Сэргээгдэх эрчим хүчний системд энерги хадгалах батарейн давуу талууд юу вэ?

Цахилгааны сүлжээнд сөлт эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг нэгтгэснээр бидний тогтвортой цахилгаан үйлдвэрлэлд хандах хандлагыг шинэчилсэн. Гэсэн хэдий ч нар, салхины цахилгааны уян хатан байдлын шинж нь шийдвэр гаргах шаардлагатай томоохон дарамт учруулдаг. Энерги хадгалах батерей цэнэгийг хадгалах систем нь найдвартай, үр ашигтай, масштаблах боломжтой сөлт эрчим хүчний системийг бий болгох үндсэн технологи болон хувирчээ. Эдгээр дэвшилтэт хадгалалтын шийдлүүд энерги үйлдвэрлэх, хэрэглэхийн хоорондох зайг багасган, цаг агаар, өдрийн цаг үед хамааралгүйгээр цэвэр цахилгааныг шаардлагатай үед хүргэх боломжийг олгодог.

Орчин үеийн сэргээгдэх эрчим хүчний суурилуулга нь үйл ажиллагааны үр ашгийг болон эдийн засгийн боломжийг хамгийн их байлгахын тулд сайжруулсан цахилгаан батерейн технологид илүү ихээр тулгуурладаг. Орон сууцны нарны самбарыг эхлээд, томоохон цахилгаан станцын салхины ферм хүртэлх хэмжээнд энерги хадгалах батерейнууд нь сэргээгдэх эрчим хүчний түлшний традицион үүсгүүртэй тэнцэх боломжийг олгох гагцхүү хөгжилтэй байдлыг болон найдвартай байдлыг хангана. Батерейн найрлага, удирдлагын систем, нэгдсэн технологийн хурдан хөгжил нь энергийн хадгалалтыг онцгой хэрэглээний салбараас орчин үеийн энергийн салбарын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болгож өөрчилсөн.

Түгээлийн системийн тогтвортой байдал болон цахилгааны чанарыг сайжруулах

Давтамжийн зохицуулга болон ачааллын тэнцвэржилэл

Сэргээгдэх эрчим хүчний системд цахилгаанын батерейн нэг хамгийн чухал давуу тал бол нарийвчлалтай давтамжийн зохицуулалт хийх замаар цахилгаан шугамын тогтвортой байдлыг хангах чадвар юм. Уламжлалт цахилгаанын сүлжээ ерөнхийдөө 50 эсвэл 60 Гц-ийн тодорхой давтамжид ажилладаг бөгөөд ямар ч хазайлт нь томоохон асуудал үүсгэж болзошгүй. Нар, салхины шиг сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүд энэ мэдрэг тэнцвэрийг алдагдуулдаг хувьсах байдлыг оруулдаг. Цахилгаан хадгалах батерейнууд миллисекундын дотор хариу үзүүлж, цахилгаан шугамын давтамжийн хэлбэлзэлд хариу урвал үзүүлж, цахилгааныг оруулж эсвэл шингээж, сүлжээний хамгийн тохиромжтой нөхцлийг хангана.

Батарейн системийн хурдан хариу үйлдэл нь минут эсвэл цаг шаарддаг агуулахынхаас хамаагүй илүү бөгөөд энэ мгновений хариу үйлдэл нь салбарта байгаа цахилгааны чанарыг тогтвортой хадгалах, мөн сэргээгдэх энергиийн нэмэгдэж буй хэмжээг нэгтгэх үед цахилгаан шугамын операторуудад тус болдог. Дэвшилтэт батарейн удирдлагын системүүд цахилгаан шугамын нөхцлийг тасралтгүй хянах бөгөөд цэнэглэлтийн болон цэнэгийн загварыг автоматаар тохируулж, цахилгаан шугамын тогтвортой байдлын шаардлагыг гоё дэмждэг.

