ການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຮໂດຣເຈນສຳລັບຄວາມຍືດຫຸ່ນຂອງພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກທຳມະຊາດໃນໄລຍະເວລາຍາວ

ການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຮໂດຣເຈນສຳລັບຄວາມຍືດຫຸ່ນຂອງພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກທຳມະຊາດໃນໄລຍະເວລາຍາວ

ການຜະລິດພະລັງງານຈາກລົມ ແລະ ແສງຕາເວັນອາດຈະເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງຈາກເວລາທີ່ສະຖານທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານ. A ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຮໂດຼເຈນ ໃຫ້ຜູ້ພັດທະນາວິທີທີ່ເປັນທາງເລືອກອື່ນໃນການຈັດການຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງດັ່ງກ່າວ: ໃຊ້ພະລັງງານທີ່ໄດ້ຈາກແຫຼ່ງທີ່ຍືນຍົງເກີນຄວາມຕ້ອງການເພື່ອຜະລິດເຮີໂດຣເຈນ, ເກັບຮັກສາພະລັງງານໄວ້ເປັນເວລາດົນກວ່າ, ແລ້ວນຳໃຊ້ໃນເວລາທີ່ລະບົບຕ້ອງການພະລັງງານ, ຄວາມຮ້ອນ, ເຊື້ອເພີງ, ຫຼື ການສະໜັບສະໜູນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ສຳລັບໂຄງການທີ່ອີງໃສ່ແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງ ເຊິ່ງມີຄວາມປ່ຽນແປງຕາມມື້, ມື້ຫຼາຍ, ຫຼື ຕາມລະດູ, ຄຳຖາມສຳຄັນທີ່ສຸດບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງແຕ່ “ຈະເກັບຮັກສາພະລັງງານໄດ້ຈຳນວນເທົ່າໃດ?” ແຕ່ເປັນ “ເສັ້ນທາງການເກັບຮັກສານີ້ສາມາດສອດຄ່ອງກັບເວລາ ແລະ ລັກສະນະການດຳເນີນງານຂອງຊັບສິນໄດ້ຫຼືບໍ່?”

ນີ້ເຮັດໃຫ້ເຮີໂດຣເຈນມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງເປັນພິເສດຕໍ່ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ ແຜນການທີ່ອາດຈະບໍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມຫຼາກຫຼາຍທັງໝົດຖືກປະຕິບັດໄດ້ດ້ວຍແບດເຕີຣີ່ທີ່ມີເວລາເກັບຮັກສາສັ້ນເທົ່ານັ້ນ. ມັນບໍ່ແມ່ນການແທນທີ່ທົ່ວໄປສຳລັບແບດເຕີຣີ່. ແທນທີ່ຈະເປັນດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານດ້ວຍເຮີໂດຣເຈນສາມາດເ erg complement ການເກັບຮັກສາທີ່ຕອບສະຫນອງໄດ້ໄວ ໂດຍການເຮັດຫນ້າທີ່ໃນສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງສະເປັກຕູມເວລາ.

ເຫດໃດຈຶ່ງຕ້ອງການຄວາມຫຼາກຫຼາຍທີ່ມີເວລາດົນໃນລະບົບພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງ

ການຜະລິດພະລັງງານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນໄດ້ໃໝ່ແມ່ນປ່ຽນແປງຕາມທຳມະຊາດ. ການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນຕາມເວລາທີ່ມີແສງຕາເວັນ ແລະ ລັກສະນະດິນຟ້າ; ການຜະລິດພະລັງງານລົມສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ໃນແຕ່ລະຊົ່ວໂມງ, ວັນ ແລະ ລະດູ. ການຫຼຸດຜ່ອນການຜະລິດ (curtailment) ອາດເກີດຂື້ນເມື່ອການຜະລິດມີຫຼາຍແຕ່ຄວາມຕ້ອງການ, ຄວາມຈຸຂອງເຄືອຂ່າຍສົ່ງໄຟຟ້າ ຫຼື ການບໍລິໂພກໃນທ້ອງຖິ່ນມີຈຳກັດ. ໃນເວລາອື່ນໆ, ໂຄງການດຽວກັນນີ້ອາດຈະຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ເປັນທີ່ໝັ້ນຄົງໃນເວລາທີ່ການຜະລິດພະລັງງານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນໄດ້ໃໝ່ຕ່ຳ.

