Hai mai sentito parlare di una cosa così straordinaria, in termini di energia che accumula la forza utilizzando aria compressa per prevenire il consumo di energia. L'Archiviazione Energetica con Aria Compressa (CAES) non solo porta risultati eccellenti, ma lo è anche il suo contenuto. In parole semplici, il CAES prende qualsiasi eccesso di energia prodotta dal vento o dal sole e la immagazzina sotto forma di aria compressa per un uso successivo. Ma cosa fa esattamente? In realtà, frasi come troppa energia eolica o solare possono iniziare a essere comprimate - meccanicamente nella stessa cosa che crea e distrugge il lavoro (compressori d'aria) - stringendo forte le cavità sotterranee per impianti sottostanti. Questa aria compressa viene poi rilasciata quando serve energia per far girare un turbine che genera elettricità.
Questo è il primo articolo di una serie di cinque sull'Archiviazione Energetica con Aria Compressa (CAES) - Rivelando i Suoi Vantaggi e Svantaggi
L'integrazione del sistema di accumulo energia CAES è molto vantaggiosa nel contesto di introduzione di più energie rinnovabili. L'energia eolica e solare può essere intermittente, quindi il CAES è un metodo per immagazzinare l'energia rinnovabile. In Gran Bretagna, specificamente abbondante vento con generazione a basso contenuto di carbonio ma anche una grande disponibilità di potenziale di stoccaggio reso possibile dalla tecnologia CAES durante i periodi in cui l'elettricità non è necessaria - tradizionalmente di notte o all'inizio del mattino - poi utilizzata su istruzioni formali della NGET. Risolvendo il problema dell'offerta irregolare, il CAES rende favorevole l'uso di profili energetici fluttuanti.
Tuttavia, va menzionato che il sistema CAES presenta alcuni svantaggi. Ovviamente, l'archiviazione è una grossa parte del problema legato al fatto di immagazzinare energia dell'aria in forma compressa. Attualmente la tecnologia riesce a stoccare solo una frazione di questa energia, quindi, sebbene mostri risultati promettenti in questo contesto molto limitato, complessivamente non è ancora "tecnicamente avanzata" per poter archiviare un grande potenziale energetico. Tuttavia, i costi - sia per la costruzione del sistema che per l'utilizzo - sono superiori rispetto ad altre tecnologie di accumulo di energia, rendendo il tipo di potenza su larga scala del CAES piuttosto costoso.
Pertanto, una delle maggiori sfide da affrontare dalle reti elettriche è il controllo di questa energia immagazzinata, specialmente nei momenti in cui è più probabile un picco di consumo. È qui che emerge l'importanza del CAES come tecnologia. Il CAES può anche immagazzinare grandi quantità di energia e rilasciarla durante la sua funzione (vedi l'articolo su CAES per ulteriori dettagli). Adottando tecnologie avanzate come il CAES, non solo si migliora l'efficienza, ma si risolvono anche problemi correlati alle emissioni di inquinanti nell'ambiente, offrendo una soluzione doppia per questioni energetiche ed ambientali, combinate con una validità economica. Non solo l'immagazzinamento energetico della prossima generazione può aiutare a mantenere stabile la nostra rete elettrica, ma riduce anche il bisogno complessivo di carburanti fossili.
NB: questa è una notevole tecnologia di accumulo di energia, ma non l'unica in fase di implementazione per utilizzare elettricità extra prelevandola da altri settori; ad esempio, l'accumulo di energia mediante batterie. Il CAES presenta numerosi vantaggi rispetto alle batterie. Ad esempio, il ciclo di vita è più lungo, rendendo necessario il cambio di qualsiasi altra batteria ogni pochi anni. Inoltre, il CAES può immagazzinare molto più elettricità rispetto alle batterie e quindi potrebbe essere un backup su scala di rete superiore.
Tra i lati negativi, il CAES è stato a lungo più lento nella risposta (ad esempio, con carica e scarica più lente) rispetto alle batterie - si può definire un ritardo temporale tra le variazioni di richiesta energetica - e non è altrettanto in grado di contribuire durante i repentini cambiamenti della domanda di energia. Questo sistema di accumulo di energia tramite aria compressa e l'approccio innovativo del detto sistema subisce effettivamente alcune perdite, generando LC per tutte le fasi di compressione e decompressione che vengono convertite in elettricità. Pertanto, la selezione della tecnologia di accumulo di energia viene effettuata in base all'uso specifico.