Хүчдэлийн дэмжлэг ба чадлын хүчин зүйлийг засварлах

Цахилгаан эдэлбэрүүдийн чанарыг сайжруулах зорилгоор цахилгаан сүлжээнд тэгшитгэлийн хүчдэл дэмжих үйлчилгээ үзүүлэх нь энерги хадгалах батерейн чухал үүрэг юм. Хүчдэлийн хэлбэлзэл нь мэдрэг тоног төхөөрөмжид гэмтэл учруулах, цахилгаан системийн үр ашгийг бууруулах боломжтой. Цахилгаан эрчим хүчний хадгалалтын системүүд нь хүчдэлийн түвшинг зөвшөөрөгдөх хязгаарт байлгахын тулд идэвхтэй ба идэвхгүй чадлыг хурдан нэмж эсвэл шингээж чаддаг бөгөөд энэ нь онцлог тохиолдолд, жишээ нь оройн ачаалал үед эсвэл сэргээгдэх эрчим хүчний үүсгэвэр хувьсах үед туслах үүрэг гүйцэтгэнэ.

Орчин үеийн энергийн хадгалалтын суурилуулалт нь идэвхтэй ба идэвхгүй чадлын урсгалыг нарийвчлан удирдах боломжийг олгодог дэвшилтэт цахилгаан электроник багаж хэрэгсэлтэй байдаг. Энэ боломж нь батерейн системд чадлын коэффициентийг засварлах, дамжуулах алдагдлыг бууруулах, цахилгаан сүлжээний нийт үр ашгийг сайжруулах боломжийг олгоно. Хүчдэл дэмжих, чадлын коэффициентийг засварлах хоёр хамтдаа сэргээгдэх эрчим хүчний их хэмжээг шүүвэрлэсэн сүлжээнд өндөр чанартай цахилгааны үйлчилгээг хангахад энерги хадгалах батерейг чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болгож өгдөг.

Сэргээгдэх эрчим хүчний ашиглалтыг хамгийн их байлгах

Цаг хугацааг тохируулах болон ачааллыг оновчтой болгох

Их хэмжээгээр үйлдвэрлэж буй үеийн нөхцөл байдлын үед салхины ба нарны энергиэс илүүдэл энергийг хадгалах, харин эрчим хүчний эрэлт өндөртэй үед түүнийг дахин гаргаж өгөх чадвар нь энерги хадгалах батерейн хамгийн том давуу талын нэг юм. Нарны самбарууд хамгийн их хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг өдрийн дунд үе гэх мэт цахилгаан эрчим хүчний эрэлт харьцангуй бага байх үед үйлдвэрлэдэг бол салхины турбина нь хэрэглээний шаардлагатай цагт тохирохгүй байж болох цаг агаарын нөхцөлд тулгуурлан ажилладаг. Энерги хадгалах батерейнууд энэ илүүдэл энергийг барих бөгөөд эрэлт хамгийн өндөртэй үед, ихэвчлэн орон сууцны хувьд оройн цагуудад эсвэл худалдааны объектын хувьд өдрийн ачаалтын өндөр цагт хэрэглэх боломжийг олгодог.

Энэ цаг хугацааг шилжүүлэх чадвар нь сарнидаг эрчим хүчний хөрөнгө оруулалтын эдийн засгийн үнэ цэнийг ихэвчлэн сайжруулдаг бөгөөд үйлдвэрлэлийг илүүдэл үед хязгаарлах шаардлагагүйгээр эзэмшигчдийг өндөр үнэтэй үед хадгалсан цахилгааныг борлуулах боломжийг олгодог. Дэвшилтэт энергийн менежментийн системүүд нь цахилгааны бодит цагийн үнэ, цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, түүхэн хэрэгцээний загваруудад үндэслэн цэнэглэх ба цэнэгийг гаргах хуваарьтай ажилладаг бөгөөд сарнидаг эрчим хүчний суурилуулалтаас олох санхүүгийн өгөөжийг хамгийн их байлгадаг.

