Sähkö- ja energian varastointi

Lähde: Maailma - ydin.org

Uusiutuvien energialähteiden merkityksen kasvaessa tehokkaat energian varastointijärjestelmät (ESS) ovat ratkaisevan tärkeitä tuulen ja aurinkoenergian ajoittaisen luonteen hallinnassa. Verkkosovellusten energianvarastoratkaisut ovat yhä yleisempiä verkkojen omistajien, järjestelmän operaattoreiden ja loppukäyttäjien keskuudessa. Energian varastointijärjestelmät mahdollistavat laajan valikoiman mahdollisuuksia ja voivat tarjota tehokkaita ratkaisuja energian tasapainottamiseen, liitännäispalveluihin ja infrastruktuuri -investointien lykkäämiseen.

Itse sähköä ei voida varastoida suuressa mittakaavassa, mutta se voidaan muuntaa muihin energiamuotoiksi, joita voidaan varastoida ja myöhemmin muuntaa takaisin sähköksi tarpeen mukaan. Sähkövarastojärjestelmiä ovat paristot, vauhtipyörät, paineilma ja pumpattu vesi. Jokaiseen järjestelmään voidaan tallentaa energian kokonaismäärä on rajoitettu. Sen energiakapasiteetti ilmaistaan ​​megawattissa - tunnissa (MWH), ja sen voima ilmaistaan ​​megawatteina (MW tai MWE). Sähkön varastointijärjestelmät voidaan suunnitella tarjoamaan lisäpalveluita siirtojärjestelmälle, mukaan lukien taajuuden hallinta, joka on nykyään ruudukon ensisijainen rooli - asteikon paristot. Katsotaanpa tarkemmin alla olevia erilaisia ​​tallennusvaihtoehtoja.

Pumpattu veden varastointi

Pumpattu säilytys sisältää veden pumppaamisen ylämäkeen säiliöön, josta se voidaan vapauttaa pyynnöstä vesivoiman tuottamiseksi. Kaksoisprosessin tehokkuus on noin 70%. Pumpattu tallennustila koostui 95% maailman suuresta - Scale Sähkön varastoinnista - 2016 ja 72%: lla vuonna 2014 lisätyn tallennuskapasiteetista. Pumpatulla hydrolla on etuna, että se on pitkä - termi tarvittaessa. Akkujen varastointi on kuitenkin käyttöön laajasti, ja se saavutetaan noin 15,5 GW kytkettynä sähköverkkoihin vuoden 2020 lopussa IEA: n mukaan. Rakennus - Skaalausvoiman varastointi syntyi vuonna 2014 määrittelevänä energiateknologian trendinä. Nämä markkinat ovat kasvaneet 50% vuosi - - -vuotisina, litiumin - -akut näkyviä, mutta redox -virtauskennojen paristot osoittavat lupaavia. Tällainen varastointi voi olla ristikon kysynnän vähentäminen varmuuskopiointia tai hintavälityksenä.

Pumpatuilla säilytysprojekteilla ja laitteilla on pitkä käyttöikä - nimellisesti 50 vuotta, mutta mahdollisesti enemmän paristoihin - 8-15 vuotta. Pumpattu vesivarasto sopii parhaiten huippun - kuormitustehon tarjoamiseen järjestelmään, joka käsittää enimmäkseen fossiilisen polttoaineen ja/tai ydintuotannon. Se ei ole niin hyvin -, joka sopii ajoittaiseen, suunnittelemattomaan ja arvaamattomaan sukupolveen.

World Energy Councilin raportissa tammikuussa 2016 ennustettiin, että suurimmalle osalle energian varastointitekniikoiden kustannukset laskivat merkittävästi vuosina 2015–2030. Akkutekniikat osoittivat kustannusten suurimman vähenemisen, jota seurasi järkevä lämpö-, piilevä lämpö- ja superkondensaattorit. Akkutekniikat osoittivat vähentyneen 100 € - 700/mWh vuonna 2015 50 € - 190/MWh vuonna 2030 - yli 70%: n alennuksen ylärajoissa seuraavien 15 vuoden aikana. Natriumrikki, lyijyhappo ja litium - -ionitekniikat johtavat tietä WEC: n mukaan. Raportti mallii sekä tuuli- että aurinkokasveihin liittyvän varastoinnin arvioimalla tuloksena olevat tasoitettujen varastointikustannukset (LCO) erityisesti kasveissa. Se toteaa, että kuormituskerroin ja keskimääräinen purkausaika nimellistehossa on tärkeä tekijä LCOS: lle, ja syklitaajuudesta tulee toissijainen parametri. Aurinkoen - liittyvälle tallennustilaa varten sovelluskotelo oli päivittäinen tallennustila, kuusi - tunnin purkausaikaa nimellisvirtaan. Tuuliin liittyvää varastointia varten levityskotelo oli kahden päivän varastossa 24 tunnin vastuuvapaus nimellisvirtaan. Edellisessä tapauksessa kilpailukykyisimmän säilytystekniikan LCO: t olivat 50-200 euroa/mwh. Jälkimmäisessä tapauksessa tasoittuneet kustannukset olivat korkeammat ja herkkiä vuodessa olevien purkaussyklien lukumäärälle, ja "harvat tekniikat näyttivät houkuttelevilta".

Kalifornian julkisen yleishyödyllisen komission kahden - -tutkimuksen jälkeen osavaltio hyväksyi vuonna 2010 lainsäädännön, joka vaatii 1325 MWE: n sähkönvarastoa (lukuun ottamatta suurta - pumpattua tallennustilaa). Lainsäädäntö määrittelee tehon, ei tallennuskapasiteetin (MWH), mikä viittaa siihen, että päätarkoitus on taajuuden hallinta. Lainsäädännön ilmoitettu tarkoitus on lisätä ruudukon luotettavuutta tarjoamalla lähetettävää tehoa kasvavasta aurinko- ja tuulen tuloista, korvaamalla kehräysvaranto, tarjoavat taajuuden hallinnan ja vähentävät huippukapasiteetin vaatimuksia (huipun parranajo). Varastointijärjestelmät voidaan kytkeä joko siirto- tai jakelujärjestelmiin tai olla mittarin takana. Pääpaino on akun energian varastointijärjestelmissä (BESS). Energiavälitys voi parantaa tuloja, ostamalla - huippua ja myynti huippukysynnän vuoksi. Etelä -Kalifornian Edison ilmoitti vuonna 2014 suunnitelmista 260 MW: n sähkövarastolle korvaamaan 2150 MWE San Onofren ydinvoimalaitoksen sulkemisen. Vaikka 1,3 GW valtion 50 GW: n kysynnän yhteydessä ei tarjoa paljon lähetettävää valtaa, se oli merkittävä kannustin apuohjelmille.

Oregon seurasi Kaliforniaa ja asetti vuonna 2015 vaatimuksen suuremmille apuohjelmille (PGE ja Pacificorp) hankkia vähintään 5 MWh varastointia vuoteen 2020 mennessä, ja PGE ehdotti 39 GW useissa paikoissa, ja se maksoi 50–100 miljoonaa dollaria. Kesäkuussa 2017 Massachusetts antoi tavoitteen 200 MWh -tallennustilaan vuoteen 2020 mennessä. Marraskuussa 2017 New York päätti asettaa varastotavoitteen vuodelle 2030.

Joissakin paikoissa pumpattua säilytystilaa käytetään päivittäisen tuotantokuorman tasaamiseen pumppaamalla vettä korkeaan tallennuspatoon pois päältä - ruuhka -aikoina ja viikonloppuisin käyttämällä ylimääräistä pohjaa - kuormituskapasiteetti matalasta - kustannushiili- tai ydinlähteistä. Huippu -aikoina tämä vesi voidaan vapauttaa turbiinien kautta alempaan säiliöön hydro - sähköisen muodostumisen suhteen muuttaen potentiaalienergian sähköksi. Palautuva pumppu - turbiini/moottori - generaattoriyksiköt voivat toimia sekä pumppuina että turbiineina*. Pumpatut tallennusjärjestelmät voivat olla tehokkaita vastaamaan huippukysynnän muutoksia nopeasta rampista - ylhäältä tai rampista - alas ja kannattavia piikin ja pois pää- ja - tukkumyynnin hintojen välillä. Pääkysymys veden ja korkeuden lisäksi on pyöreä - matkan tehokkuus, joka on noin 70%, joten jokaisella syöttöä varten vain 0,7 MWh palautetaan. Lisäksi suhteellisen harvoissa paikoissa on laajuus pumpattuihin säilytyspatoihin lähellä, missä virtaa tarvitaan.

