EN
Технологије за дуготрајно складиштење енергије: Како се водоник уклапа у мешавину
Пројекти обновљивих извора енергије све више захтевају више од неколико сати флексибилности. Када производња из ветра или сунца и потребно оптерећење више не одговарају у једном дану, планирачи морају упоредити технологије за дуготрајно складиштење енергије као систем, а не да бирају уређај у изолацији. Водород је један кандидат у тој мешавини, али не може заменити све батерије, топлотне складиште или пројекте за складиштење.
Из перспективе интеграције система, корисно питање није: "Која технологија складиштења побеђује?" То је: колико трајања, профил енергије, услови локације и крајња употреба пројекта морају подржати? Америчко Министарство енергетике описује дуготрајно складиштење као системе које могу да испоручују електричну енергију 10 или више сати. Овај праг је користан за скрининг, али не уклања потребу да се технологија прилагоди граници рада.
Почните са услугом коју систем за складиштење мора да пружи
Технологије складиштења енергије дуге трајања служе различитим пословима. Неке слабе соларне излаз у вечерњи. Неки покривају неколико дана са малим обновљивим капацитетом. Други чувају енергију током свих година или прерађују вишак енергије у гориво које се касније може користити за електричну енергију, топлоту или индустријску потребу. Пројектни тим треба да дефинише потребно трајање пуштања пре него што упореди опрему.
- Унутардневна смена: преусмеравање енергије током сати за управљање дневним соларним или обрасцем оптерећења.
- Упроченост између дана: подржати отприлике 10 до 36 сати када време или потражња стварају дужи неисправност.
- Уколико је потребно, адресирање периода који се могу протећи од око 36 до 160 сати, у зависности од дефиниције пројекта.
- Сезонска смена: задржавају енергију у много дуже интервали, где су губици капацитета енергије, локације и конверзије другачији.
Ово оквирјевање спречава уобичајену грешку: осуђивање свих иде технологије по истој метрици ефикасности у вратима или времена одговора. Оне су значајне, али не само оне описују вредност поуздане доступности енергије након дуготрајног недостатка обновљивих извора.
Када се прегледају технологије складиштења енергије дуготрајне трајања, треба да се скрининг секвенца види: прво трајање, затим облик испоруке, затим локација и границе интеграције. То чини поређење кориснијим од једног рангирања наслова.
Како се разликује главна технологија складиштења енергије дуге трајања
Практична поређење почиње са медијума за складиштење и локацијом. Водоводне пумпе могу понудити велики енергетски капацитет где се топографија, приступ води, дозволе и грађевински радови усклађују. Системи компресиране ваздухе зависе од одговарајућих геолошких или инжењерских услова складиштења. Термичко складиштење може одговарати процесима који могу директно користити топлоту или толерисати пут електричне енергије од топлоте до електричне енергије. Протокне батерије могу се проценити када су релевантни дужи електрични пуњење и независно скалирање снаге и енергије.
Задржавање енергије водородом додаје још један пут: користити електричну енергију за производњу водорода, складиштење водорода и касније га претварати у електричну енергију или га снабдевати другом корисном употребом. Ово ствара шире системско питање него само упоређивање батерија. Везаница конверзије укључује снабдевање енергијом, рад електролизатора, складиштење водоника, интерфејсе за равнотежу постројења и ако је електрична енергија потребна касније пут реконверзије. Сваки елемент треба проценити под истим претпоставкама оптерећења.
| Технологија | Типично питање за избор | Кључни услов пројекта који треба проверити |
|---|---|---|
| Електрохемијска складиштења | Да ли је пројекат углавном преношење електричне енергије током одређеног броја сати? | Цикл рада, трајање, профил деградације и план проширења |
| Водоводне или компресиране ваздушне пумпе | Да ли локација може да поддржи велику инфраструктуру за складиштење? | Геологија, доступност воде или пећине, дозволе и обим изградње |
| Термо складиштење | Може ли се складиштена топлота користити директно или интегрисати у процес? | Потреба за температуром, профил потражње топлоте и пут конверзије |
| Складиштење водорода | Да ли је пројекту потребна флексибилност више дана, дуго задржавање или крајња употреба водоника? | Профил обновљивих извора, интерфејси воде и енергије, пут складиштења, безбедносна граница и одзив |
За технологије складиштења енергије дуге трајања, поглед на портфолио такође разјашњава које средства морају често да циклишу и која морају једноставно остати доступна. Та разлика је централна када се упоређују опрема оријентисана на енергију са инфраструктуром оријентисаном на енергетски капацитет.
Где водоник припада у портфолио ЛДЕС-а
Водород је вредан процене када се питање складиштења протеже изван кратке дневне арбитраже. Његова улога постаје релевантнија када пројекат мора да апсорбује променљиву производњу из обновљивих извора, одржи енергију на располагању у дугим интервалима или повеже складиштене енергије са операцијама које конзумирају водоник. Другим речима, водоник може бити део портфолија јер може повезати складиштење електричне енергије са горивом, индустријским или микромрежним планирањем, а не зато што би требало претпоставити да замењује сваку краткотрајну имовину.