Багтаамжийн хүчин зүйлийн сайжруулалт

Цахилгааны салбарын системийн нийтлэг гарцын хүчин зүйлийг сайжруулахад энерги хадгалдаг батарейнүүд нь түүхий эрчим хүчний нөөцийн урсгалын тасралтын нөлөөг бууруулдаг. Хадгалалтын системгүйгээр сэргээгдэх эрчим хүчний системүүд нь зөвхөн байгалийн нөөц боломжит үед л цахилгааныг нийлүүлж чадах тул ихэвчлэн суурилуулсан тогтолцоонуудын хувьд 20%-40% хооронд хүчин зүйл үзүүлдэг. Энерги хадгалдаг батарейг нэмж оруулах нь алдагдаж буй энергийг буулган авч, сэргээгдэх эрчим хүчний суурилуулалтаас авах ашигтай гарцыг хоёр, гурвын дахин нэмэгдүүлж чадна.

Илүү өндөр хүчин зүйл нь шууд сэргээгдэх эрчим хүчний төслүүдийн хөрөнгө оруулалтын өгөөжид эерэг нөлөө үзүүлдэг. Энерги хадгалдаг батарейнүүд нь сэргээгдэх эрчим хүчний суурилуулалтуудад цахилгааныг илүү тогтвортой, урьдчилан таашаал боломжтойгоор гаргах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь агуулахгүй сэргээгдэх эрчим хүчтэй харьцуулахад илүү найдвартай байдаг. Ийм тогтвортой байдлыг сайжруулах нь үйл ажиллагааныхаа хариуцлагыг хангахын тулд найдвартай цахилгааны эх үүсвэрийг шаарддаг цахилгааны компаниуд болон торны үйлчилгээ үзүүлэгчдэд сав баглаа боодолтай сэргээгдэх эрчим хүчийг илүү татам болгодог.

Экономийн нөөц, үнэ зөөвөрлөх

Дээд цэгийг багасгах ба эрэлтийн тарифыг бууруулах

Худалдаа, үйлдвэрлэлийн байгууламжууд нь тодорхой хугацаанд хамгийн их хэрэглэсэн цахилгааны хэмжээнд үндэслэн томоохон эрэлтийн шимтгэл төлдөг. Цахилгаан эд ангийн сангийн систем нь дээд цэгийн ачааллыг зохицуулах замаар эдгээр зардлыг бууруулах үр дүнтэй шийдэл санал болгодог. Сангийн системүүд нь өндөр эрэлттэй үеийн турш цуглуулсан энергийг гаргалтах замаар торноос авах цахилгааны дээд хэрэглээг ихэд бууруулж, сарын цахилгааны нийт төлбөрийг хэмнэх боломжийг олгодог.

Цахилгааны тарифыг хэрэглээний цагаар нь тооцох горимтой хослуулахад дээд цэгийг бууруулахын эдийн засгийн нөлөө илүү ихээр илэрдэг. Цахилгаан эд ангины сан нь цахилгааны үнэ хямд байх шөнийн цагт цэнэглэгдэж, үнэ өндөртэй өдрийн цагт цэнэгээ гаргалтах боломжийг олгоно. Энэхүү ашигт ажиллагааны боломж нь цахилгаан савлах системд анх оруулсан хөрөнгийн орлогыг буцахад тусалж, мөн үйл ажиллагааны зардлыг байнга бууруулдаг.

Торны үйлчилгээ ба нэмэлт орлого

Орчин үеийн цахилгааны зах зээл нь энерги хадгалах баатеруудад нэмэлт орлогын эх үүсвэр үүсгэх боломжийг олгох янз бүрийн тусламжийн үйлчилгээний санал гаргадаг. Эдгээр үйлчилгээний дотор давтамжийн зохицуулга, эргэлтийн нөөц, хүчдэлийн дэмжлэг болон цахилгаан шатсаны дараа системийг дахин эхлүүлэх чадавхи орно. Баатерийн системийн хурдан хариу үйлдлийн онцлог нь эдгээр өндөр үнэтэй торны үйлчилгээнд өөрчлөгдөх нөхцөл байдлын үүрэг гүйцэтгэхэд илүү тохиромжтой байдаг бөгөөд ихэвчлэн уламжлалт үйлдвэрлэлтэй харьцуулахад илүү өндөр үнэтэй байдаг.

