Енергозберігаючі системи тривалого зберігання: коли водень має ввійти до переліку варіантів для розгляду

Енергозберігаючі системи тривалого зберігання: коли водень має ввійти до переліку варіантів для розгляду

Для команд проектів відновлюваних джерел енергії зберігання енергії тривалого терміну це не просто вибір однієї технології. Це питання планування: на який термін має залишатися доступною енергія, як часто буде відбуватися цикл експлуатації активу та які функції має виконувати система, коли виробництво енергії з відновлюваних джерел знижується? Водень слід розглядати серед варіантів, коли відповіді на ці запитання вказують на потребу не лише у щоденному перенесенні навантаження, а й у забезпеченні стійкості протягом кількох днів, рідкісному глибокому розряді або сезонному балансуванні.

Міністерство енергетики США визначає зберігання енергії тривалого терміну як зберігання, здатне постачати електроенергію протягом 10 годин або довше. Цей поріг корисний для попереднього визначення масштабів, але він не є автоматичною підставою для вибору водню. Проект, якому потрібно забезпечити живлення протягом 10–16 годин щодня, може прийти до іншого висновку, ніж проект, якому потрібно забезпечити кероване постачання енергії протягом кількох днів із низьким рівнем виробництва енергії з відновлюваних джерел. Корисне порівняння починається з практичної проблеми експлуатації, а не з улюбленої технології.

Починайте з енергетичного розриву, а не з обладнання

Визначте розрив, який система має покрити до порівняння технологій. Запишіть необхідну потужність, загальну кількість енергії, тривалість кожного події, кількість подій на рік та припустимий час відновлення між ними. Рішення, засноване на акумуляторах, може бути доцільним, коли одне й те саме вікно розряду повторюється щодня. Водень варто ретельніше розглянути, коли розрив у енергозабезпеченні стає тривалим, нерегулярним або пов’язаним із погодними умовами, які можуть тривати кілька днів.

Наприклад, об’єкт може потребувати резервного електроживлення під час рідкісних перерв у роботі мережі, зберігання надлишкової енергії від відновлюваних джерел у певні місяці або стабільного випуску енергії під час тривалого дефіциту вітрової та сонячної енергії. У цих випадках збільшення обсягу збереженої енергії може мати більше значення, ніж максимізація ефективності циклів сама по собі. У дискусії Департаменту енергетики США (DOE) щодо довготривалих систем зберігання енергії на основі водню розглядається зберігання від 12 годин до 7 діб, а тривалість визначається як безперервна робота з повною номінальною потужністю від повністю зарядженої системи. Використовуйте це визначення, щоб чітко вказати робочий цикл у процесі оцінки кожної альтернативи.

Сигнали, що вказують на доцільність включення водню до огляду довготривалого зберігання енергії

Додайте водень до зберігання енергії тривалого терміну короткого списку, коли виконується кілька з таких умов:

• Зміщення енергії на кілька днів або сезонне зміщення є реалістичним. Проект має зберігати енергію довше, ніж звичайне нічне або добове вікно відпуску.
• Тривалість зберігання важливіша за частоту циклів. Актив може триматися у зарядженому стані протягом тривалого часу й розряджатися під час надзвичайних подій або інтервалів низького виробництва.
• Потужність і ємність для зберігання енергії потребують окремих рішень щодо масштабування. Команда проекту має оцінити потужність електролізера, обсяг зберігання водню та потужність реконверсії як пов’язані, але окремі проєктні рішення.
• Є доступна низьковуглецева електроенергія для заряджання. Надійний профіль постачання надлишкової електроенергії з відновлюваних джерел є обов’язковим для концепції системи.
• Планування місця розташування та експлуатації може враховувати повний шлях. У ході огляду можна розглянути воду, метод стиснення або зберігання, інженерію безпеки, системи керування, технічне обслуговування та обладнання для зворотного перетворення.

Ці сигнали не доводять, що водень є обраним рішенням. Вони обґрунтовують його оцінку поряд з іншими зберігання енергії тривалого терміну підходами, щоб команда не виключала шляху лише через те, що перше порівняння зосереджувалося на щоденному циклюванні.

Місця, де водень може бути поганим першим варіантом

Водень не є автоматично правильним варіантом для кожної системи зберігання відновлюваної енергії. Якщо умови експлуатації передбачають передбачуване, високочастотне та короткотривале використання, команда повинна спочатку протестувати рішення, розроблені саме під такий сценарій. Аналогічно, огляд буде неповним, якщо в ньому враховується лише збережений водень, а ігнорується енергія, необхідна для електролізу, підготовки зберігання та повторного перетворення електроенергії.

Будьте обережні, якщо проект не має визначеного джерела заряджання, практичної концепції майданчика для систем зберігання та безпеки або чіткого призначення енергії за межами короткого, регулярно повторюваного піку. Це не є підставами для остаточного відхилення водню; це підстави для уточнення формулювання потреби до надсилання пропозицій постачальникам.

Порівняйте межі цілої системи

Надійне зберігання енергії тривалого терміну порівняння використовує одну спільну межу для кожної опції. У разі водню включіть електроенергію на вхіді, електролізер, очищення води (за наявності потреби), метод зберігання, перетворення потужності або обладнання кінцевого використання, системи керування, підключення до мережі, проектування систем безпеки та план експлуатації. Розділення цих елементів допомагає командам закупівель уникнути порівняння повної системи з одного боку й часткової підсистеми — з іншого.

Питання, які слід поставити постачальникові водневих систем зберігання

Щойно водень потрапляє в сферу розгляду, запитуйте у постачальників інформацію, що дозволяє порівнювати рішення «одне до одного», а не лише орієнтуватися на заголовкові твердження. Запитайте про запропоновані межі системи, припущення щодо профілю заряджання, визначений цикл розряджання, підхід до зберігання, інтерфейси з електрообладнанням, вимоги до майданчика, документацію щодо безпеки, філософію керування, припущення щодо технічного обслуговування та дані, необхідні для моделювання річної експлуатації.

Для команд, що розглядають шлях на основі метал-гідридів, обговорення продукту все одно має починатися з навантаження та тривалості роботи майданчика. Продукти Hyto Energy Мега установка зберігання водню можна оцінити в рамках цього ширшого системного обговорення. Запитайте, як запропонована одиниця зберігання інтегрується з джерелом водню та обладнанням, призначеним для споживання енергії; не робіть висновків щодо продуктивності, схвалень або придатності проекту лише на основі назви продукту.

Перейдіть від дискусії про технології до короткого резюме для прийняття рішення

Практичним результатом попереднього зберігання енергії тривалого терміну огляду є рішення у вигляді короткого огляду, а не надто швидке оголошення переможця. Вкажіть тривалість випадків для тестування, припущення щодо заряджання енергією, послуги розряджання, схему циклів, обмеження місця розташування та докази, які має надати кожен постачальник. Потім порівняйте кандидатів за однаковими експлуатаційними випадками.

Водень має входити до огляду, коли проект має переконливу потребу зберігати енергію з відновлюваних джерел протягом тривалих, нерівномірних або сезонних інтервалів і може оцінити повний шлях перетворення й зберігання. Якщо потреба переважно щоденна й повторювана, зосередьте порівняння на цій реальності. У будь-якому разі чітко визначений цикл роботи надає інженерам, закупівельникам та постачальникам більш корисну вихідну точку для оцінки системи зберігання енергії з відновлюваних джерел.