Hosszú távú energiatárolás: Mikor kerüljön sor a hidrogén bevonására a lehetőségek áttekintésébe

Hosszú távú energiatárolás: Mikor kerüljön sor a hidrogén bevonására a lehetőségek áttekintésébe

A megújuló energia projektcsoportok számára hosszú távú energiatárolás nem egyetlen technológiai döntés. Ez egy tervezési kérdés: mennyi ideig kell az energiának rendelkezésre állnia, milyen gyakran fogja ciklizódni a berendezés, és milyen szolgáltatást kell nyújtania akkor, amikor a megújuló energia-termelés csökken? A hidrogénnek akkor kell bekerülnie a lehetőségek értékelésébe, ha a válaszok naponta túlmutató, többnapos ellenállásra, ritka mély kisütésre vagy évszakos kiegyensúlyozásra utalnak.

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma úgy írja le hosszú távú energiatárolás a hosszú távú energiatárolást, mint olyan tárolási formát, amely legalább 10 órán keresztül képes villamosenergiát szolgáltatni. Ez a küszöbérték hasznos a határok meghatározásához, de nem automatikusan indokolja a hidrogén alkalmazását. Egy olyan projekt, amely napi 10–16 órás energiaszolgáltatást igényel, más következtetésre juthat, mint egy olyan projekt, amely több egymást követő alacsony megújuló energia-termelésű napra tervezett energiakivételt igényel. A hasznos összehasonlítás a működési problémával kezdődik, nem pedig egy előnyös technológiával.

Kezdje az energiahiánnyal, ne a felszereléssel

Térképezze fel a rendszer által lefedendő hiányt a technológiák összehasonlítása előtt. Jegyezze fel a szükséges teljesítményt, az összes szükséges energiamennyiséget, minden egyes esemény időtartamát, az évenkénti események számát, valamint a közöttük elfogadható helyreállítási időt. Akkor lehet jó választás egy akkumulátor-alapú megoldás, ha ugyanaz a kisütési ablak naponta ismétlődik. A hidrogén akkor érdemel részletesebb vizsgálatot, ha az energiahiány hosszú, szabálytalan, vagy olyan időjárási mintázatokhoz kapcsolódik, amelyek napokig is eltarthatnak.

Például egy telephelynek biztonsági tápellátásra lehet szüksége ritka hálózati megszakítások idején, megújuló energia lekapcsolásának (curtailment) rögzítésére kiválasztott hónapokban, vagy folyamatos kimenet biztosítására egy hosszan tartó szél- és napelemes hiány idején. Ezekben az esetekben a tárolt energia növelése fontosabb lehet, mint pusztán a ciklus-hatásfok maximalizálása. A DOE hidrogén-alapú hosszú távú energiatárolási (LDES) vitája 12 órától 7 napig terjedő tárolási időtartamot vesz figyelembe, és a „időtartamot” egy teljesen feltöltött rendszer folyamatos, teljes névleges teljesítményű kimeneteként határozza meg. Használja ezt a definíciót, hogy minden lehetséges megoldás értékelésekor egyértelművé tegye a működési ciklust.

Jelek arra, hogy a hidrogén bekerülhet egy hosszú távú energiatárolási elemzésbe

Hidrogént adjon a hosszú távú energiatárolás rövidlistához, ha a következő feltételek közül több is érvényesül:

• Többnapos vagy szezonális energiátolás lehetséges. A projektnek az energia tárolását túl kell bírnia egy szokásos éjszakai vagy napi leadási időszakon.
• A hosszú tárolási idő fontosabb, mint a gyakori ciklusozás. A berendezés hosszabb ideig feltöltött állapotban maradhat, és kivételes események vagy alacsony termelési időszakok alatt adja le az energiát.
• A teljesítmény- és az energiakapacitás külön-külön méretezhető. A projektcsapatnak az elektrolizátor kapacitását, a hidrogén tárolási mennyiségét és az újraátalakítási kapacitást összefüggő, de különálló tervezési döntésként kell értékelnie.
• Rendelkezésre áll felhasználható alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamosenergia feltöltéshez. A megújuló energiából származó többlet villamosenergia megbízható ellátási profilja elengedhetetlen a rendszerkoncepcióhoz.
• A telephely- és üzemeltetési tervezés figyelembe veheti az egész útvonalat. A felülvizsgálat kiterjedhet a vízre, a kompresszióra vagy tárolási módszerre, a biztonsági mérnöki megoldásokra, a vezérlésre, a karbantartásra és az átalakító berendezésekre.