Тусламжийн үйлчилгээний зах зээлд оролцож байгаа нь энергийн хадгалалтын хөрөнгө оруулалтын эдийн засгийг агуу их сайжруулдаг. Баатерийн эзэмшигчид энергийн арилжаа, багтаамжийн үйлчилгээ, давтамжийн зохицуулгийг зэрэг үзүүлэх замаар олон төрлийн орлогын урсгалыг нэгтгэж чаддаг. Дэвшилтэт удирдлагын системүүд нь батарейн ажиллагааг автоматаар оновчтой болгох буюу батарейн насны хугацаа болон системийн найдвартай ажиллагааг хангаж, байх зах зээлүүдэд хамгийн их орлого олох боломжийг бий болгодог.

Орчин үеийн орчинд үзүүлэх нөлөө болон тэсвэрт байдал

Карбонийн үнэ цэнгэл буурна

Цахилгаан эрчим хүчний савалт батерейн орчин үеийн ачааллыг зохицуулах болон сэргээгдэх эрчим хүчний нийлүүлэлтийг дэмжих үүргээс хэтэрч, орчны ашиг тустай үйлчилгээ үзүүлдэг. Цэвэр энерги нөөцийг илүү их ашиглах боломжийг олгох, шатамхай түлш ашигладаг цэгийн цахилгаан станцаас хамаарлыг бууруулах замаар батерейн цахилгаан савалт систем нь нийтлэг нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг бууруулахад томоохон хувь нэмрээ оруулдаг. Хүртэлмжит цахилгаан савалт батерейг өргөнөөр суурилуулах нь жилдээ дэлхий дахины нийтлэг нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг зууны тоотой сая тонноор бууруулах боломжтой гэдгийг судалгаанууд харуулсан байдаг.

Цахилгаан савалт батерей нь мөн оршин буй цахилгаан хангамжийн хэрэгслийг илүү үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгох замаар шилжүүлэлтийн инфраструктурыг өргөтгөх шаардлагыг бууруулдаг. Ингэснээр шинэ шугам, дэд станц барьж буйтай холбоотой газар ашиглах, материал зарцуулахыг бууруулж, нэмэлт орчны ашиг тустай үйлчилгээ үзүүлдэг. Эдгээр ашиг тустай үйлчилгээнүүдийн нийлбэр нь цахилгаан савалт батерейг уур амьсгалын өөрчлөлтийг хязгаарлах зорилгоо хэрэгжүүлэхэд чухал хэрэгсэл болгож байна.

Эрчимтэй ашиглалт мен алхамын буурвал

Солирдог эрчим хүчний системд энерги хадгалах батарейнуудыг нэгтгэх нь энергийн алдагдлыг бууруулснаар нөөцийн ашиглалтыг ихэвчлэн сайжруулдаг. Хадгалалтын төхөөрөмжгүйгээр илүүдэл солирдог эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг ихэвчлэн хязгаарлах шаардлагатай болдог бөгөөд энэ нь байгалийн нөөц, дэд бүтэц, хөрөнгө оруулалтын их хэмжээний алдагдалд хүргэдэг. Батарейн системүүд энэ байдлаар алдагдаж буй энергийг барьж авч, солирдог эрчим хүчний суурилуулалтын нийтлэг үр ашгийг 30% эсвэл түүнээс дээш хэмжээгээр сайжруулдаг.

Орчин үеийн батарейн дахин боловсруулалтын хөтөлбөрүүд нь шинэ батарей үйлдвэрлэлд давтан ашиглахад зориулсан үнэт материалуудыг сэргээж авснаар энергийн хадгалалтын системийн экологийн давуу талуудыг илүү сайжруулдаг. Давчуу технологийн дахин боловсруулалт нь литий-ион батарейнаас материалын 95%-иас дээш хувийг сэргээж авах чадвартай бөгөөд хаягдлыг хамгийн бага байлгаж, батарей үйлдвэрлэлтийн экологийн нөлөөллийг бууруулах тойрмон эдийн засгийг бий болгодог. Энэ төрлийн тэгш хугацааны батарейн амьдралын мөчлөгийн удирдлагын арга нь энергийн хадгалалтын батарейнууд урт хугацааны экологийн зорилтуудад хувь нэмэр оруулж байгаа эсэхийг хангана.

