EN
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары: Сутегі қандай жағдайларда қайтадан өндірілетін энергияны сақтау жүйелеріне сәйкес келеді
Қайталанбалы электр энергиясын өндіретін жобаларға бірнеше сағаттық икемділіктен көбірек қажет болып келеді. Жел немесе күн энергиясынан өндірілетін қуат пен қажетті жүктеме бір тәулік ішінде сәйкес келмеген кезде, жобалаушылар мыналарды салыстыруға тиіс: ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары жеке құрылғыны таңдау орнына жүйе ретінде. Сутегі — осы араласымдағы бір нұсқа, бірақ ол әрбір аккумулятор, жылулық сақтағыш немесе су қоймасындағы жобаның орнына қойылатын алмастырғыш емес.
Жүйені интеграциялау көзқарасынан пайдалы сұрақ «қай сақтау технологиясы жеңеді?» емес. Ол: жоба қандай ұзақтықты, қуат профилін, орналасу шарттарын және соңғы қолданысты қолдай алуы керек? АҚШ Энергетика Министрлігі ұзақ мерзімді сақтауды 10 немесе одан да көп сағат бойы электр энергиясын беруге қабілетті жүйелер ретінде сипаттайды. Бұл шектік мән фильтрлеу үшін пайдалы, бірақ технологияны жұмыс шекарасына сәйкестендіру қажеттілігін жоюға көмектеспейді.
Сақтау жүйесінің қандай қызмет көрсетуі керек екенінен бастаңыз
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары әртүрлі міндеттерді орындайды. Кейбіреулер күндізгі күн сәулесінің шығысын кешке дейін тегістеу үшін қолданылады. Кейбіреулер ауа райы немесе жүктеме себебінен қайта қоршаған күндерде энергияның жетіспеушілігін жабу үшін қолданылады. Басқалары энергияны маусымдар бойынша сақтайды немесе артық электр қуатын кейінірек электр энергиясы, жылу немесе өнеркәсіптік сұраныс үшін қолданылатын отынға айналдырады. Жоба тобы жабдықтарды салыстырмас бұрын қажетті разрядтау ұзақтығын анықтауы керек.
- Күндізгі ауысу: энергияны күндізгі күн сәулесі немесе жүктеме үлгілерін басқару үшін сағаттар бойынша ауыстыру.
- Күндер арасындағы тұрақтылық: ауа райы немесе сұраныс себебінен ұзақ уақытқа созылатын сәйкессіздік кезінде шамамен 10–36 сағат бойы қолдау көрсету.
- Бірнеше күндік жұмыс: жоба анықтамасына байланысты шамамен 36–160 сағатқа созылатын кезеңдерді қамту.
- Маусымдық ауысу: энергияны әлдеқайда ұзақ уақытқа сақтау, мұнда энергия сыйымдылығы, орналасу орны және түрлендіру шығындары әртүрлі маңызға ие болады.
Бұл тұжырымдау кеңінен таралған қатені болдырмақшы: барлығын бағалау ldes technologies сол өлшемдер маңызды, бірақ олар ұзақ мерзімді жаңартылатын энергия кемшілігінен кейін сенімді энергия қолжетімділігінің құнын жалғыз өзі толық сипаттамайды.
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологияларын қарағанда, фильтрлеу ретін көріністе ұстаңыз: алдымен ұзақтық, сосын берілу формасы, одан кейін объект пен интеграция шектеулері. Бұл салыстыруды жалғыз басылқы бағалаудан гөрі пайдалы етеді.
Негізгі ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары қалай ерекшеленеді
Практикалық салыстыру сақтау ортасы мен орыннан басталады. Су қоймаларындағы гидроэнергия қуатты топография, суға қол жеткізу, рұқсат алу және инженерлік-құрылыс жұмыстары үйлескен жағдайда үлкен энергия сыйымдылығын ұсына алады. Қысылған ауа жүйелері сәйкес геологиялық немесе жасанды сақтау жағдайларына тәуелді. Жылу сақтауы тікелей жылу қолданатын немесе электр энергиясын – жылуға – электр энергиясына айналдыру жолын қабылдай алатын өндірістік процестерге сай келеді. Ағынды аккумуляторлар ұзақ мерзімді электр разряды мен қуат пен энергияның тәуелсіз масштабтауы маңызды болған жағдайларда бағалануы мүмкін.