ກະຊວງພະລັງງານຂອງສະຫະລັດອາເມລິກາ ອະທິບາຍລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໄດ້ຢາວນານວ່າເປັນລະບົບທີ່ສາມາດສົ່ງໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງໜ້ອຍ 10 ຊົ່ວໂມງຂື້ນໄປ. ນິຍາມນີ້ມີປະໂຫຍດເພາະາເປັນການຫັນເປົ້າໝາຍຈາກການເນັ້ນທີ່ອັດຕາການສົ່ງໄຟຟ້າເພຽງຢ່າງດຽວ ໄປເປັນການເນັ້ນທີ່ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ ແລະ ເວລາທີ່ສາມາດສົ່ງໄຟຟ້າໄດ້. ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຮໂດຣເຈນຖືກອອກແບບມາເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເວລາທີ່ຍາວນານນີ້: ໄຟຟ້າຈະເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງແຍກນ້ຳ (electrolyser), ໄຮໂດຣເຈນຈະຖືກເກັບໄວ້, ແລະ ອຸປະກອນໃນຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍຈະປ່ຽນ ຫຼື ໃຊ້ໄຮໂດຣເຈນເມື່ອໂຄງການຕ້ອງການ.

ສຳລັບທີມງານໂຄງການ ໂອກາດທີ່ເປັນຈິງແມ່ນການປ່ຽນຜະລິດຕະພັນພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ມີການຮີໄຊເຄີນໄດ້ ໃຫ້ເປັນພະລັງງານທີ່ສາມາດຈັດສົ່ງໄດ້. ອຸປະສັກທີ່ເປັນຈິງແມ່ນການອອກແບບຫຼັກການທັງໝົດ ແທນທີ່ຈະປະເມີນສ່ວນປະກອບດຽວເທົ່ານັ້ນ.

ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານແຮ່ງເຊີນເຮັດວຽກແນວໃດ

ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານແຮ່ງເຊີນທົ່ວໄປມີໜ້າທີ່ທັງໝົດສີ່ຢ່າງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ:

1. ປ່ຽນ: ພະລັງງານໄຟຟ້າຈາກແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ມີການຮີໄຊເຄີນໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການເອເລັກໂຕລິຊິດເພື່ອຜະລິດແຮ່ງເຊີນ.
2. ເກັບຮັກສາ: ແຮ່ງເຊີນຖືກເກັບໄວ້ໃນສື່ການເກັບຮັກສາທີ່ເລືອກຕາມສະຖານທີ່ ເວລາທີ່ຕ້ອງການເກັບຮັກສາ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄວາມປອດໄພ ແລະ ເງື່ອນໄຂການດຳເນີນງານ.
3. ຈັດສົ່ງ: ລະບົບຄວບຄຸມຈະຕັດສິນໃຈເວລາທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ ຮັກສາສິນຄ້າທີ່ມີຢູ່ ສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ແກ່ບໍລິໂພກ ຫຼື ສະໜອງການຊ່ວຍເຫຼືອໃຫ້ກັບລະບົບໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍ.
4. ການນຳໃຊ້: ແຮ່ງເຊີນສາມາດຖືກສົ່ງໄປຍັງເຊວເລັກໂຕຣ (fuel cell), ເຄື່ອງຈັກກົງ (turbine), ຂະບວນການອຸດສາຫະກຳ ຫຼື ວິທີການໃຊ້ສຸດທ້າຍອື່ນໆທີ່ໄດ້ຮັບການອະນຸມັດ.