Francis -turbiinit ovat laajalti -, jota käytetään pumpattuun varastointiin, mutta niiden hydraulinen pääraja on noin 600 m.

Suurin osa pumpattuista säilytyskapasiteetista liittyy vakiintuneisiin vesijohtoihin - sähköpatoihin jokiin, joissa vesi pumpataan takaisin korkeaan säilytyspatoon. Tällaisia ​​kadonneita vesijärjestelmiä voidaan täydentää - joen pumppatulla vesillä. Tämä vaatii pareja pieniä säiliöitä mäkisellä maastolla ja liitetään putken kanssa pumpun ja turbiinin kanssa.

Tämä kaavio Gordon Butte -projektista on tyypillinen - joen pumppaamiselle (Gordon Butte)

Kansainvälisellä vesivoimayhdistyksellä on seurantatyökalu, joka kartoittaa olemassa olevien ja suunniteltujen pumpattujen säilytysprojektien sijainnit ja sähkökapasiteetti.

Pumpattua säilytystilaa on käytetty 1920 -luvulta lähtien, ja nykyään noin 160 GW: n pumppausvarasto on asennettu maailmanlaajuisesti, mukaan lukien Yhdysvalloissa 31 GW, 53 GW Euroopassa ja Skandinavia, 27 GW Japanissa ja 23 GW Kiinassa. Tämä on noin 500 GWH: n tallentamista-noin 95% maailman suuresta - asteikon sähkön varastoinnista vuoden 2016 puolivälissä ja 72% siitä kapasiteetista, joka lisättiin vuonna 2014. Irena raportoi, että 96 TWH: ta käytettiin Pumpted Storage -yrityksestä vuonna 2015.World Energy Outlook 2016Projektit 27 GW pumpattua varastointikapasiteettia lisätään vuoteen 2040 mennessä, lähinnä Kiinassa, Yhdysvalloissa ja Euroopassa.

OFF - joen pumppaamassa vesijohtoissa parillisesti on oltava vähintään 300 metrin korkeusero. Maanalaisten kaivoksien hylätyillä kaivoksilla on joitain potentiaalia sivustoina. Espanjan Leonin alueella Navaleo suunnittelee pumpattua vesijärjestelmää entisessä hiilikaivoksessa, jolla on 710 metriä ja 548 MW: n lähtö, syöttäen 1 TWH vuodessa takaisin verkkoon.

Toisin kuin tuuli- ja aurinkotulot ruudukkojärjestelmään, vesivahti on synkroninen ja tarjoaa siten siirtoverkon lisäpalvelut, kuten taajuuden hallinta ja reaktiivisen voiman tarjoaminen. Pumpatussa säilytysprojektissa on tyypillisesti 6–20 tuntia hydraulista säiliövarastoa käytettäväksi verrattuna paristojen paljon vähemmän. Pumpatut säilytysjärjestelmät ovat tyypillisesti yli 100 mWh -varastoitua energiaa.

Pumpattu vesivarasto sopii parhaiten huippun - kuormitustehon tarjoamiseen järjestelmään, joka käsittää enimmäkseen fossiilisen polttoaineen ja/tai ydintuotannon edullisin kustannuksin. Se sopii paljon vähemmän täyttämiseen ajoittaisille, suunnittelemattomalle sukupolvelle, kuten tuulen, jossa ylijäämäisen saatavuus on epäsäännöllistä ja arvaamatonta.

Suurin pumpattu varastotila on Virginiassa, Yhdysvalloissa, 3 GW: n kapasiteettilla ja 30 GWh varastoidun energian avulla. Hyödylliset tilat voivat kuitenkin olla melko pieniä. Niiden ei myöskään tarvitse olla täydentäviä suurille vesivoimalaitoksille, mutta ne voivat käyttää mitään eroja yli 100 metrin korkeuden ja alemman säiliöiden korkeudessa, ellei liian kaukana toisistaan. Okinawan merivedessä pumpataan kallioon - yläsäiliö. Australiassa otettiin käytöstä poistettu maanalainen kaivos, joka oli alhaisempi säiliö. Israel suunnittelee 344 MW Kokhav Hayardenia kaksi - säiliöjärjestelmää.

Montanassa, Yhdysvalloissa, miljardi dollaria, 4 x 100 mW Gordon Butte -pumppujen säilytyshydroprojekti valtion keskiosassa käyttää ylimääräistä tehoa valtion 665 MWE: n tuulen turbiineista, vaikka tämä on vähemmän ennustettavissa kuin - huipputeho, joka on suunniteltu toimittamaan emäksistä - kuormitusta. Absaroka Energy rakentaa korotetun säiliön MESA: n 312 metrille alemman säiliön yläpuolelle vuodesta 2018. Se odottaa toimittavan 1300 GWh vuodessa tuulen täydentämiseksi, lisäpalveluilla.

Saksassa Gaildorfin tuuli- ja vesiprojektin lähellä Münsteriä odotetaan olevan toiminnassa vuonna 2018. Se käsittää 13,6 MWE: n tuuliturbiineja ja 16 MWE: n vesikapasiteettia pumpatusta varastoinnista.

Akun energian varastointijärjestelmät

Paristot varastoivat ja vapauta energiaa sähkökemiallisesti. Akun tallennusvaatimukset ovat korkean energian tiheys, korkeateho, pitkä käyttöikä (lataus - purkausjaksot), korkean kierroksen - matkan tehokkuus, turvallisuus ja kilpailukykyiset kustannukset. Muita muuttujia ovat purkauksen kesto ja varausnopeus. Näistä kriteereistä tehdään erilaisia ​​kompromisseja, jotka korostavat akkuenergian varastointijärjestelmien rajoituksia (BESS) verrattuna lähetettäviin sukupolven lähteisiin. Kysymys myös sijoitetun energian tuoton (EROI) energian tuottoon, joka liittyy akuutisti siihen, kuinka kauan akku on käytössä ja kuinka sen kierros - matkan tehokkuus kestää kyseisen ajanjakson ajan.

Paristot vaativat virranmuuntamisjärjestelmän (PCS), mukaan lukien invertteri, jotta voidaan linkittää normaaliin vaihtovirtajärjestelmään. Tämä lisää noin 15% perusakkujen kustannuksiin.

Erilaiset megawatt - asteikkoprojektit ovat osoittaneet, että paristot ovat hyvin -, jotka soveltuvat tuulen ja aurinkojärjestelmien virran vaihtelun tasoittamiseen minuutteina ja jopa tunteina, lyhyeksi - näiden uusimisten kestävyyden integrointiin ruudukkoon. He osoittivat myös, että paristot voivat reagoida nopeammin ja tarkemmin kuin tavanomaiset resurssit, kuten varannot ja huipussa olevat kasvit. Seurauksena on, että suurista akkujärjestelmistä on tulossa valittu stabilointitekniikka lyhyeksi - keston uusiutuvien energialähteiden integrointiin. Tämä on tehon funktio, ei ensisijaisesti energian varastointi. Sen kysyntä on paljon pienempi kuin energian varastoinnissa - Kalifornian ISO arvioi huipputiheyssäännön kysynnän vuodelle 2018 2000 MW: lla kaikista lähteistä.

Jotkut akun asennukset korvaavat kehruuvarannon lyhyeksi - kesto takaisin - ylöspäin, joten toimi virtuaalisina synkronisina koneina ruudukon muodostuvien inverttereiden avulla.

Älykkäät ruudukot paljon keskustelua akun säilytyksestä on älykästä ruudukkojen yhteydessä. Älykäs verkko on sähköverkko, joka optimoi virtalähteen käyttämällä tietoja sekä tarjonnasta että kysynnästä. Se tekee tämän verkottuneilla ohjaustoiminnoilla, joilla on viestintäominaisuuksia, kuten älykkäät mittarit.

Litium - ioniparistot

Litium - ioniparistotVuonna 2015 oli 51% äskettäin - ilmoitetusta energian tallennusjärjestelmästä (ESS) ja 86% käyttöönotetusta ESS -virrankapasiteetista. Vuonna 2015 ilmoitettiin arviolta 1 653 MW: n uutta ESS -kapasiteettia, ja Pohjois -Amerikasta tuli vain yksi -. Litium - -akut ovat suosituin tekniikka hajautetuille energian varastointijärjestelmille (Navigant Research). Litium - -ionistojen akkuilla on 95% edestakainen suoran virran hyötysuhde, joka laskee 85%: iin, kun virta muunnetaan vuorovirtaan ruudukon suhteen. Heillä on 2000-4000-sykli ja 10-20 vuoden käyttöikä, käytöstä riippuen.