Технологийн шинэчлэл ба ирээдүйн хөгжил

Давчуу батарейн химийн найрлага

Батерейн химийн тасралтгүй хөгжил нь сэргээгдэх эрчим хүчний системд цахилгаан эрчим хүчийг хадгалах батерейн чадавхийг болон хэрэглээг өргөжүүлж байна. Лити-төмрийн фосфатын батерейнууд нь онцгой давталтын амьдрал ба аюулгүй байдлын шинж чанартай бөгөөд тогтвортой хадгалалтын зориулалтад тохиромжтой юм. Натри-ионы батерейнууд нь зардлыг бууруулах, мөн шаардлагатай материалуудаас хамаарлыг арилгах боломжийг олгох бол, хатуу фазын батерейнууд энерги нягтрал, мөн аюулгүй байдлын стандартад шинэ хувьсгалыг авчрах болно.

Лити-хүхрийн болон лити-агаарын батерей шиг шинэ гарч ирж буй технологиуд одоогийн лити-ион технологитой харьцуулахад хэд дахин өндөр энерги нягтралыг хангаж чадна. Эдгээр ахиц дэвшил нь илүү бага хэмжээтэй, өртөгийн хувьд илүү тохиромжтой цахилгаан эрчим хүчний хадгалалтын шийдлийг боломжжуулж, сэргээгдэх эрчим хүчний системийн хэрэглээг илүү өргөн хүрээгээр дэлгэрүүлэхэд тусална. Батерейн үзүүлэлтийн тасралтгүй сайжрал нь зардлыг бууруулж, мөн цахилгаан эрчим хүчийг хадгалах системийн техникийн чадавхийг өргөжүүлж байна.

Оюунлаг торонд интеграци болон дижитал технологи

Эрчим хүчний сангийн батарейн удирдлагын системд хиймэл оюун ухаан, машинд сургах технологийг нэвтрүүлснээр өмнө нь байгаагүй түвшний зохицуулалт, урьдчилан таамаглах удирдлагыг хангах боломжийг бүрдүүлдэг. Оюунлаг алгоритмууд цаг агаарын загвар, эрэлтийн таамаглал, зах зээлийн нөхцлийг шинжилж, батарейн үйл ажиллагааг бодит цагт оновчтой болгох, эдийн засгийн ашиг, системийн үзүүлэлтийг хамгийн их байлгах боломжийг олгодог.

Зүйлсийн интернэт холболт нь энергийн савалтын батарейнуудад виртуаль цахилгаан станц, тархсан эрчим хүчний нөөцийн нэгдэлд оролцох боломжийг олгодог. Эдгээр дижитал платформууд мянган тархсан батарейн системийг координаторлон удирдах боломжийг бүрдүүлж, илүү том төвлөрсөн цахилгаан станцаас өмнө нь л авч болдог байсан үйлчилгээг үзүүлэх чадвартай торны нөөцийг бий болгодог. Дэвшилтэт батарейн технологи болон дижитал оюун ухааны нэгдэл нь сэргээгдэх эрчим хүчний нэгдлийн ирээдүйг төлөөлдөг.

Түгээмэл асуулт

Солирдог энерги системд энерги хадгалдаг батерейнүүд ихэвчлэн хэдий хугацаа үлдэх вэ?