ຫຼາກນີ້ອະທິບາຍເຫດຜົນທີ່ການປະສົມປະສານລະບົບມີຄວາມສຳຄັນ. ຂະໜາດຂອງເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ແຍກນ້ຳໄຟຟ້າ (electrolyser) ມີຜົນຕໍ່ປະລິມານພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ມີການປຸ້ນແປ່ນ (renewable surplus) ທີ່ສາມາດນຳມາໃຊ້ໄດ້. ຄວາມຈຸຂອງບ່ອນເກັບຮັກສາ (storage capacity) ມີຜົນຕໍ່ເວລາທີ່ເວັບໄຊທ໌ (site) ສາມາດຮັກສາການສະໜອງພະລັງງານໄດ້ໃນໄລຍະທີ່ມີການຜະລິດຕໍ່າ. ອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໃນການປ່ຽນແປງ (conversion) ແລະ ການນຳໃຊ້ສຸດທ້າຍ (end-use equipment) ກຳນົດຮູບແບບການສົ່ງຈ່າຍ. ລະບົບຄວບຄຸມ (controls) ຈະປະສານງານທັງສາມດ້ານນີ້ໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ຕາມການທຳนายການຜະລິດພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີການປຸ້ນແປ່ນ, ຄວາມສຳຄັນຂອງການໃຊ້ພະລັງງານ (load priorities), ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດໃນການດຳເນີນງານ.

ບ່ອນທີ່ເຮີໂດຣເຈນເຂົ້າມາໃນການນຳໃຊ້ຮ່ວມກັບຖ່ານໄຟ (batteries)

ຖ່ານໄຟ (batteries) ࡀຳລັງເປັນທາງເລືອກທີ່ດີສຳລັບການຊາດ-ຄາຍ (charge-discharge) ຢ່າງສັ້ນແລະເກີດບໍ່ເຖິງເຖິງ. ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານດ້ວຍເຮີໂດຣເຈນ (hydrogen energy storage system) ຈະເປັນທີ່ເໝາະສົມຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອການອອກແບບລະບົບມີການຍ້າຍພະລັງງານໄປໃຊ້ໃນໄລຍະທີ່ຍາວ, ມີການຮັກສາພະລັງງານສຳລັບການໃຊ້ງານສຳຮອງທີ່ເກີດບໍ່ເຖິງເຖິງແຕ່ເວລາຍາວ, ຫຼື ມີຄວາມຕ້ອງການໃຊ້ເຮີໂດຣເຈນເພື່ອຈຸດປະສົງອື່ນນອກຈາກການຜະລິດໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຢີທັງສອງນີ້ສາມາດເ erg ກັນໄດ້ ແທນທີ່ຈະແຂ່ງຂັນກັນ.

ຄຳຖາມເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນຂໍ້ຜິດພາດທີ່ເກີດຂຶ້ນເລື້ອຍໆ: ການປຽບທຽບເທັກໂນໂລຊີເທົ່ານັ້ນຕາມປະສິດທິພາບໃນການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າໄປ-ກັບຄືນ. ປະສິດທິພາບເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນ, ແຕ່ເວລາທີ່ສາມາດເກັບຮັກສາໄດ້, ປະລິມານພະລັງງານ, ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມ, ການອອກແບບດ້ານຄວາມປອດໄພ, ແລະ ມູນຄ່າຈາກການນຳໃຊ້ຫຼາຍດ້ານກໍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນກັນ.

ຈາກພະລັງງານທີ່ເຫຼືອເກີນໄປ ໄປຫາທາງເລືອກທີ່ສາມາດເກັບຮັກສາໄດ້ຕາມລະດູ

ເຮີດໂຣເຈນໃຫ້ວິທີການທີ່ຈະແຍກເວລາທີ່ພະລັງງານຖືກຜະລິດອອກຈາກເວລາທີ່ມັນຈຳເປັນ. ການແຍກນີ້ສາມາດມີຄຸນຄ່າສຳລັບບ່ອນທີ່ຢູ່ຫ່າງໄກ, ວິທະຍາໄລອຸດສາຫະກຳ, ສູນພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກແຫຼ່ງທຳມະຊາດ, ແລະ ລະບົບໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍທີ່ປະສົບກັບໄລຍະເວລາທີ່ມີພະລັງງານເກີນຄວາມຕ້ອງການແລະບໍ່ພໍໃນທຸກໆໄລຍະ. ລະບົບນີ້ບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມປ່ຽນແປງຫາຍໄປ; ມັນສ້າງທາງເລືອກດ້ານການດຳເນີນງານເພື່ອຍ້າຍພະລັງງານໄປຕາມເວລາ.