Kotitalouden tasolla mittarin*takana akkujen varastointi on mainostettu. Auringon PV: n ja paristojen välillä on ilmeinen yhteensopivuus johtuen siitä, että ne ovat tasavirta. Saksassa, jossa Solar PV: llä on keskimäärin 10,7%: n kapasiteettikerroin, 41% uusista aurinkoenergian PV -asennuksista vuonna 2015 oli varustettu takaisin - ylös akun tallennusta, verrattuna 14%: iin vuonna 2014. Tämä lisäys sekä kotitalouksien että ruudukon - kytkettyihin PV -järjestelmiin, jotka ovat KFW: n kehityspankki, joka on alhainen-} -soittopankki. 25% vaadituista sijoituskustannuksista. KFW vaatii, että PV -sähköä käytetään paikan päällä tapahtuvaan kulutukseen ja varastointiin siten, että enintään puolet ulostulosta saavuttaa siirtoverkon. Tällä tavoin väitetään, että verkon voi sietää 1,7 - 2,5 -kertaisesti tavallista aurinkokapasiteettia ylikuormittamatta. Vuonna 2016 Saksalle ilmoitettiin 200 MWh asennettua tallennuskykyä.

Kotitalouksien ja pienyritysten PV ei ole osa jakelujärjestelmää, mutta se on lähinnä kotimaista tiloihin, ja siellä käytettiin paljon tuotettua voimaa ja jotkut mahdollisesti viedään järjestelmään mittarin kautta, joka alun perin mitattiin virka, josta vedetään verkosta, josta veloitetaan.

Yli yksi - kolmas vuoden 2015 1,5 GW: n 'akun varastoinnista' oli litium - -akut ja 22% oli natrium - rikkiparistoja. Kansainvälinen uusiutuvan energian virasto (IRENA) arvioi, että maailma tarvitsee 150 GW akun tallennustilaa IRENA: n halutun tavoitteen saavuttamiseksi uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä vuoteen 2030 mennessä. Yhdistyneessä kuningaskunnassa on noin 2 GW: n nopean taajuuden hallintaan 45 GWE -järjestelmässä, ja kansallinen verkko käyttää 160–170 miljoonaa puntaa vuodessa. Saksassa asennettu apuohjelma - asteikon akkuvarasto kasvoi noin 120 MW: stä vuonna 2016 noin 225 MW: iin vuonna 2017.

Suuri Bess on 40 mW/20 mWh Toshiba Litium - ionisysteemissä Tohoku Electric Power Company -yrityksen Nishi - Sendai -sähköasemassa Japanissa, tilattu vuoden 2015 alussa, ja San Diego Gas & Electricillä on 30 mW/120 mWh litium -} ion -BESDO -BESODO, Kalifornia. Myös Steag Energy Services on käynnistänyt 90 MW: n litiumin - ionivarasto -ohjelman Saksassa (katso alla), ja Edison on perustanut 100 MW: n laitoksen Long Beachiin, Kaliforniaan.

Etelä -Australiassa Tesla 100 MW/129 MWh Litium - ionijärjestelmä asennettiin Neoenin 309 MWE Hornsdale -tuulipuiston viereen Jamestownin lähellä - Hornsdale Power Reserve (HPR). Noin 70 MW kapasiteetista tehdään osavaltion hallitukselle ruudukon vakauden ja järjestelmän turvallisuuden tarjoamiseksi, mukaan lukien Teslan Autobidder -alustan kautta taajuuksien hallintapalvelut (FCAS) kuuden sekunnin viiden minuutin aikataulujen kautta. Muilla 30 MW: n kapasiteetissa on kolme tuntia varastossa, ja Neoenin kuormituksena siirtyessä viereiselle tuulipuistolle. Se on osoittautunut kykeneväksi erittäin nopeaan vasteeseen FCA: iin, toimittaen jopa 8 MW noin 4 sekunnin ajan, ennen kuin hitaammat supistuneet FCA: t leikattiin, kun taajuus laski alle 49,8 Hz. Vuonna 2020 hanketta laajennettiin 50 MW/64,5 MWh 79 miljoonalla dollarilla, jotta se tarjoaa nyt noin puolet virtuaalisesta inertiasta, jota valtiossa vaaditaan FCAS: n suhteen.

Litiumia - -akkua on useita tyyppejä, joilla on korkea energiatiheys ja nopea lataus moottoriajoneuvojen (EV) sopimaan, toiset, kuten litiumrautafosfaatti (Lifepo₄, lyhennettynä LFP: nä), ovat raskaampia, vähemmän energiaa - tiheää ja pidemmällä sykliikällä. Konseptit pitkille - kestovarastoille sisältyy käytettyjen EV -paristojen uudelleenlähettäminen - toinen - -akut.

Natrium - rikki (NAS) paristot

Natrium - rikki (NAS) paristoton käytetty 25 vuotta ja ne ovat vakiintuneita, vaikkakin kalliita. Niiden on myös toimittava noin 300 asteessa, mikä tarkoittaa jonkin verran sähkönkulutusta tyhjäkäynnillä. PG & E: n 2 MW/14 MWh Vaca - Dixon Nas Bess -järjestelmä maksoi noin 11 miljoonaa dollaria (5500 dollaria/kW, verrattuna noin 200 dollaria/kW, jonka PG&E: n arvioidaan olevan rikkoutuneena - jopa kustannuksia vuonna 2015). Huoltoikä on noin 4500 sykliä. Pyöreä - matkan tehokkuus 18 - kuukauden kokeessa oli 75%. Ewe rakentaa 4,4 MW/20 MWh -yksikköä Varelissa Alemman Saksissa, Pohjois-Saksassa, käyttöönoton vuoden 2018 lopulla. (Se on osa sarjaa - 7,5 mW/2,5 MWh litium-ioni-akku, koko kasvi maksoi 24 miljoonaa euroa.)

Redox -virtauskennojen akkujen varastointi

Redox -virtauskennot paristot(RFBS) 1970 -luvulla kehitettyjä on kaksi nestemäistä elektrolyyttiä, jotka on erotettu kalvolla, jotta saadaan positiivinen ja negatiivinen puoli -} solut, joista jokaisella on elektrodi, yleensä hiili. Jänniterottelu on 0,5 - 1,6 volttia vesipitoisissa järjestelmissä. Ne ladataan ja puretaan palautuvalla pelkistyksellä - hapettumisreaktio kalvon läpi. Latausprosessin aikana ionit hapettuu positiivisella elektrodilla (elektronin vapautus) ja vähennetään negatiivisessa elektrodissa (elektronin imeytyminen). Tämä tarkoittaa, että elektronit liikkuvat positiivisen elektrodin aktiivisesta materiaalista (elektrolyytti) negatiivisen elektrodin aktiiviseen materiaaliin. Prosessi kääntyy ja energia vapautuu. Aktiiviset materiaalit ovat redox -pareja,i.e.Kemialliset yhdisteet, jotka voivat absorboida ja vapauttaa elektroneja.

Vanadium redox -virtausparistot (VRFB tai V - -virtaus) Käytä vanadien monitasoisia hapettumistiloja varauksen tallentamiseen ja vapauttamiseen. Ne sopivat suuriin paikallaan oleviin sovelluksiin, pitkän käyttöiän (noin . 15, 000 sykliä tai 'äärettömän'), täydellisen purkauksen ja alhaiset kustannukset / kWh verrattuna litiumiin - ionia, kun ne pyöräilevät päivittäin tai useammin. V - virtausakkuista tulee kustannuksia -, mitä pidempi tallennuskesto - usein noin neljä tuntia - ja mitä suurempi tehon ja energian tarve. Crossover -taloudellisen mittakaavan sanotaan olevan noin 400 kWh kapasiteetti, jonka lisäksi ne ovat taloudellisempia kuin litium - -ion. Lisäksi ne toimivat ympäristön lämpötilassa, joten ne ovat vähemmän alttiita tulipaloille kuin litium - -ion. Kustannusten ja mittakaavan mukaan VRFB: llä on merkittäviä verkko- ja teollisuussovelluksia - GWH -hankkeisiin saakka kuin MWH -hankkeita.

RFBS -energian ja voiman avulla voidaan skaalata erikseen. Teho määrittää solun koon tai solujen lukumäärän, ja energia määritetään energian varastointiväliaineen määrällä. Moduulit ovat jopa 250 kW ja ne voidaan koota jopa 100 MW. Tämä mahdollistaa redox -virtausparistojen mukauttamisen paremmin tiettyihin vaatimuksiin kuin muut tekniikat. Teoriassa energian määrään ei ole rajoitettu, ja usein erityiset sijoituskustannukset vähenevät energian/tehosuhteen lisääntyessä, koska energian varastointiväliaineella on yleensä suhteellisen alhaiset kustannukset.

