективная пропускная способность (ELCC) для хранения данных длительностью менее 12–16 часов, вероятно, все равно будет снижаться в ходе увеличения развертывания хранилища, но не так быстро, как при кратковременном хранении. (Прочитайте этот пост моего коллеги Марка Шпехта, чтобы получить полное представление о том, что такое ELCC и почему это важно.)

Не существует единого определения «длительной продолжительности», но, по данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), наиболее часто упоминаемое число составляет 10+ часов. NREL также заявляет, что контекст применения важен при обсуждении того, что подразумевается под «длительной продолжительностью». Например, 6-часовая батарея может обеспечить стабильную емкость – способность удовлетворить пиковую нагрузку и покрыть любые другие неблагоприятные условия, такие как отключения электроэнергии – в некоторых ситуациях, в то время как в других, система хранения с продолжительностью 100 часов может быть более эффективной. необходимый.

Как и в случае с кратковременным хранением энергии, технологии долговременного хранения энергии существуют во многих формах и химических структурах. Наиболее распространенными типами являются термический, электрохимический и механический. Поскольку в последнее время большое внимание уделяется долговременному хранению энергии, ландшафт технологий постоянно меняется.

Разве операторы сетей и коммунальные предприятия не могут просто выбрать лучшую доступную технологию долговременного хранения энергии и использовать ее?

Да и нет.

Существуют компромиссы с различными технологиями. Насосные гидроаккумулирующие системы, которые существуют уже давно, имеют относительно хорошую эффективность и не так дороги, как некоторые другие варианты, но существуют пределы того, где мы можем построить системы такого типа, и влияние на окружающую среду, которое следует учитывать. (Огромная плотина, вероятно, не появится в центре Таймс-сквер в ближайшее время!)