Il mondo della tecnologia CAES è sempre in movimento. Si stanno intraprendendo sforzi per esplorare nuove strade allo scopo di migliorare questo sistema tripartito. L'adiabatico CAES in fase di sviluppo fa essenzialmente la stessa cosa, ma si impegna a minimizzare la perdita di calore per migliorare l'efficienza del sistema. Il nuovo approccio si basa sulla pressurizzazione e sullo stoccaggio dell'aria già riscaldata in un contenitore fortemente isolato per impedire la dispersione di calore durante lo stoccaggio. Situati principalmente all'interno delle montagne, vengono utilizzati depositi sotterranei per prima cosa immagazzinare aria compressa e poi riscaldare l'aria compressa immagazzinata con un rilascio ad alta temperatura che aziona turbine in grado di generare elettricità. Un'altra area in cui i ricercatori stanno guardando è l'IA e il machine learning per ottimizzare i sistemi di controllo per il CAES, il che potrebbe aumentare l'efficienza dello stoccaggio energetico di ordini di grandezza.
Quindi, il contributo della tecnologia CAES nel dare alle fonti rinnovabili di energia un ruolo nella rete elettrica e nella gestione delle ore di picco dell'energia può essere apprezzato. Sebbene piuttosto piccola e impratica oggi, la tecnologia CAES potrebbe riuscire a sostenere l'energia rinnovabile su scala internazionale, aprendo così la strada a un futuro più luminoso. Speriamo che i giovani lettori di tutto il mondo esplorino ciascuna di queste invenzioni in modo più approfondito e inizino a considerare le numerose altre possibilità per un futuro con energia immagazzinata... uno che funziona bene senza distruggere i nostri simili o l'ambiente.
L'integrazione del sistema di accumulo di energia CAES offre numerosi vantaggi nel contesto dell'incorporazione di energia rinnovabile. Il CAES è un modo per immagazzinare l'energia rinnovabile, poiché il vento e l'energia solare possono essere irregolari. In Regno Unito, dove c'è abbondante vento e generazione a basso contenuto di carbonio, ma anche una alta concentrazione di capacità di accumulo energetico con la tecnologia CAES che può memorizzare l'eccedenza di energia prodotta quando fa particolarmente vento o sole per usarla durante i periodi di minor produzione. Con questa tecnologia, il CAES consente di utilizzare profili energetici fluttuanti risolvendo la sfida della fornitura inconsistente.
Tuttavia, va sottolineato che il sistema CAES non è perfetto. Una grossa parte di quel problema è la mancanza di capacità di immagazzinamento per l'energia dell'aria compressa. Attualmente, la tecnologia consente loro di immagazzinare solo una piccola parte della loro energia, limitandone quindi il potenziale di stoccaggio complessivo. Tuttavia, i costi - sia per l'installazione che per la manutenzione di questo sistema - sono superiori ad altre tecnologie di accumulo energetico, il che implica che la forma di stoccaggio energetico basata su CAES è un'opzione più costosa.
La gestione del sistema di accumulo dell'energia rappresenta una delle principali difficoltà da affrontare dalle reti elettriche, specialmente durante i picchi di richiesta. È qui che si manifesta l'importanza del CAES come tecnologia. Come abbiamo visto, il CAES è in grado di immagazzinare grandi quantità di energia e di rilasciarla a richiesta con un minimo sforzo. L'adozione di tecnologie innovative come il CAES non solo aumenta l'efficienza, ma attenua anche le preoccupazioni ambientali legate alle emissioni inquinanti, generando benefici collaterali per l'ambiente ed economia. Non possiamo solo mantenere la stabilità della nostra rete elettrica attraverso sistemi di accumulo energetico di nuova generazione, ma ridurre anche l'uso dei combustibili fossili.
Si tratta di una tecnologia di accumulo energetico particolarmente impressionante, ma non significa che debba essere considerata l'unica opzione per immagazzinare elettricità in eccesso; l'accumulo energetico tramite batterie è anch'esso disponibile e utilizzato su scala globale. Ci sono molti vantaggi dell'ACR rispetto alle batterie. Ciò significa, ad esempio, una durata più lunga rispetto alle batterie che devono essere sostituite ogni pochi anni. Infatti, l'ACR può immagazzinare molto più energia delle batterie, il che lo rende un'opzione migliore per il backup a scala di rete.