Kiinassa sijaitsevassa mallissa 'Peaker' -laitoksessa on 100 MWE aurinko -PV 100 mW/500 MWh VRFB.

Yleinen havainto PG&E -kokeesta oli, että jos akkuja käytetään energiavälitysten suhteen, niiden tulisi olla CO -, joka sijaitsee tuuli- tai aurinkotilatilojen kanssa - usein kaukana pääkuormituskeskuksesta. Kuitenkin, jos niitä käytetään taajuuden sääntelyyn, ne sijaitsevat paremmin lähellä kaupunkien tai teollisuuskuormituskeskuksia. Koska taajuudenhallinnan tulovirta on paljon parempi kuin arbitraasi, apuohjelmat mieluummin keskustaan ​​kuin etäpaikkoja omistamilleen varoille.

Litium - ionin akkukustannukset ovat laskeneet kahdella - kolmannella vuosina 2000–2015, noin 700 dollariin/kWh, ajoneuvojen markkinoiden ohjaamana ja kustannusten ennustetaan edelleen vähentyneet kustannukset. Kustannukset eivät ole vähentyneet samaan hintaan, ja vuonna 2015 lisätty noin 15% akkukustannuksiin -} ajoneuvojen sovelluksiin.

Litium - -ionistot voivat luokitella niiden katodien kemialla. Mineraalien eri yhdistelmä aiheuttaa huomattavasti erilaisia ​​akkuominaisuuksia:

Litium-nikkeli koboltti-alumiinioksidia (NCA) akku-spesifinen energia-alue (200-250 WH/kg), korkea spesifinen teho, elinikäinen 1000-1500 täyssykliä. Suositulla premium -EV: llä (e.g.Tesla), mutta kalliimpi kuin muut kemiat.

Litium-nikkeli mangaanikobolttioksidi (NMC) akku-erityinen energia-alue (140 - 200 wh/kg), elinikäinen 1000-2000 koko sykliä. Yleisin akku, jota käytetään sähkö- ja plug-in-hybridi-sähköajoneuvoissa. Pienempi energiatiheys kuin NCA, mutta pidempi elämä.

Litiumrautafosfaatti (LFP) akku - erityinen energia -alue (90 - 140 WH/kg), elinikäinen 2000 koko sykliä. Matala spesifinen energia A rajoitus käytettäväksi pitkän kantaman EV: issä. Voidaan suosia paikallaan oleville energian varastointisovelluksille tai ajoneuvoille, joissa akun koko ja paino ovat vähemmän tärkeitä. Ilmoitetaan olevan vähemmän alttiita lämpökatkolle ja tulipaloille.

Litium-mangaanioksidi (LMO) akku-erityinen energia-alue (100 - 140 WH/kg), elinikäinen 1000-1500 sykliä. Kobolttivapaa kemia, jota pidetään etuna. Käytetään sähköpyörillä ja joissakin hyötyajoneuvoissa.

Superkondensaattorit

Kondensaattori tallentaa energiaa staattisen varauksen avulla, toisin kuin sähkökemiallinen reaktio. Superkondensaattorit ovat erittäin suuria, ja niitä käytetään energian varastointiin, jolloin tapahtuu usein varaus- ja purkaussyklejä suuressa virrassa ja lyhyessä kestossa. Ne ovat kehittyneet ja siirtäneet akkutekniikkaan käyttämällä erityisiä elektrodeja ja elektrolyyttiä. Ne toimivat nopeudella 2,5 - 2,7 volttia ja latautuvat alle kymmenessä sekunnissa. Purkaus on alle 60 sekuntia, ja jännite putoaa asteittain. Superkondensaatioiden erityinen energia vaihtelee jopa 30wh/kg, erittäin vähemmän kuin litium-ioni-akku.

Pyörivät synkroniset stabilisaattorit

Synkronisen hitauden puuttumisen kompensoimiseksi kasvien tuottamisessa, kun tuulen ja aurinkoenergialähteistä on korkea riippuvuus, järjestelmään voidaan lisätä synkronisia lauhduttimia (synconeja), joka tunnetaan myös pyörivinä stabilaattoreina. Niitä käytetään taajuuteen ja jännitteenohjaukseen, jossa ruudukon stabiilisuutta on parannettava suuren osan muuttuvan uusiutuvan tuloksen vuoksi. Ne tarjoavat luotettavan synkronisen hitauden ja voivat auttaa vakauttamaan taajuuden poikkeamia tuottamalla ja absorboimalla reaktiivista voimaa. Nämä eivät ole energian varastointia normaalissa merkityksessä, ja ne on kuvattu uusiutuvan energian ja sähkön tietosivulla.

Akkujärjestelmät maailmanlaajuisesti

Eurooppa

Kokonais asennettu - vesivarastokapasiteetti Euroopassa saavutti 2,7 GWh vuoden 2018 lopussa, ja sen ennustetaan olevan 5,5 GWH vuoden 2020 loppuun mennessä, Euroopan energian varastointiyhdistyksen mukaan. Tämä sisältää kotitalousjärjestelmät, jotka käsittävät useamman kuin yhden - kolmannen vuoden 2019 - 20 lisäyksiä. EDF aikoo saada 10 GW akkuvarastointia Euroopassa vuoteen 2035 mennessä. Maaliskuussa 2020 kokonaismäärä käynnisti 25 MW/25 MWh-litium-ioni-akkuprojektin Mardyckillä lähellä Dunkirkia, "Ranskan suurin".

Ensimmäinen Steagin kuudesta suunnitellusta 15 MW litiumista - ioniyksiköistä 100 miljoonan euron, 90 MW -ohjelman ohjelmaa virrattiin kesäkuussa 2016 sen Lünen -hiilellä - amputettua sivustoa Saksassa. Kaupallisen toiminnan saamiseksi paristojen on vastattava automatisoituihin puheluihin 30 sekunnissa ja kykenevä syöttämään - vähintään 30 minuutin ajan.

Saksassa RWE on sijoittanut 6 miljoonaa euroa 7,8 MW/7 MWh -litiumiin - ioniakkujärjestelmään HerDecken voimalaitospaikallaan lähellä Dortmundia, missä apuohjelma käyttää pumpattua säilytyslaitosta. Se on toiminut vuodesta 2018.

Saksassa 10 mW/10,8 MWh litium - ionin akun säilytysjärjestelmä tilattiin vuonna 2015 Feldheimissä, Brandenburgissa. Siinä on 3360 litium - ionimoduulia LG Chem: stä Etelä -Koreassa. 13 miljoonan euron akkuyksikkö varastoi paikallisen 72 MW tuulipuiston tuottaman voiman, ja se rakennettiin Stabiloimaan TSO 50Hertz -siirron ruudukko. Se osallistuu myös ensisijaisen valvontavarannon viikoittaiseen tarjouskilpailuun.

RWE suunnittelee 45 MW: n litiumia - -akkua sen lingenissä ja 72 mW: n Werne Gersteinin voimalaitoksissa vuoden 2022 loppuun mennessä, pääasiassa FCA: ille. Siemens suunnittelee 200 MW/200 MWh -akkua Wunsiedelissä Baijerissa energian varastointia ja huipun hallintaa varten.

Hollantilainen Apuohjelma Enco ja Mitsubishi ovat asentaneet 48 mW/50 mWh litiumin - ionin akun Jardelundiin, Pohjois -Saksaan. Akun tarkoituksena on toimittaa ensisijainen varanto verkkoon ja parantaa ruudukon vakautta alueella, jossa on monia tuuliturbiineja ja ruudukon ruuhka -ongelmia.

Saksalaisten akkujärjestelmien operaattoreiden, jotka tarjoavat ensisijaisen valvontavarannon markkinoille viikoittain, on ilmoitettu saaneen keskimääräinen hinta 17,8 euroa/MWh yli 18 kuukauden marraskuuhun 2016.

Espanjassa Acciona tilasi tuulen kasvin BESS: llä toukokuussa 2017. Acciona -laitos on varustettu kahdella Samsung -litiumilla - -akkujärjestelmällä, joista toinen on 1 mW/390 kWh ja toinen tuottaen 0,7 mW/700 kWh, kytkettynä 3 mW: n tuuliturbiiniin ja gridiin. Molemmilla näyttää olevan taajuusvaste osana rooliaan.