За системе складиштења енергије из обновљивих извора, водоник заслужује структурирану процену када се неколико услова поклапа:
- Вишак производње из обновљивих извора се јавља у блоковима који не могу у потпуности да се искористе краткорочној потражњи електричне енергије.
- Потребно трајање складиштења може се кретати са сати на вишедневну или дужи расположивост.
- Постоји веродостојна крајња употреба водоника, план реконверзије или фаза микромрежа.
- Пројекат може дефинисати интерфејсе за квалитет енергије, снабдевање водом, складиштење, контроле и безбедне операције.
- Економски модел упоређује целу границу система уместо само цене једне компоненте.
У ближем погледу често се мења разговор. На пример, електролизатор може бити подељен на основу доступности обновљивих извора, док се пут складиштења подешава на основу времена испоруке и ограничења локације. Ако пројекту треба само понављајућа ноћна шифтра, друге технологије складиштења енергије дуге трајања могу бити директније прилагођене. Ако пројекат мора да одржи флексибилност током продужених временских празнина или да се координира са водородним оптерећењем, водород може захтевати дубљи инжењерски преглед.
Зато се водоник процењује у технологијама дуготрајног складиштења енергије као пут конверзије, складиштења и испоруке. Треба га упоредити на истим пројектним претпоставкама као и друге опције, задржавајући своју посебну вредност када је само водоник користан.
Проценити водородни пут као интегрисани систем
Одлуке о складиштењу водоника треба да се доносе са мапом система. Почни са изворима енергије: њиховом варијабилношћу, ризиком од смањења и очекиваним радним сатима. Затим дефинишите жељену снагу: електричну енергију, водоник, топлоту, резервни капацитет или комбинацију. На крају, идентификујте пут складиштења и оперативне контроле потребне за повезивање тих тачака.
Уместо да се фокусирате на једну главну цифру, документирајте претпоставке које стоје иза конверзије енергије, трајања складиштења, притиска или услова испоруке и употребе доле. Преглед интеграције система такође би требао јасно показати где су још увек потребни мерења, подаци о добављачима и студије локације. Ово је посебно важно за иде технологије , где вредност пројекта може зависати од избегнутих ограничења, потреба за отпорност, коришћења инфраструктуре и времена потражње.
За тимове који процењују дугорочну водену руту, Хито Енерги нуди Дугорочни програм складиштења енергије као почетна тачка за расправљање о захтевима система складиштења. Одређена конфигурација и даље зависи од верификованих граница пројекта и услова рада.
Међу технологијама складиштења енергије дуге трајања, водоник захтева посебну пажњу на везе јер његова перформанса зависи од повезаног система, а не само од посуде за складиштење. Дефиниција пројекта треба да идентификује шта ће се мерети и валидирати на сваком интерфејсу.
Решавајући контролни список за мешање технологије
Планирање у фази разматрања боље функционише када тим упоређује опције са заједничком контролном листом. Пре него што решите да ли ћете бити на листи, поставите следеће питања:
- Колико дуго система мора да покрива у нормалним условима, под стресом и у условима отпорности?
- Да ли је складиштена продукција потребна само као електрична енергија, или може бити корисна као водоник или топлота?
- Који су образац и профил оптерећења производње из обновљивих извора током дана и сезона?
- Који услови локације ограничавају грађевинска дела, воду, запремину складиштења, дозволе или повезивање са мрежом?
- Који интерфејс треба да се дизајнира сада, а који се може постепено развијати како тражење расте?
- Које претпоставке ће поређење животног циклуса користити за коришћење, замену, операције и проширење?
Резултат може бити мешана архитектура. Активи са краћим трајањем могу да се носе са чешћем циклусом, док се пут водоника процењује за дужи задржавање или употребу енергије коју батерије не решавају директно. То је централна вредност технолошког портфолија: свака компонента је прилагођена посебној служби, а не приморана у једну улогу која одговара свима.
Преглед мешања технологија треба да одржи технологије складиштења енергије дуготрајности у заједничком оквиру за процену, али не би требало да брише њихове различите границе рада. Што су те границе јасније израђене, то је веродостојнија исходна листа.
Закључак: Трајање утакмице и границе система пре опреме
Технологије складиштења енергије дуготрајности треба упоређивати по услузи коју морају пружити, а не по једној етикети технологије. Водород може да се уклапа у мешавину када трајање, варијабилност обновљивих извора, задржавање складишта и интеграција крајње употребе оправдавају шири пут конверзије и складиштења. Можда је мање прикладно када је потреба уско, кратка и чисто електрична.
За пројектне тимове који процењују технологије складиштења енергије дуготрајности, следећи корак је документовати профил оптерећења, обновљиви ресурс, захтев за трајање, начин испоруке и ограничења локације. Са тим условима дефинисаним, техничка дискусија може да се креће од општег интереса до иде технологије прозрачан избор за специфични систем складиштења енергије из обновљивих извора.