Ezek a jelek nem bizonyítják, hogy a hidrogén a kiválasztott megoldás. hosszú távú energiatárolás indokolják, hogy értékeljük egyidejűleg más megközelítésekkel együtt, így a csapat ne zárja ki egy útvonalat pusztán azért, mert az első összehasonlítás a napi ciklusra fókuszált.

Hol lehet a hidrogén gyenge első választás

A hidrogén nem automatikusan a megfelelő megoldás minden megújuló energia tárolási rendszer esetében. Ha az üzemelési körülmények előrejelezhető, gyakori és rövid idejű terhelésleadást igényelnek, akkor a csapatnak először olyan megoldásokat kell tesztelnie, amelyek ezt a mintát veszik alapul. Hasonlóképpen, egy áttekintés hiányos, ha csak a tárolt hidrogént veszi figyelembe, és figyelmen kívül hagyja az elektrolízishez, a tárolás feltételezéséhez és az áram visszaalakításához szükséges energiát.

Legyen óvatos, ha a projektnek nincs meghatározott töltésforrása, nincs gyakorlatilag megvalósítható helyszínfogalma a tárolási és biztonsági rendszerek számára, vagy nincs egyértelmű felhasználási célja az energiának egy rövid, ismétlődő csúcsidőszakon túl. Ezek nem okok arra, hogy végleg elutasítsák a hidrogént; inkább arra szolgálnak, hogy pontosítsák a szükséglet megfogalmazását, mielőtt beszállítói ajánlatokat kérnének.

Hasonlítsa össze az egész rendszer határait

Megbízható hosszú távú energiatárolás az összehasonlítás minden lehetőséghez egy közös határt használ. A hidrogén esetében ide tartozik az elektromos bemenet, az elektrolizátor, a vízkezelés (ha releváns), a tárolási módszer, az átalakító- vagy felhasználási berendezés, a vezérlőrendszer, az összeköttetés, a biztonsági tervezés és az üzemeltetési terv. Ezek elemek elkülönítése segíti a beszerzési csapatokat abban, hogy elkerüljék a teljes rendszer egyik oldalának részleges alkotóelemmel való összehasonlítását.

Kérdések, amelyeket egy hidrogén-tároló szállítónak kell feltenni

Amint a hidrogén a vizsgálat tárgyává válik, kérjük meg a szállítókat, hogy olyan információkat adjanak meg, amelyek lehetővé teszik az azonos típusú összehasonlítást, nem pedig csupán egy felszínes állítást. Kérjük a javasolt rendszerhatárt, a feltételezett töltési profilját, a meghatározott kisütési üzemmódját, a tárolási megközelítést, a teljesítményberendezésekkel való kapcsolódási pontokat, a telephelyi követelményeket, a biztonsági dokumentációt, a vezérlési filozófiát, a karbantartási feltételezéseket és az éves üzemelés modellezéséhez szükséges adatokat.

Azoknak a csapatoknak, amelyek egy fémes higrid-alapú megoldást vizsgálnak, a termékbeszélgetésnek továbbra is a telephely terhelésével és üzemidejével kell kezdődnie. A Hyto Energy Mega hidrogén tárolóegység terméke értékelhető ebben a tágabb rendszerszintű beszélgetés keretében. Kérdezzük meg, hogyan kapcsolódik a javasolt tárolóegység a hidrogénforráshoz és a célzott energiahasználati berendezésekhez; ne következtessünk a teljesítményre, jóváhagyásokra vagy projektbe illeszkedésre kizárólag a terméknév alapján.

A technológiai vitából döntési összefoglaló létrehozására

Egy korai értékelés gyakorlati eredménye egy döntési összefoglaló, nem pedig túl korán bejelentett győztes. hosszú távú energiatárolás határozza meg a tesztelendő időtartamokat, a töltési energia feltételezéseket, a kisütési szolgáltatásokat, a ciklusozási mintát, a helyszíni korlátozásokat és azt a bizonyítékot, amelyet minden szállítónak be kell nyújtania. Ezután hasonlítsa össze a jelöltek teljesítményét ugyanazon üzemeltetési esetek alapján.

A hidrogénnek akkor kell bekerülnie az értékelésbe, ha egy projekt hiteles igényt támaszt a megújuló energiának hosszú, egyenetlen vagy évszakos időszakokra történő tárolására, és képes értékelni a teljes átalakítási és tárolási útvonalat. Ha az igény főként napi és ismétlődő jellegű, akkor a hasonlítást ezen a valóságon kell alapulnia. Bármelyik esetben egy egyértelműen meghatározott üzemi ciklus mérnöki, beszerzési és szállítói szempontból is hasznosabb kiindulási alapot nyújt egy megújuló energia tárolási rendszer értékeléséhez.