Toukokuussa 2016 Fortum Suomessa supisti ranskalaisen akkuyhtiön SAFT: n toimittaakseen 2 miljoonan euron megawattia - skaala -litiumia - ionin akkujen energian varastointijärjestelmä Suomenojan voimalaitokselle osana kaikkien aikojen suurinta Bess -pilottihanketta Pohjoismaissa. Sen nimellinen lähtö on 2 MW ja se pystyy säilyttämään 1 MWh sähköä, jota tarjotaan TSO: lle taajuuden säätelyä ja tuotannon tasoitusta varten. Se on samanlainen kuin Ranskan Aube -alueella toimiva järjestelmä, joka yhdistää kaksi tuulipuistoa, yhteensä 18 MW. SAFT on ottanut käyttöön yli 80 MW paristoja vuodesta 2012.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa 475 MW: n akun varastointi ilmoitettiin toiminnasta elokuussa 2019. Tässä 11 hanketta vaihteli välillä 10 - 87 MW, useimmiten parannettujen taajuusvastosopimusten kanssa.

Renewables Energy Company Res tarjoaa 55 MW dynaamista taajuusvastetta litiumista - -akkujen varastointi kansallisiin verkkoon. RES: llä on jo yli 100 MW/60 mWh akun varastointi, lähinnä Pohjois -Amerikassa.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa Orkney -saarilla on 2 mW/500 kWh litium - ionin akun säilytysjärjestelmä. Tämä Kirkwallin voimalaitos käyttää Mitsubishi -akkuja kahdessa 12,2 miljoonan kuljetuskontin ja varastossa tuuliturbiinien virran.

Somersetissä Cranborne Energy Storage on 250 kW/500 kWh Tesla PowerPack Litium - ionin tallennusjärjestelmä, joka liittyy 500 kW: n aurinkoenergiaan PV Set - ylöspäin. Tesla väittää, että sähköpakot voidaan konfiguroida tarjoamaan ruudukkolle energiaa ja energiakapasiteettia itsenäisenä omaisuutena tarjoamalla taajuuden säätelyä, jännitteenhallinta- ja kehräyspalveluita. Tavallinen Tesla Industrial Powerpack -yksikkö on 50 kW/210 kWh, 88% kierroksella - matkan tehokkuus.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa Statoil on tilannut 1 mWh litiumin - -akujärjestelmän, Batwind, kuten Skotlannin Peterheadissa sijaitsevan 30 MW: n offshore -hywind -projektin maissa. Vuodesta 2018 lähtien se on tallentaa ylimääräinen tuotanto, vähentää tasapainotuskustannuksia ja antaa projektille säännellä omaa virtalähdettään ja saada huippuhinnat mielivaltaisesti.

Pohjois -Amerikka

Marraskuussa 2016 Pacific Gas & Electricity Co (PG&E) raportoi 18 - kuukauden teknologian esittelyprojektista tutkiakseen Kalifornian sähkömarkkinoille osallistuvien akkujen säilytysjärjestelmien suorituskykyä. Projekti aloitettiin vuonna 2014 ja käytti PG & E: n 2 MW/14 MWh Vaca - Dixon ja 4 MW Yerba Buena Natrium - rikkiparistojen varastointijärjestelmiä tarjoamaan energia- ja liitännäispalveluita Kalifornian riippumattomilla järjestelmän operaattorilla (CAISO) markkinoilla ja CAISO: n hallinnassa kyseisissä kokonaismarkkinoilla. PG&E perusti 18 miljoonan dollarin Yerba Buena Bess Pilot -projektin vuonna 2013 3,3 miljoonan dollarin tuella Kalifornian energiakomissiolta. Vaca-Dixon Bess liittyy PG&E: n aurinkolaitokseen Solanon piirikunnassa.

Vuonna 2017 PG&E käyttää Yerba Buena -akkua toiseen teknologian esittelyyn, johon sisältyy kolmannen - osapuolen hajautettujen energiavarojen (DERS) - kuten asuin- ja kaupallisten aurinkoenergian - koordinointi - käyttämällä älykkäitä inverttereitä ja akkujen varastointia, jota ohjataan hajautetun energian resurssien hallintajärjestelmän (DERMS) avulla.

Elokuussa 2015 GE: n tehtiin sopimuksen 30 MW/20 MWh -litium -ionin akkujen varastointijärjestelmän rakentamisesta Coachella Energy Storage Partnersille (CESP) Kaliforniassa, 160 km San Diegosta itään. ZGlobal suoritti 33 MW: n laitoksen marraskuussa 2016, ja se auttaa ruudukon joustavuutta ja lisäämään luotettavuutta keisarillisessa kastelualueen verkossa tarjoamalla aurinkoenergiaa, taajuuden säätelyä, tehon tasapainottamista ja mustan aloituskyvyn viereiselle kaasuturbiinille.

San Diego Gas & Electricillä on 30 mW/120 mWh litium - ion bess Escondidossa, jonka AES Energy Storage rakentaa ja koostuu 24 säiliöstä, joissa on 400 000 Samsung -paristoa lähes 20 000 moduulissa. Se tarjoaa Evening Peak -kysynnän ja korvaa osittain Alison kanjonin kaasun varastoinnin 200 km pohjoiseen, joka oli hylättävä vuoden 2016 alussa massiivisen vuodon vuoksi. (Sitä käytettiin huippuun - kuormituksen kaasun muodostuminen.)

SDG & E: n 30 MW: n akkuvarastot Escondidossa, Kaliforniassa. (Kuva: San Diego Gas & Electric)

Etelä -Kalifornian Edison rakentaa 100 MW/400 MWh -akun asennusta komissiolle vuonna 2021, ja se käsittää 80 000 litiumia - -akut astioissa. Toinen ehdotettu iso SCE -projekti on 20 MW/80 MWh varastointi Altagas Pomona -energialle sen San Gabriel -kaasulla - amputettua laitosta.

Suuri projekti on Etelä -Kalifornian Edisonin 50 miljoonan dollarin Tehachapi 8 MW/32 MWh litium - -akkujen varastointiprojekti yhdessä 4500 MWE: n tuulipuistojen kanssa käyttämällä 10 872 56 solun moduulia LG Chem, joka voi toimittaa 8 MW neljällä tunnilla. Vuonna 2016 Tesla supistui toimittaakseen 20 mW/80 MWh litium - ionin akkujen säilytysjärjestelmä Etelä -Kalifornian Edisonin Mira Loma -asemille, jotta voidaan vastata päivittäiseen huippukysynteeseen.

Vistran kaasu - on hyväksytty erittäin suuri akkujärjestelmä, joka on ampunut sammalalaskuvoimalaitoksen Monterey Countyssa, Kaliforniassa. Tämä voi lopulta olla 1500 MW/ 6000 MWh, alkaen 182,5 MW/ 730 MWh vuonna 2021. Se käyttää 256 Tesla'3 MWh Megapack -yksikköä. Tämän lisäksi suunnitelmat ovat alustavia. Vistra suunnittelee 300 MW/1200 MWh muualla.

Teslan on ilmoitettu olevan 50 GWh verkossa 2020 -luvun alkupuolella.

Länsi -Virginiassa sijaitsevassa 98 MW Laurel Mountain -tuulipuistossa käytetään multi - käytä 32 MW/8 MWh -verkkoa - kytketty BESS. Kasvi on vastuussa taajuuden säätelystä ja ruudukon stabiilisuudesta PJM -markkinoilla sekä arbitrageissa. Litium - -ionistot valmistivat A123 -järjestelmät, ja kun se oli tilattu vuonna 2011, se oli maailman suurin litium - ionin bess.

Joulukuussa 2015 EDF Reneerable Energy tilasi ensimmäisen Bess -projektinsa Pohjois -Amerikassa, 40 MW: n joustava (20 MW: n nimikilpi) kapasiteetti PJM -verkkoverkostossa Illinoisissa osallistumaan sääntely- ja kapasiteettimarkkinoille. BYD America toimitti litiumin - -akut ja tehoelektroniikkaa, ja ne koostuivat 11 säiliöyksiköstä, joiden kokonaismäärä oli 20 MW. Yhtiöllä on Pohjois -Amerikassa kehitteillä yli 100 MW säilytyshankkeita.

E.On Pohjois -Amerikka asentaa kaksi 9,9 mW: n lyhyttä - kesto litiumioni -akkujärjestelmiä Pyron- ja Inadale -tuulipuistoihin Texas Waves Storage -projekteina Länsi -Texasissa. Tarkoitus on pääasiassa apulaitteille. Projekti seuraa 10 MW: n rautahevosta lähellä Tucsonia, Arizonaa, 2 mW: n aurinkoaryhmän vieressä.