Alcuni svantaggi dell'ACR includono un ritardo temporale rispetto alle batterie, tuttavia una ricarica e scarica più lente, ad esempio, lo rendono meno in grado di rispondere rapidamente durante i repentini cambiamenti della domanda energetica. Inoltre, il modo in cui l'aria viene compressa per l'immagazzinamento e poi scompattata e ricompressa per produrre elettricità comporta la perdita di parte dell'energia ad ogni ciclo. Di conseguenza, la scelta della tecnologia di accumulo dipende dal caso d'uso specifico che deve soddisfare.
Il mondo della tecnologia CAES è in costante evoluzione. Vengono investigati nuovi approcci per migliorare continuamente questi tre aspetti del sistema. L'adiabatico CAES, che è ancora sulla carta, segue un processo intrinsecamente simile, ma riduce drasticamente la perdita di calore nel tentativo di ottimizzare l'efficienza del sistema. Lo schema innovativo si basa sul compressione e stoccaggio dell'aria in un contenitore altamente isolato per minimizzare la perdita di calore associata allo stoccaggio. Il sistema include il caricamento di uno stoccaggio d'aria e il riscaldamento dell'aria compressa immagazzinata, con una scarica calda per azionare i turbine che generano elettricità. I ricercatori stanno anche lavorando sull'utilizzo dell'IA e dell'apprendimento automatico per ottimizzare i sistemi di controllo CAES, il che potrebbe aumentare l'efficienza dello stoccaggio energetico di ordini di grandezza.
Così, si può vedere che la tecnologia CAES è molto importante per integrare le fonti rinnovabili di energia nella rete e risolvere i picchi di consumo energetico. Sebbene sia piuttosto limitata nello scala e nell'efficienza attuali, la tecnologia CAES promette di amplificare l'energia su larga scala attraverso le rinnovabili, illuminando il nostro futuro paesaggio. Speriamo che i giovani lettori esplorino ulteriormente tutte queste tecnologie e che la nostra futura generazione, composta da cittadini del mondo, inizi a pensare a modi più diversificati per immagazzinare l'energia per un universo migliore.
L'archiviazione di energia nel settore della produzione implementa la modulazione congiunta della frequenza per aumentare l'efficienza del consumo di nuova energia e livellare l'output; Nel caso dell'aspetto della rete elettrica, l'archiviazione dell'energia può aiutare la rete a ottenere servizi ausiliari come regolazione di frequenza e ampliamento dinamico della capacità per il nodo di trasmissione e realizzare taglio dei picchi e riempimento delle valli per supportare il carico della rete elettrica regionale. Nel caso dell'archiviazione di energia sul lato utente, può essere adattata all'archiviazione di energia per le famiglie nonché per basi commerciali e industriali su larga scala, integrazione di archiviazione ottica e ricarica, potenza virtuale, archiviazione di energia CAES e altre aree della vita delle persone al fine di aiutare gli utenti a ridurre i costi energetici, fornire protezione d'emergenza e favorire l'accesso all'energia verde per tutti.
Il portafoglio globale di progetti di ZNTECH copre l'Asia, l'Europa, l'Africa, l'America del Nord e l'America del Sud, dove ci sono 4 impianti di produzione di accumulo energetico, distribuiti in Romania, Brasile, Taiwan e Jiangsu, Cina. Tra questi, si includono il progetto di accumulo energetico a compressione d'aria (caes) lato rete in Brasile, il secondo più grande progetto di accumulo energetico nei Paesi Bassi e un progetto di accumulo energetico da 232 MWh a Taiwan, Cina.
ZNTECH è specializzata nell'integrazione di accumulatori al litio-ion. Offre un servizio completo che comprende progettazione, sviluppo, integrazione nei sistemi e produzione intelligente. La gamma di prodotti include batterie per l'accumulo energetico, sistemi di accumulo energetico a compressione d'aria (caes), pacchetti di potenza, sistemi di accumulo energetico residenziale, industriale e commerciale, nonché accumulo energetico per utilizzo.
Abbiamo un totale di 6 anni di esperienza nell'integrazione di sistemi di accumulo energetico e siamo familiari con una varietà di applicazioni e requisiti di mercato per l'accumulo di energia. Possiamo offrire soluzioni specifiche ai nostri clienti. La certificazione dell'accumulo energetico caes è stata rilasciata con la Certificazione Europea IEC, la Certificazione UL degli Stati Uniti, il Certificato GB della Cina, ecc. Abbiamo inoltre stabilito una stretta collaborazione con aziende rinomate negli Stati Uniti e a livello internazionale, come Nande SMA Fractal Delta e altre società per lo sviluppo della tecnologia di accumulo energetico.
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