ການສະແດງຜົນໄດ້ກ້າວໜ້າໄປທົ່ວທຸກວິທີການຈັດເກັບ. ລາຍງານຂອງສະຖາບັນພະລັງງານສາກົນ ການທົບທວນເຮີດໂຣເຈນໂລກ 2025 ອະທິບາຍໂຄງການ HYBRIT ໃນປະເທດສະເວເດັນ ທີ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຈັດເກັບເຮີດໂຣເຈນໃນຖ້ຳຫີນແຂງທີ່ມີການປູກແຕ່ງພິເສດຈຸກໄດ້ 100 ລູກບາດ cubic meters ເທົ່າກັບປະມານ 70 MWh. ລາຍງານດັ່ງກ່າວຍັງລາຍງານການທົດສອບໃນເຂດທົ່ງພາກພື້ນຂອງປະເທດອັດສະຕາເລຍ ທີ່ໄດ້ຈັດເກັບເຮີດໂຣເຈນໄດ້ 3.3 GWh ໃນຖ້ຳທີ່ເຄີຍເປັນທີ່ເກັບນ້ຳມັນທຳມະຊາດທີ່ເສື່ອມສະພາບແລ້ວ ແລະ ມີການດຶງເອົາຄືນໄດ້ດ້ວຍຄວາມບໍລິສຸດ 98%. ຕົວຢ່າງເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ເປັນມາດຕະຖານທົ່ວໄປສຳລັບການປະເມີນຜົນ, ແຕ່ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະໜາດ ແລະ ວິທີທາງທາງດ້ານບໍລິສຸດທີ່ກຳລັງຖືກປະເມີນເພື່ອການຈັດເກັບທີ່ໃຊ້ເວລາຍາວ.

ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຢູ່ເທິງດິນ ແລະ ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດແບບແຈກຢາຍ ລະບົບເກັບຮັກສາໄຮໂດຣເຈນທີ່ເໝາະສົມຈະຂຶ້ນກັບຄວາມຈຳເປັນດ້ານຄວາມຈຸ ຂະໜາດເວັບໄຊທ໌ ຄວາມກົດດັນໃນການເຮັດວຽກ ການຈັດການອຸນຫະພູມ ລັກສະນະການຈັດສົ່ງ ແລະ ມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ທີມງານດ້ານວິສະວະກຳຄວນກຳນົດເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ກ່ອນທີ່ຈະເລືອກເສັ້ນທາງການເກັບຮັກສາ.

ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນຈິງຈັງຕາມຂໍ້ມູນການເຮັດວຽກຈິງ

ການອອກແບບທີ່ມີປະສິດທິຜົນເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຫຼັກຖານທີ່ເປັນລຳດັບເວລາ ບໍ່ແມ່ນບັນຊີອຸປະກອນທົ່ວໄປ. ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການແຜນທີ່ການຜະລິດພະລັງງານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນຈິງຈັງ ພະລັງງານທີ່ຈຳເປັນທີ່ສຸດ ເວລາທີ່ມີການຫັກລົບ ລັກສະນະຕາມລະດູການ ແລະ ການຂະຫຍາຍທີ່ມີການວາງແຜນໄວ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນ ສອບສອບການຈັດຕັ້ງລະບົບຕໍ່ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້.

• ວັດແທກວ່າມີເວລາເທົ່າໃດທີ່ພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນຈິງຈັງເກີດຂື້ນເກີນຄວາມຕ້ອງການ ແລະ ເວລາທີ່ມັນຢູ່ໄດ້.
• ແຍກພະລັງງານທີ່ຈຳເປັນທີ່ສຸດອອກຈາກພະລັງງານທີ່ສາມາດປັບປຸງໄດ້ເພື່ອໃຫ້ຄວາມສຳຄັນໃນການຈັດສົ່ງຊັດເຈນ.
• ກຳນົດເປົ້າໝາຍດ້ານເວລາທີ່ຈະເກັບຮັກສາສຳລັບການເຮັດວຽກປົກກະຕິ ແລະ ເປົ້າໝາຍແຍກຕ່າງຫາກສຳລັບເຫດການທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມແຂງ.
• ທົບທວນການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ານໄຟຟ້າ ນ້ຳ ການລະບາຍອາກາດ ຄວາມປອດໄພ ແລະ ການຄວບຄຸມເປັນລະບົບດຽວກັນ.
• ກຳນົດວິທີການຕິດຕາມ ປ້ອງກັນ ແລະ ເຕີມສາງເຄື່ອງຫຼືວັດຖຸທີ່ເປັນໄຮໂດຣເຈນ