SolarCity käyttää 272 Tesla Powerpackia (litium - ionin varastointijärjestelmä) sen 13 mW/ 52 mwh Kaua'i Island Solar PV -projektille Havaijissa, vastaamaan illan huipun kysyntää. Valta toimitetaan Kauai Island Utility Cooperative (Kiuc), jonka se on 13,9 senttiä/kWh 20 vuotta. Kiuc tilaa myös hankkeen, jossa on 28 MW: n aurinkotila ja 20 MW/100 MWh akkujärjestelmä.

Toshiba on toimittanut suuren BESS: n Hamiltonille, Ohio, käsittäen 6 mW/ 2 mWh litiumin - -ioniparistot. Yli 10 000 latauksen elinaika - vastuuvapaussykliä vaaditaan.

Powin Energy ja Hecate Energy rakentavat kahta hanketta, yhteensä 12,8 MW/52,8 MWh Ontariossa, riippumattomalle sähköjärjestelmän operaattorille. Powin's Stack 140 Akkujärjestelmä 2 MWh käsittää järjestelmät, Kitchener (20 taulukko) ja Stratford (6 taulukkoa).

Suuri apuohjelma - Sähkö Sähkön varastointi on 4 mWnatrium - rikki (NAS) akkujärjestelmä parannetun luotettavuuden ja voimanlaadun aikaansaamiseksi Texasin Presidion kaupungille. Vuoden 2010 alussa tehtiin virgitys nopeaa takaisin - tuulen kapasiteettia varten paikallisessa ERCOT -ruudukossa. Natriumia - rikkiparistoja käytetään laajasti muualla samanlaisissa rooleissa.

Anchoragessa, Alaskassa, 2 mW/0,5 MWh -akkujärjestelmää täydentää vauhtipyörä tuulen voiman käytön auttamiseksi.

Avista Corp Washingtonin osavaltiossa, Luoteis -Yhdysvalloissa, ostaa 3,6 MWVanadium redox -virtausakku (VRFB)tasapainon lataaminen uusiutuvien energialähteiden kanssa.

Ontarion ISO on tehnyt sopimuksen 2 MWsinkki - raudan redox -virtausakkuVizn -energiajärjestelmistä.

Itä -Aasia

Kiinan kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio (NDRC) on vaatinut useita 100 MWVanadium redox -virtausakku (VRFB)Vuoden 2020 loppuun mennessä asennukset (samoin kuin 10 mW/100 MWh ylikriittinen pakattu ilmaenergian varastointijärjestelmä, 10 mW/1000 MJ -luokan vauhtipyörän energian varastointijärjestelmä, 100 MW litium - -ionin akkujen energian varastointijärjestelmät ja uuden tyyppisen suuren - kapasiteetin sulan suolavarastolaite).

Rongke Power asentaa 200 MW/800 MWh VRFB Dalianiin, Kiinassa, väittäen sen olevan maailman suurin. Se on vastaamaan huippukysyntää, vähentämään lähistöllä olevien tuulipuistojen vähentämistä, parantaa ruudukon vakautta ja tarjota musta aloituskapasiteetti - 2019 puolivälistä. Rongke suunnittelee 2 GW/v: n tehdastuottoa 2020 -luvulla. Pekingin Pu Neng suunnittelee VRFBS: n laajamittaista tuotantoa, ja hänelle tehtiin marraskuussa 2017 sopimuksen 400 MWh-yksikön rakentamisesta. Sumitomo toimitti 15MW/60 MWh VRFB: n Hepcolle Japanissa, joka oli tilattu vuonna 2015.

Kiinan VRB Energy kehittää useita virtauskennon akkuprojekteja: Qinghai -maakunta, 2 MW/10 MWh tuulen integrointia varten; Hubein maakunta, 10 MW/50 MWh PV -integraatio kasvaa 100 mW/500 MWh; Lianlongin maakunta, 200 MW/800 MWh uusiutuvien energialähteiden integrointi; Jiangsu 200 MW/1000 MWh merellä tuulen integraatio.

Hokkaido Electric Power on sopinut Sumitomo Electric Industries -sovelluksen toimittamiseksi ruudukon - asteikon virtausakkujen energian varastointijärjestelmän tuulipuistolle Pohjois -Japanissa. Tämä on 17 MW/51 MWh Vanadium Redox -virtausakku (VRFB), joka pystyy kolmen tunnin säilytystilaan, joka on verkossa vuonna 2022 Abirassa, suunnitteluelämä 20 vuotta. Hokkaidolla on jo 15 MW/60 mWh VRFB, jonka myös Sumitomo Electric on rakentanut vuonna 2015.

Australia

Etelä -Australiassa Hornsdale Power Reserve on Tesla 150 MW/194 MWh Litium - -iosysjärjestelmä Neoenin 309 MWE Hornsdale -tuulipuistossa Jamestownin lähellä. Noin 70 MW: n kapasiteetista tehdään osavaltion hallitukselle ruudukon vakauden ja järjestelmän turvallisuuden tarjoamiseksi, mukaan lukien taajuudenhallintapalvelut (FCAS). Täydellisempiä yksityiskohtiaAkun energian varastointijärjestelmätOsa yllä.

Victoriassa Neoen rakentaa 300 MW/450 MWh viktoriaanista isoa akkua lähellä Geelongia. Neoenilla on 250 MW: n ruudukkopalvelusopimus Australian energiamarkkina -operaattorin (AEMO) kanssa auttaakseen ruudukon vakautta ja "uusimpien energialähteiden avaamista" FCAS: n kanssa. Teslaa on tehty sopimuksen toimittamisesta ja käytöstä, joka koostuu 210 Tesla Megapacksista, odotettavissa verkossa vuoteen 2022 mennessä. Alkuperäisen testauksen aikana heinäkuun 2021 lopussa yksi Tesla Megapacks syttyi.

Neoen on rakentanut 20 MW/34 MWh -akun, joka täydentää 196 MWE: n tuulipuistoa Stawellissa Victoriassa, Bulgana Green Power Hubille.

Victoriassa 30 MW/30 MWh -akku on Fluence -akku lähellä Ballaratia, ja Gannawarrassa lähellä Kerangia vuodesta 2018 lähtien 25 MW/50 MWh Tesla Powerpack -akku on integroitu 50 MWE: n aurinkotilalla.

Etelä -Australiassa Lyon -ryhmä, Riverland aurinkovarastojärjestelmä Morganissa, ehdottaa Etelä -Australiassa 330 MW: n aurinkoenergialaitosta, että se tuetaan 100 MW/400 MWh -akkulla, kustannusarviolla oli 700 miljoonaa dollaria ja 300 miljoonaa dollaria. Lyon -konserni ehdottaa olympiapatokaivoksen lähellä valtion pohjoispuolella olevaa 120 MW: n aurinkoenergiaa plus 100 MW/200 MWh Batteryfisher -hanketta, todennäköisesti kustannukset ovat 250 miljoonaa dollaria ja 150 miljoonaa dollaria.

AGL on sopinut Wärtsilän toimittaakseen 250 mW/250 MWh litiumrautafosfaatti (LFP) -akun Torrens Island Gas - poltettu voimalaitos Adelaidea lähellä vuodesta 2023. Se voidaan laajentaa 1000 MWh: iin.

100 MW/100 MWh Playford Big Battery on suunniteltu Etelä -Australiaan yhdessä Cultana 280 MWE Solar PV -projektin kanssa Arriumin Whyalla Steelworksin palvelemiseksi.

Australian ensimmäinen apuohjelma - asteikon virtausakku on tarkoitus rakentaa Neuroodlalle, 430 km Adelaidesta pohjoiseen. Sitä toimittaa Invity ja sillä on 2 MW/8 MWh kapasiteetti tarjoamaan iltahuippilisäainetta ja apulaitoksia, jotka veloittavat 6 MW: n aurinkoaryhmä. Yksittäiset VRFB -moduulit ovat 40 kW.

Queenslandissa Wandoan Southissa 100 MW/150 MWh akkua asennetaan Vena -energialle.

Queenslandissa, lähellä Lakelandia, Cooktownin eteläpuolella, 10,4 MW: n aurinko -PV -laitosta on täydennettävä 1,4 mW/5,3 MWh litiumia - -akkua ruudukon reunalla - ylös, saaren kanssa Iltahuipun aikana. Se käyttää Conergy Hybrid Energy Storage Solution -tehtaa, ja se on määrä verkossa vuonna 2017. A 42,5 miljoonan dollarin projekti vähentää ruudukon päivityksen tarvetta. BHP Billiton on mukana projektissa mahdollisena prototyyppinä etäkaivospaikoille. Muita tällaisia ​​järjestelmiä ovat Degrussa- ja Weipa -kaivoksissa.