Сутегі энергиясын сақтау — басқа бағыт: электр энергиясын пайдаланып сутегі өндіру, оны сақтау және кейінірек электр энергиясына айналдыру немесе басқа пайдалы мақсаттар үшін қолдану. Бұл тек аккумуляторларға негізделген салыстырудан гөрі кеңірек жүйелік сұрақ қоюға әкеледі. Түрлендіру тізбегіне электр қоректендіруі, электролизердің жұмыс істеуі, сутегін сақтау, өндірістік қондырғылар арасындағы интерфейстер және — егер кейінірек электр энергиясы қажет болса — қайтадан электр энергиясына айналдыру жолы кіреді. Әрбір элементті бірдей жүктеме жағдайларында бағалау керек.
| Технологиялық отбасы | Типтік таңдау сұрағы | Тексерілетін негізгі жобалық шарт |
|---|---|---|
| Электрохимиялық сақтау | Жоба негізінен электр энергиясын белгілі сағат саны бойынша ығысады ма? | Жұмыс циклы, жұмыс істеу мерзімі, деградация профилі және кеңейту жоспары |
| Су қоймалы гидроэлектрстанция немесе сығылған ауа | Объектіде үлкен, инфрақұрылымға негізделген сақтау активін орналастыруға мүмкіндік бар ма? | Геология, су немесе көтергіш қойма қолжетімділігі, рұқсат алу және құрылыс көлемі |
| Жылу сақтау | Сақталған жылу тікелей қолданыла ма, әлде процеске интеграцияланады ма? | Температура талабы, жылу сұранысының профилі және түрлендіру бағыты |
| Сутегін сақтау | Жоба көпкүндік икемділікті, ұзақ сақтауды немесе сутегінің соңғы қолданылуын қажет ете ме? | Қайта қалпына келтірілетін энергия профилі, су мен электр қосылуы, сақтау бағыты, қауіпсіздік шекарасы және өнімді сату |
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары үшін портфельдік көрініс сонымен қатар қай активтердің жиі циклдануы керек екенін және қай активтердің тек қана қолжетімді болуы жеткілікті екенін айқындайды. Бұл айырым қуатқа бағытталған жабдықтарды энергия сыйымдылығына бағытталған инфрақұрылыммен салыстырғанда негізгі рөл атқарады.
Сутегі ҰЗЭС портфелінде қайда орналасады
Сутактық арбитражтан асып кеткен жағдайда сақтау мәселесі тұрған кезде сутегін бағалау қажет. Жоба айнымалы жаңартылатын электр өндірісін сіңіруі, энергияны ұзақ мерзімге қолжетімді ұстауы немесе сақталған энергияны сутегін пайдаланатын өндірістік процестермен байланыстыруы керек болған кезде оның рөлі маңызды болады. Басқаша айтқанда, сутегі портфельдің бір бөлігі бола алады, себебі ол электр энергиясын сақтауды отын, өнеркәсіптік немесе микросаябақ жоспарлауымен байланыстыра алады — бірақ ол қысқа мерзімді активтердің орнына әрқашан қолданылуы керек деп қабылданбауы керек.
Жаңартылатын энергия сақтау жүйелері үшін сутегін құрылымды бағалау қажет, егер бірнеше шарт бір уақытта орындалса:
- Жаңартылатын энергия өндірісінің артығы жақын мерзімдегі электрлік сұранысқа толығымен пайдаланылмайтын блоктар түрінде пайда болады.
- Қажетті сақтау мерзімі сағаттардан көпкүндік немесе одан да ұзағырақ қолжетімділікке дейін өтуі мүмкін.
- Сутегінің сенімді соңғы қолданылуы, қайтадан электр энергиясына айналдыру жоспары немесе кезеңді микросаябақ қолданысы бар.
- Жоба электр сапасы, сумен қамтамасыз ету, сақтау, басқару және қауіпсіз жұмыс істеу интерфейстерін анықтай алады.
- Экономикалық модель тек бір компоненттің бағасын емес, бүкіл жүйе шегін салыстырады.
Жақыннан қарағанда пікірталастар жиі өзгереді. Мысалы, электролизер көбінесе жаңартылатын энергияның қолжетімділігіне қарай өлшемделеді, ал сақтау жолы жеткізу уақыты мен алаң шектеулеріне қарай өлшемделеді. Егер жоба тек қайталанатын кешкі пиктің орын ауысуын талап етсе, басқа ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары тікелей сәйкес келуі мүмкін. Егер жоба кеңейтілген ауа-райына байланысты аралықтар кезінде икемділікті сақтауға немесе сутегі жүктемесімен координациялануға тиіс болса, сутегіні тереңірек инженерлік талдауға ұсынуға лайық болады.
Сондықтан сутегі ұзақ мерзімді энергия сақтау технологиялары арасында түрлендіру, сақтау және жеткізу бағыты ретінде бағаланады. Ол басқа опциялармен бірдей жобалық ұсыныстар негізінде салыстырылуы керек, бірақ сутегінің өзі пайдалы болған жағдайда оның ерекше құны сақталуы керек.
Сутегі бағытын біртұтас жүйе ретінде бағалаңыз
Сутықты сақтау бойынша шешімдерді жүйелік картаны пайдалана отырып қабылдау керек. Бастапқыда энергия көзін таңдаңыз: оның айнымалылығы, қысқарту қаупі және күтілетін жұмыс уақыты. Содан кейін қажетті шығыс түрін анықтаңыз: электр энергиясы, сутық қоры, жылу, резервтік қабілет немесе осы компоненттердің кез келген комбинациясы. Соңында сақтау бағыты мен осы нүктелерді байланыстыру үшін қажетті жұмыс істеу басқару жүйелерін анықтаңыз.