ສຳລັບໂຄງການທີ່ຕ້ອງການຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ເປັນປະກົດຊັດເຈນ, Hyto Energy Setwiangຄົມໄຮໂດເຈັນ ມືໆແກຣິດ ສາມາດທົບທວນເປັນຕົວຢ່າງຂອງວິທີແກ້ໄຂໃນລະດັບສະຖານທີ່. ໃນກໍລະນີທີ່ຄວາມຈຸຂອງສາງເປັນຈຸດສຳຄັນ, ໜ່ວງກັບຮັກຫີນຫົວສູງ ໃຫ້ຕົວຢ່າງຜະລິດຕະພັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສຳລັບການສົນທະນາກ່ຽວກັບສາງໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ການບູລະນາການລະບົບ. ການເລືອກສຸດທ້າຍຄວນເປັນໄປຕາມການທົບທວນດ້ານວິສະວະກຳ ແລະ ຄວາມປອດໄພທີ່ກຳນົດເປັນເອກະລັກສຳລັບແຕ່ລະໂຄງການ

ສິ່ງທີ່ຄວນປະເມີນກ່ອນກ້າວໄປຕໍ່

ລະບົບສາງພະລັງງານໄຮໂດຣເຈນຄວນຖືກປະເມີນເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງຮູບແບບການດຳເນີນງານທີ່ອີງໃສ່ພະລັງງານທີ່ເກີດຂື້ນໃໝ່. ທີມງານຄວນຢືນຢັນລັກສະນະຂອງຊັບພະຍາກອນທີ່ເກີດຂື້ນໃໝ່, ການທຳนายຄວາມຕ້ອງການ, ຂອບເຂດຂອງລະບົບ, ຂະບວນການອະນຸມັດ, ເງື່ອນໄຂການສາງ, ວິທີການບໍາຮັກ, ແລະ ວັດຖຸປະສົງຂອງໄຮໂດຣເຈນ. ພວກເຂົາຍັງຄວນທົດສອບສະຖານະການຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການຜະລິດພະລັງງານທີ່ເກີດຂື້ນໃໝ່ຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວ, ການປ່ຽນແປງໃນຄວາມຕ້ອງການ, ການຂະຫຍາຍຂອງຄວາມຈຸການຜະລິດ, ແລະ ການສູນເສຍການເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ

ສຳລັບໂຄງການໃນຂະບວນການຮູ້ຈັກ ເປົ້າໝາຍບໍ່ໄດ້ເປັນການສັນຍາວ່າຈະໃຫ້ຄຳຕອບດຽວ. ແຕ່ເປັນການກຳນົດເວລາທີ່ກາຊີນໄຮໂດຣເຈນສາມາດສ້າງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ຢ່າງມີຄວາມໝາຍໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ ແລະ ຂໍ້ມູນໃດທີ່ຈຳເປັນເພື່ອປະເມີນຄວາມເປັນໄປໄດ້. ດ້ວຍຮູບແບບການຈັດຕັ້ງທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ພື້ນຖານການອອກແບບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງດີ, ກາຊີນໄຮໂດຣເຈນສາມາດເປັນສ່ວນເ Ergonomic ທີ່ເປັນປະໂຫຍດໃນຍຸດທະສາດການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກທຳມະຊາດທີ່ກວ້າງຂວາງຂຶ້ນ—ເຊິ່ງຈະເກັບຮັກສາພະລັງງານສ່ວນເຫຼືອໃນມື້ນີ້ ແລະ ຮັກສາທາງເລືອກໄວ້ສຳລັບອະນາຄົດ.