Luoteis -Australiassa 35 MW/11,4 MWh KoKam Litium - ionin akku on toiminut syyskuusta 2017 lähtien yksityisellä ruudukon tarjoilukaivoksella 178 MWE -kaasun - ammattujen kasvien rinnalla hitaasti. Se on auttanut taajuuden hallintaa ja pienen ruudukon vakauttamista. Ehdotetun 60 MW: n aurinkokapasiteetin lisäyksen lisääminen on suunniteltu toinen akku.

Tom Pricessa Pilbarassa A 45 MW/12 MWh akku toimii virtuaalisen synkronisen koneena, korvaaen kehruuvaranto kaasuturbiineissa. Asennetaan myös 50 MW/75 MWh Hitachi -akku. 35 MW/12 MWh -akku toimii jo Newmanin vuorella.

Muut maat

Rwandassa 2,68 MWh Akun varastointia Saksan Tesvoltista on supittu tarjoamaan takaisin - ylhäältä maatalouden kastelua varten, - -verkkoa käyttämällä Samsung -litiumia - ionisoluja 4,8 KWh -moduuleissa. Tesvolt väittää 6000 täyden varausjakson 100%: n vastuuvapauden syvyydellä 30 vuoden aikana.

Muut akkutekniikat (kuin litium - ioni)

NB Vanadium -virtausakut ja natrium - rikkiparistot on kuvattu yllä olevassa akkuenergian varastointijärjestelmien osassa.

Redflow -alueella on sinkkibromidivirtausakkumoduulit (ZBM), jotka voidaan asentaa ajoittaisen syötön yhteydessä ja jotka kykenevät päivittäiseen syvään purkamiseen ja lataamiseen. Ne ovat kestävämpiä kuin litium - ionityyppi, ja odotettu energian läpimenoaika pienille ZBM -yksiköille vaihtelevat 44 MWh: iin. Suuret - asteikon akku (LSB) -yksiköt käsittävät 60 ZBM-3-paristoa, jotka tuottavat huippua 300 kW, jatkuvaa 240 kW, nopeudella 400-800 volttia ja toimittavat 660 kWh.

EOS Energy Storage Yhdysvalloissa käyttää Znythiävesisäkkyinen akkusinkkihybridikatodilla ja optimoitu hyödyllisyysverkkotukea varten tarjoamalla 4–6 tuntia jatkuvaa purkausta. Se käsittää 4 kWh -yksiköt, jotka muodostavat 250 kW/1 MWh -alajärjestelmät ja 1 mW/4 mWh täyden järjestelmän. Syyskuussa 2019 EOS ja Holtec International ilmoittivat HI: n - tehon muodostumisen, joka on yhteisyritys massatuotteille, joka tuottaa vesipitoisia sinkki-paristoja teollisuudelle - asteikon energian varastointi, mukaan lukien ylijäämävoiman varastointi Holtecin SMR-160 pienten modulaaristen reaktorien tuottamiseksi, joka on voiman huippukysynnän aikana.

Duke Energy testaa aHybridi -ultrakastimiitor - akun tallennusjärjestelmä (HESS) Pohjois -Carolinassa, lähellä 1,2 MW: n aurinkoenergiaasennusta. 100 kW/300 kWh -akku käyttää vesihybridi -ionikemiaa suolavesielektrolyyttillä ja synteettisellä puuvillaerottimella. Rapid - vastaus ultrakdentorit tasoittavat kuormituksen vaihtelut.

Alempi - kustannuksetLyijy - happea paristotovat myös laajassa käytössä pienessä käyttöasteikossa, ja jopa 1 MW: n pankkeja käytetään tuulipuiston sähköntuotannon vakauttamiseen. Nämä ovat paljon halvempia kuin litium - ioni, jotkut kykenevät jopa 4000 syvän purkausjakson, ja ne voidaan kierrättää kokonaan elämän lopussa. Ecoult Ultrabattery yhdistää venttiilin - säännelty lyijy - happo (vrla) akku ultrakensitorilla yhdessä solussa, antaen korkeaa - {-} tilan - - varaus Longevity: llä. 250 kW/1000 kWh ultrabattery -järjestelmä, jossa oli 1280 Ecoult -paristoa, tilattiin syyskuussa 2011 PNM Prosperity Energy Storage -hankkeessa Albuquerquessa, New Mexico, S&C Electricin toimesta 500 kW: n aurinkoenergian valokuvausjärjestelmän yhteydessä, pääasiassa jännitteisiin. Australian suurin lyijy - hapan akun varastointijärjestelmä on 3 mW/1,5 MWh King Islandilla.

Stanfordin yliopisto kehittääalumiini - -akku, Vaaditaan alhaiset kustannukset, alhainen syttyvyys ja korkea - latauskapasiteetti yli 7500 sykliä. Siinä on alumiini -anodi ja grafiitikatodi, jossa on suolaelektrolyytti, mutta se tuottaa vain alhaisen jännitteen.

Kotitalous - Scale Bess

Toukokuussa 2015 Tesla ilmoitti kotitalouden akun säilytysyksiköstä 7 tai 10 kWh: n säilyttämistä uusiutuvien energialähteiden säilyttämiseen litiumin - -akujen kanssa, jotka ovat samanlaisia ​​kuin Tesla -autoissa. Se toimittaa 2 kW ja toimii 350 - 450 volttia. Powerwall -järjestelmä myydään asentajille 3000 dollarilla 7 kWh -yksiköltä tai 3500 dollaria 10 kWh: lla, vaikka jälkimmäinen vaihtoehto lopetettiin viipymättä ja entinen laskettiin 6,4 kWh -tallennustilaan ja 3,3 kW: n voimaan. Vaikka tämä on selvästi kotimaan mittakaavaa, jos se on laajalti otettu käyttöön, sillä on ruudukkovaikutuksia. Tesla väittää 15 c/kWh varastoinnin hyödyntämiseksi sekä uusiutuvan energian kustannukset alun perin 10-vuotisen, 3650-syklin takuun ollessa vähenevän tuotannon 3,8 kWh: iin viidessä, 18 000 kWh.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa PowerVault toimittaa monipuolisia akkuja kotitalouskäyttöön, lähinnä aurinkoenergialla, mutta myös säästöihin älykkäillä mittareilla. Sen 4 kWh -lyijy - happoakku on asennettu suosituin tuote 2900 puntaa, vaikka todelliset paristot tarvitsevat vaihtavan joka viides vuosi. 4 kWh litium - ioniyksikkö maksaa 3900 puntaa, ja muut tuotteet vaihtelevat 2 - 6 kWh, ja se maksaa jopa 5000 puntaa.

Huhtikuussa 2017 LG Chem tarjosi valikoiman paristoja Pohjois -Amerikassa, sekä matala - että korkea - jännite. Siinä on 48 voltin paristoa, joissa on 3,3, 6,5 ja 9,8 kWh ja 400 voltin paristot 7,0 ja 9,8 kWh.

Kotimaan - -taso litium - ion bessi voi olla palohallinnoilla, jotka estävät asunnon seiniin kiinnitetyt yksiköt.

Paineilman energian varastointi

Energian varastointi paineilmalla (CAES) geologisissa luolissa tai vanhoissa kaivoksissa on kokeiltu suhteellisen suurena - -asteikon varastointitekniikkana, joka käyttää kaasua - potkut tai sähkökompressorit, adiabaattinen lämmön kaadetaan (tämä on diabaattinen järjestelmä). Kun se vapautetaan (esilämmityksen kanssa adiabaattisen jäähdytyksen kompensoimiseksi), se käyttää kaasuturbiinia lisäpolttoaineen palovammoissa, esilämmittämiseen käytetty pakokaasu. Jos pakkauksen adiabaattinen lämpö tallennetaan ja käytetään myöhemmin esilämmitykseen, järjestelmä on adiabaattisia CAE: itä (- Caes).

CAES -asennukset voivat olla jopa 300 MW, ja tehokkuus on noin 70%. CAES-kapasiteetti voi tasata tuotannon tuulipuistosta tai 5-10 MW aurinko-PV-kapasiteetista ja tehdä siitä osittain lähetettävän. Kaksi diabaattista CAES -järjestelmää on toiminnassa Alabamassa (110 MW, 2860 MWh) ja Saksassa (290 MW, 580 MWh) ja muut, jotka on kokeiltu tai kehitetty muualla Yhdysvalloissa.

Paristojen tehokkuus on parempi kuin CAE: lla (tulostussuhteen sähkö), mutta ne maksavat enemmän kapasiteettiyksikköä kohti, ja CAES -järjestelmät voivat olla paljon suurempia.

