Ukládání energie po dlouhou dobu: Kdy by měl být výběr možností rozšířen o vodík

Ukládání energie po dlouhou dobu: Kdy by měl být výběr možností rozšířen o vodík

Pro týmy projektů obnovitelných zdrojů energie dlouhodobé ukládání energie není rozhodnutím o jedné technologii. Je to plánovací otázka: jak dlouho musí být energie k dispozici, jak často se bude zařízení využívat a jakou službu musí poskytnout v případě poklesu výstupu z obnovitelných zdrojů? Vodík by měl být zahrnut do přehledu možností tehdy, když odpovědi na tyto otázky ukazují na potřebu vyšší odolnosti po dobu delší než jeden den, vzácného hlubokého vybíjení nebo vyrovnávání na sezónní úrovni.

Ministerstvo energetiky Spojených států amerických popisuje dlouhodobé ukládání energie jako ukládání schopné dodávat elektřinu po dobu 10 hodin nebo déle. Tento prahový limit je užitečný pro určení rozsahu projektu, avšak není automatickým důvodem pro výběr vodíku. Projekt, který potřebuje 10 až 16 hodin každý den, může dospět k jinému závěru než projekt, který potřebuje řiditelnost během několika po sobě jdoucích dnů s nízkou výrobou z obnovitelných zdrojů. Užitečné porovnání začíná s provozním problémem, nikoli s preferovanou technologií.

Začněte s mezerou v dodávce energie, nikoli s vybavením

Určete mezeru, kterou systém musí pokrýt před porovnáním technologií. Zaznamenejte požadovaný výkon, celkovou potřebnou energii, dobu trvání každé události, počet událostí za rok a přijatelnou dobu obnovy mezi nimi. Řešení zaměřené na baterie může být vhodné, pokud se stejné vybíjecí okno opakuje denně. Vodík si zaslouží podrobnější zkoumání, pokud se energetická mezera prodlouží, stane se nepravidelnou nebo je spojena s počasím, které může trvat dny.

Například lokalita může vyžadovat záložní napájení během vzácných přerušení sítě, zachycení přebytku energie z obnovitelných zdrojů v určitých měsících nebo stabilní výstup během dlouhodobého nedostatku větrné a sluneční energie. V těchto případech může být zvýšení uložené energie důležitější než samotné maximalizování účinnosti cyklů. Diskuse Úřadu pro energetiku Spojených států (DOE) o vodíkových systémech LDES bere v úvahu ukládání od 12 hodin až po 7 dní a definuje dobu trvání jako nepřetržitý výstup plného jmenovitého výkonu ze zcela nabitého systému. Použijte tuto definici k jednoznačnému vyjádření provozního cyklu při posuzování každé možnosti.

Signály, že vodík patří do přezkumu dlouhodobého ukládání energie

Přidejte vodík do dlouhodobé ukládání energie krátkého seznamu, pokud platí několik z následujících podmínek:

• Posun energie po dobu několika dnů nebo sezónně je proveditelný. Projekt musí uchovat energii déle než běžné noční nebo denní období využití.
• Délka ukládání je důležitější než časté cyklování. Prostředek může zůstat nabitý po prodlouženou dobu a vybít se během výjimečných událostí nebo období nízké výroby.
• Výkon a kapacita energie vyžadují samostatná rozhodnutí o škálování. Tým projektu musí posoudit kapacitu elektrolyzéru, množství ukládaného vodíku a kapacitu rekoncepce jako související, avšak odlišné návrhové volby.
• Je k dispozici využitelná nízkouhlíková elektřina pro nabíjení. Věrohodný dodávkový profil přebytkové obnovitelné elektrické energie je pro koncept systému nezbytný.
• Plánování lokality a provozu může zohlednit celou cestu. Hodnocení může zahrnovat vodu, stlačování nebo způsob ukládání, bezpečnostní inženýrství, řídicí systémy, údržbu a zařízení pro rekonzervaci.