Жалғыз басылымдық көрсеткішке назар аудару орнына, энергияның түрленуі, сақтау мерзімі, берілу қысымы немесе жағдайы және одан кейінгі қолданыс бойынша жасалған жорамалдарды құжаттаңыз. Жүйелік интеграция бойынша қарау қай жерде өлшеулер, тағайындаушының деректері және объекті бойынша зерттеулер әлі де қажет екенін анық көрсетуі керек. Бұл ldes technologies , мұнда жобаның құны болдырмаған қысқартудың, тұрақтылық талаптарының, инфрақұрылымды пайдаланудың және сұраныс уақытының әсеріне тәуелді болуы мүмкін.
Ұзақ мерзімді сутықтық бағытты бағалаушы топтар үшін Hyto Energy мынадай ұсыныс жасайды: Ұзақ мерзімді энергия сақтау программасы сақтау жүйесінің талаптарын талқылауға бастапқы нүкте ретінде. Сәйкес конфигурация әлі де расталған жоба шегі мен жұмыс істеу жағдайларына байланысты.
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологияларының ішінде сутегінің өзіндік ерекшелігі — оның өнімділігі тек сақтау ыдысына емес, сонымен бірге байланыстырылған жүйеге де тәуелді болғандықтан, оған арнайы назар аудару қажет. Жобаның анықтамасында әрбір интерфейстегі өлшенетін және расталатын элементтер көрсетілуі тиіс.
Технологияларды араластыруға арналған шешім қабылдау парағы
Қарастыру кезеңіндегі жоспарлау топ әртүрлі опцияларды ортақ тексеру парағы бойынша салыстырған кезде тиімдірек жұмыс істейді. Қысқартылған тізімге кірмей тұрып, келесі сұрақтарға жауап беріңіз:
- Жүйенің қалыпты, кернеулі және төзімділік жағдайларында қандай уақыт аралығын қамтуы қажет?
- Сақталған шығыс тек электр энергиясы ретінде қажет пе, әлде оны сутегі немесе жылу ретінде де пайдалануға бола ма?
- Қайталаулы генерацияның үлгісі мен жүктеме профилі күндік және маусымдық аралықта қандай?
- Қандай аумақтық жағдайлар гражданлық жұмыстарды, сумен қамтамасыз етуді, сақтау көлемін, рұқсаттарды немесе желіге қосылуын шектейді?
- Қандай интерфейстер қазір әзірленуі тиіс, ал қандайлар сұраныс өскен сайын кезеңді түрде іске асырылуы мүмкін?
- Өмірлік цикл бойынша салыстыру қолданыс, ауыстыру, жұмыс істеу және кеңейту бойынша қандай жорамалдарды қолданады?
Нәтиже аралас архитектура болуы мүмкін. Қысқа мерзімді активтер жиі циклдауға қабілетті, ал сутегі бағыты аккумуляторлар тікелей шешпейтін ұзақ сақтау немесе энергия қолданысы үшін бағаланады. Бұл технологиялық портфельдің негізгі құндылығы: әрбір компонент белгілі бір қызметке сәйкестендіріледі, ал бір өлшемі барлық жағдайларға сәйкес келетін рөлге ие болуға мәжбүрленбейді.
Технологияларды араластыру бойынша қарау ұзақ мерзімді энергия сақтау технологияларын ортақ бағалау шеңберінде ұстауы тиіс, бірақ олардың әртүрлі жұмыс істеу шекараларын жоюға тиіс емес. Осы шекаралар неғұрлым анық көрсетілсе, соғұрлым сенімді қысқартылған тізім алынады.
Қорытынды: Жабдықты таңдауға дейін ұзақтық пен жүйелік шекараларды сәйкестендіріңіз
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологияларын салыстыру кезінде олардың қызмет етуі тиіс ауқымға қарай, бір ғана технологиялық белгілеуге қарай емес салыстыру керек. Су борысы (водород) ұзақтығы, жаңартылатын энергияның айнымалылығы, сақтау сақталуы және соңғы пайдалануға интеграциялау кеңірдекті конверсия мен сақтау бағытын қажет еткен кезде осы араласқа кіре алады. Ол тек қана электрлік қажеттілік болғанда, қажеттілік тар және қысқа болғанда аз ыңғайлы болуы мүмкін.
Ұзақ мерзімді энергия сақтау технологияларын бағалайтын жоба топтары үшін келесі қадам — жүктеме профилін, жаңартылатын ресурсты, ұзақтық талаптарын, жеткізу тәртібін және алаң шектеулерін құжаттау. Осы шарттар анықталғаннан кейін техникалық талқылау жалпы қызығушылықтан ldes technologies нақты жаңартылатын энергия сақтау жүйесі үшін ашық қысқартылған тізімге ауысады.