Солирдог энергийн хэрэглээнд ашигладаг орчин үеийн литий-ион батерейнүүд нь 10-15 жил эсвэл түүнээс дээш хугацаа үлдэх зориулалттай байдаг бөгөөд энэ нь ашиглалтын загвар ба орчны нөхцлөөс хамаарна. Дэвшилтэт батерейн менежментийн системүүд батерейн цэнэглэлтийг болон цэнэгийг гаргах мөчлөгийг сайжруулж, амьдралын хугацааг хамгийн их байлгахад зориулагдсан байдаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид 10 жилийн үйлчилгээний дараа батерейн багтаамжийн 70-80% хадгалагдахыг баталгаажуулдаг. Зөв хариуцлага хүлээх, ажиллах оновчтой нөхцлийг барьж чадвал батерейн амьдралын хугацааг илүү уртасгах боломжтой.

Энерги хадгалдаг батерейнууд нарны ба салхины цахилгааны системтэй хоёуланд нь үр дүнтэй ажиллах чадвартай юу?

Тийм, энерги хадгалах батарейнууд маш олон төрлийн сэргээгдэх энерги системтэй ажиллах боломжтой бөгөөд бараг ямар ч төрлийн сэргээгдэх энерги системтэй зөөлөн интеграци болох чадвартай. Нарны хэсгүүдээс гарч ирэх тогтмол гүйдлийг шууд энерги хадгалах системтэй холбох боломжтой бол салхины турбинаас гарч ирэх хувьсах гүйдлийг батарей хадгалах системд холбохын өмнө тогтмол гүйдэл болгон хувиргах шаардлагатай. Орчин үеийн энерги хадгалах системүүд нь олон төрлийн эх үүсвэрээс ирэх цахилгааныг хүлээн авч, янз бүрийн сэргээгдэх технологиос энергийг зэрэг оновчтойгоор барьж авах чадвартай мэргэн цахилгаан техник хэрэгслэлүүдийг агуулдаг.

Энерги хадгалах батарейнүүдийн үйлчилгээний шаардлага юу вэ?

Эрчим хүчний савалт батарейнууд нь уламжлалт цахилгаан үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжид зориулсан үйлчилгээний ажилд харьцуулахад харьцангуй бага үйлчилгээ шаарддаг. Үндсэн үйлчилгээний ажлуудад системийн гадна талаас нь үзэх, засвар үйлчилгээний цэг болон холболтуудыг цэвэрлэх, системийн үзүүлэлтүүдийг хянах, цэнэгийн удирдлагын системийн програм хангамжийг шинэчлэх зэрэг багтана. Ихэнх орчин үеийн батерейн системүүд асуудал гарвал үйлчилгээ үзүүлэгчдэд мэдэгдэх зориулалттай алсаас хяналтын боломжийг оруулсан байдаг тул үйлчилгээний ажлын тулд объектод ирэх шаардлагыг бууруулдаг. Ихэнх суурилуулалтанд мэргэжлийн үйлчилгээ жилд нэг эсвэл хоёр удаа л шаардагддаг.

Эрчим хүчний савалт батарейнууд сарниран үйлдвэрлэгч эрчим хүчний системийн нийт өртөгт ямар нөлөө үзүүлэх вэ?

Цахилгаан эрчим хүчний системд цэнэгийн батерей суурилуулах нь анхны капиталын хөрөнгө оруулалтыг нэмэгдүүлдэг ч ерөнхийдөө энергийн ашиглалтыг нэмэгдүүлж, торонд холбогдох зардлыг бууруулж, өндөр үнэтэй цахилгааны зах зээлд оролцох боломжийг олгодог тул эдийн засгийн үзүүлэлтийг сайжруулдаг. Цэнэгийн батерейн өгөөжийн хугацаа нь бүс нутгийн цахилгааны тариф, дэмжлэгийн хөтөлбөр, системийн загвар зэрэг хүчин зүйлсээс хамааран өөр өөр байдаг ч ихэнх худалдааны суурилуулалт нь 5-10 жилийн дотор эерэг өгөөжийг олдог. Батерейн үнэ буурах, ажиллагаа сайжирч байгаа нь сөрөг энергийн хэрэглээнд зориулсан цэнэгийн батерейг илүү ихээр өртөг үр дүнтэй болгож байна.