Tyto signály neprokazují, že vodík je vybranou odpovědí. Odpůrci jej odůvodňují jako možnost k vyhodnocení vedle jiných dlouhodobé ukládání energie přístupů, aby tým nevyloučil danou cestu pouze proto, že první srovnání se zaměřovalo na denní cyklování.

Kde může být vodík špatným prvním řešením

Vodík není automaticky správnou volbou pro každý systém ukládání obnovitelné energie. Pokud provozní scénář vyžaduje předvídatelné, časté a krátkodobé využití, měl by tým nejprve otestovat řešení navržená speciálně pro tento režim. Podobně je přehled neúplný, pokud zohledňuje pouze uložený vodík a ignoruje energii potřebnou pro elektrolýzu, přípravu uloženého vodíku a znovu přeměnu na elektrickou energii.

Buďte opatrní, pokud projekt nemá definovaný zdroj nabíjení, žádný praktický koncept umístění systémů ukládání a bezpečnosti nebo žádné jasné využití energie mimo krátký, pravidelně se opakující špičkový výkon. To nejsou důvody k trvalému odmítnutí vodíku; jsou to důvody k upřesnění požadavků ještě před vyžádáním nabídek od dodavatelů.

Porovnejte celý rozsah systému

Spolehlivý dlouhodobé ukládání energie porovnání používá jednu společnou hranici pro každou možnost. U vodíku zahrňte vstup elektrické energie, elektrolyzér, úpravu vody (pokud je relevantní), způsob ukládání, převod energie nebo zařízení pro konečné využití, řídicí systémy, propojení, bezpečnostní návrh a provozní plán. Oddělení těchto prvků pomáhá zakoupením týmům vyhnout se porovnávání kompletního systému na jedné straně s částečným podsystémem na straně druhé.

Otázky, které je třeba položit dodavateli systémů pro ukládání vodíku

Jakmile se vodík stane součástí rozsahu projektu, požádejte dodavatele o informace umožňující srovnání „jako za jako“, nikoli pouze o záhlaví nebo nápadné tvrzení. Požádejte o navrhované hranice systému, předpokládaný profil nabíjení, definovaný cyklus vybíjení, přístup k ukládání, rozhraní s elektrickým zařízením, požadavky na lokalitu, dokumentaci týkající se bezpečnosti, filozofii řízení a předpoklady údržby, stejně jako o data potřebná pro modelování ročního provozu.

Pro týmy, které zkoumají cestu založenou na kovových hydridech, by diskuze o produktu měla stále začínat zátěží a požadovanou dobou provozu lokality. Hyto Energy’s Mega jednotka úložiště vodíku lze posoudit jako součást této širší diskuse o celém systému. Zeptejte se, jak navrhovaná jednotka pro ukládání komunikuje se zdrojem vodíku a s plánovaným zařízením pro využití energie; nepředpokládejte výkon, schválení ani vhodnost pro projekt pouze na základě názvu produktu.

Přesuňte se od technologické debaty k rozhodovacímu shrnutí

Praktickým výstupem raného dlouhodobé ukládání energie posouzení je rozhodovací shrnutí, nikoli předčasně oznámený vítěz. Uveďte dobu trvání testovaných případů, předpoklady týkající se nabíjení energií, služby vybíjení, cyklický režim, omezení na místě a důkazy, které musí poskytnout každý dodavatel. Poté porovnejte kandidáty na základě stejných provozních případů.

Vodík by měl být zahrnut do posouzení tehdy, má-li projekt důvěryhodnou potřebu uchovávat obnovitelnou energii po dlouhé, nerovnoměrné nebo sezónní intervaly a je schopen posoudit celou cestu přeměny a ukládání. Pokud je potřeba převážně denní a opakující se, ponechte srovnání založené na této realitě. Bez ohledu na to jasně definovaný provozní cyklus poskytuje inženýrům, zakupujícím a dodavatelům užitečnější výchozí bod pro hodnocení systému ukládání obnovitelné energie.