Duke Energy ja kolme muuta yritystä kehittävät 1200 MW: n 1,5 miljardin dollarin projektin Utahissa, liitännäisellä 2100 MW tuulipuistoon ja muihin uusiutuviin lähteisiin. Tämä on Intermountain Energy Storage -projekti suolaluolia käyttämällä. Se on kohdistunut 48 tunnin kestoon purkautumiseen ylittävien aukkojen ylittämiseksi, joten ilmeisesti yli 50 gwh. Sivusto voi myös tallentaa Etelä -Kaliforniasta siirrettyä ylimääräistä aurinkovoimaa. Se on tarkoitus rakentaa neljään 300 MW -vaiheeseen.

Gaelektrisen energian varastointi suunnittelee 550 gwh/vuoden Caes -projektin Larnessa, Pohjois -Irlannissa.

Yhdysvalloissa Gill Ranch Caes -projekti on mukautettu paineiden kaasun energian varastointilaitokseksi (CGES), maakaasun sijasta, eikä ilmaa säilytettäessä ilmaa. Kaasua varastoidaan noin 2500 psi ja 38 asteeseen. Laajeneminen putkilinjan paineeseen 900 psi vaatii esilämmitystä nestemäisen veden ja hydraatin muodostumisen välttämiseksi.

Toronto Hydro -hydrosta hydrostorin kanssa on pilottihanke, joka käyttää puristettua ilmaa rakoissa 55m vedenalaisessa Ontario -järvessä, jotta saadaan 0,66 MW yli tunnin.

Kryogeeninen varastointi

Teknologia toimii jäähdyttämällä ilmaa - 196 asteeseen, jolloin se muuttuu nesteeksi varastoida eristetyissä alhaisissa - painekankkeissa. Altistuminen ympäristön lämpötiloihin aiheuttaa nopeaa re - kaasuttamista ja 700-kertaista määrää, jota käytetään turbiinin ohjaamiseen ja sähkön luomiseen ilman palamista. Ison-Britannian HighView Power suunnittelee kaupallista 50 MW/250 MWh 'nestemäistä ilmaa' käytöstä poistetun voimalaitoksen alueella, joka perustuu Sloughin pilottilaitokseen ja Manchesterin lähellä olevaan demonstraatiolaitokseen. Energiaa voidaan varastoida viikkojen ajan (tuntien sijasta kuin paristot) ennustetulla tasoitettuun kustannukseen on 110 puntaa/MWh (142 dollaria/MWh) 10 tunnin, 200 MW/2 GWh -järjestelmän ajan.

Lämpövarasto

Kuten WNA: n uusiutuvan energiapaperin aurinkoenergisen alaosassa on kuvattu, jotkut CSP -laitokset käyttävätsulaa suolaasäilyttää energiaa yön yli. Espanjan 20 MWE Gemasolar väittää olevansa maailman ensimmäinen lähellä pohjaa - CSP -kasvi, 63%: n kapasiteettikerroin. Espanjan 200 MWE Andasol -kasvi käyttää myös sulaa suolalämmön varastointia, samoin kuin Kalifornian 280 MWE Solana.

Yksi sulaa suolareaktori (MSR) -kehittäjä, MoltEx, on esittänyt sulan suolan lämmön varastointikonseptin (GridReserve) täydentämään ajoittaisia ​​uusiutuvia energialähteitä. MoltEx ehdottaa, että 1000 MW: n stabiili suola -reaktori kulkee jatkuvasti, ohjaamalla lämpöä noin 600 asteessa nitraattisen suolan varastoinnin alhaisen kysynnän aikana (kuten aurinkoenergian kasveissa käytetään). Korkean kysynnän ajanjaksoina tehontuotanto voidaan kaksinkertaistaa 2000 MWE: hen varastoidun lämmön avulla jopa kahdeksan tuntia. Väitetään, että Heat Store lisää vain 3 puntaa/mWh sähkön tasoitettuihin kustannuksiin.

Etelä -Australiassa kehitetään toinen lämpövarastointi, jossa 1414 -yritys (14D) käyttääsulaa pii. Prosessi voi varastoida 500 kWh 70 cm: n sulan piin kuutiossa, noin 36 kertaa yhtä paljon kuin Teslan Powerwall paljon samassa tilassa. Se purkautuu lämmön - vaihtolaitteen, kuten Stirling -moottorin tai turbiinin, läpi ja kierrättää lämpöä. 10 MWh -yksikkö maksaa noin 700 000 dollaria. (1414 aste on piin sulamispiste.) Esittely on olla Aurora aurinkoenergiaprojektissa lähellä Port Augusta, Etelä -Australia.

Myös Australiassa sekoitettu materiaali nimeltäänVirheenmukaisuuserot (MGA)varastoi energiaa lämmön muodossa. MGA käsittää pienet sekoitettujen metallien lohkot, jotka saavat uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkoenergian ja tuulen tuottaman energian, joka on ylijäämäinen ruudukon kysynnän ja säilyttämiseksi jopa viikon ajan. Lainataan kustannuksia 35 dollaria/kWh, paljon vähemmän kuin litium - -akut, mutta sen reaktioaika on hitaampi kuin paristot - 15 minuuttia. Lämpö vapautetaan höyryn tuottamiseksi, mahdollisesti uudelleenkäyttöhiilen - ampuneissa kasveissa. Yrityksen MGA -lämpötila kehitettiin Newcastlen yliopistosta ja liittovaltion apurahan avulla rakentaa pilottivalmistuslaitosta. Siinä on useita järjestelmiä, jotka on kehitetty lämpötiloihin 200 asteesta 1400 asteeseen.

Toinen energian varastoinnin muoto on jää.JääenergiaEtelä -Kalifornian Edisonin sopimukset ovat 25,6 MW lämpöenergian varastoinnin toimittamista ICE -karhujärjestelmänsä avulla, joka on kiinnitetty suuriin ilmastointiyksiköihin. Tämä tekee jäätä yöllä, kun virran kysyntä on alhainen, sitten käyttää sitä jäähdytykseen päivän aikana ilmastointikompressorien sijasta vähentäen siten huippukysyntää.

Vedyn varastointi

Saksassa Siemens on tilannut 6 MW: n vetyvarastolaitoksen käyttämälläProtoninvaihtokalvo (PEM)Teknologia ylimääräisen tuulitehon muuttamiseksi vedeksi, käytettäväksi polttokennoissa tai lisätty maakaasun tarjontaan. Mainzin kasvi on suurin PEM -asennus maailmassa. Ontariossa vetykehitykset ovat yhteistyössä Saksan hyödyllisyyden E.ON: n kanssa luomaan 2 mW PEM -laitoksen, joka tuli linjaan elokuussa 2014, kääntäen vettä vedeksi elektrolyysin kautta.

Elektrolyysin tehokkuus polttokennoon sähkölle on noin 50%.

San Diego Gas & Electric työskentelee Israelin Gencellin kanssa 30 Gencell G5RX -sovelluksen asentamiseksi - polttokennoihin sen sähköasemillaan. Nämä ovat vety - pohjaisia ​​emäksisiä polttokennoja, joissa on 5 kW lähtö. Ne on valmistettu Israelissa ja käyttää siellä Israel Electric Corporation.

Kineettinen varastointi

LentopyörätSäilytä kineettinen energia ja kykenevät kymmeniin tuhansiin latausjaksoihin.

Ontarion ISO on tehnyt sopimuksen 2 MW: n vauhtipyörän säilytysjärjestelmästä Nrstor Inc. -yritykseltä Hawaiian Electric Co on asentamassa 80 kW/320 kWh: n vauhtipyöräjärjestelmää Amber -kinetiikasta OAHU -ruudukon suhteen, tämä on yksi moduuli potentiaalisesti useista. Normaalisti vauhtipyörät, jotka säilyttävät kineettisen energian, joka on valmis muuttumaan takaisin sähköksi, käytetään taajuuden hallintaan kuin energian varastointiin, ne tuottavat energiaa suhteellisen lyhyellä ajanjaksolla ja voivat kumpikin toimittaa jopa 150 kWh. Amber Kinetics väittää neljä - tunnin vastuuvapautta.

Saksan storneeettiset valmistavat Durastor -yksiköitä, joilla on kapasiteetti kymmenistä kilowatteista noin megawattiin. Hakemukset vaihtelevat junien uudistavasta jarrutuksesta tuulipuistoihin.

Kypsenpyörien pääasiallinen käyttö on diesel-kiertävää keskeytymätöntä virtalähdettä (DRUPS) -sarjaa - UPS, 7 - 11 sekunnin ajomatkan - synkronisen toiminnon kautta integroidun diesel-generaattorin käynnistyksen aikana. Tämä antaa aikaa -e.g.30 sekuntia - normaalille dieselin takaisin - aloittamiseen.