Czy kiedykolwiek słyszałeś o takim niesamowitym rozwiązaniu, które w terminach energii gromadzi siłę za pomocą skompresowanego powietrza, uniemożliwiając zużycie mocy. Magazynowanie Energii w Postaci Skompresowanego Powietrza (CAES) nie tylko prowadzi do wyników wyjątkowych, ale również ich treść jest taka sama. W zasadzie, CAES pobiera wszelkie nadmiarowe energię wiatrową lub wygenerowaną przez słoneczne panele i przechowuje ją w postaci skompresowanego powietrza do użycia w późniejszym czasie. Ale co dokładnie robi? Otóż, słowa takie jak nadmiar wiatru lub energii słonecznej mogą zacząć być kompresowane - mechanicznie w to, co tworzy i niszczy pracę (kompresory powietrza) - mocno ściskając jaskinie podziemnych instalacji. To skompresowane powietrze jest następnie wyduszane, gdy potrzebna jest energia do obracania turbiny, która generuje elektryczność.
To jest pierwszy artykuł w serii pięciu na temat magazynowania energii CAES - ujawniające jej zalety i wady.
Integracja magazynowania energii w CAES jest bardzo korzystna w kontekście wprowadzania większej ilości energii odnawialnej. Energetyka wiatrowa i słoneczna mogą być przerywane, więc CAES to metoda przechowywania energii odnawialnej. W Wielkiej Brytanii, konkretnie obfity wiatr z niską emisją węgla, ale również obfitujący w potencjał magazynowania wydobywanego przez technologię CAES podczas okresów, gdy energia nie jest potrzebna - tradycyjnie w nocy lub wczesnym rankiem, a następnie używana na podstawie formalnych instrukcji NGET. Rozwiązując problem nierównomiernego zaopatrzenia, CAES ułatwia korzystanie z fluktuujących profilów energetycznych.
Niezetheless, warto jednak zauważyć, że system CAES ma pewne wady. Oczywiście, magazynowanie jest dużą częścią problemu z przechowywaniem energii powietrza w skompresowanej formie. Obecnie technologia ta może przechowywać tylko ułamek ich energii, więc mimo że pokazują one obiecujące wyniki w tej bardzo ograniczonej sytuacji; w ogóle nie są jeszcze "technicznie zaawansowane" do: przechowywania dużego potencjału energetycznego. Jednak koszty - zarówno budowy systemu, jak i jego użytkowania - są wyższe niż w innych technologiach magazynowania energii, co czyni z systemu CAES drogą opcją na skalę sieciową.
Dlatego jednym z największych wyzwań, z jakimi muszą się zmierzyć sieci elektryczne, jest kontrolowanie tego magazynowania energii, zwłaszcza w czasach, gdy najprawdopodobniej jest największy użytek. W tym miejscu pojawia się znaczenie CAES jako technologii. Systemy CAES mogą również przechowywać dużą ilość energii i uwalniać ją w czasie swojej funkcji (więcej szczegółów wpis CAES). Wprowadzenie zaawansowanych technologii, takich jak CAES, przynosi korzyści nie tylko zwiększonej wydajności, ale również z innych związanych z tym problemów związanych z emisją zanieczyszczeń w środowisku, co prowadzi do podwójnego rozwiązania zarówno kwestii energetycznych, jak i środowiskowych w połącz Nie tylko magazynowanie energii nowej generacji może pomóc utrzymać stabilność sieci elektrycznej, ale także zmniejszyć ogólny zapotrzebowanie na paliwa kopalne.
UWAGA: jest to niezwykła technologia magazynowania energii, ale nie jedyna. Wdrażanie dodatkowej elektryczności poprzez pobieranie jej z innych sektorów obejmuje np. magazynowanie energii w bateriach. CAES (skompresowany powietrznego magazynowania energii) ma wiele zalet w porównaniu do baterii. Przykładowo, cykl życia jest dłuższy niż w przypadku innych baterii, które wymagają zmiany co kilka lat. Jeśli chodzi o CAES, może on przechowywać znacznie więcej elektryczności niż baterie, a więc może być lepszym rozwiązaaniem rezerwowym na skalę sieciowej.
Z minusem CAES wiąże się dotychczas wolniejsza odpowiedź (np. wolniejsze ładowanie i rozładownia) w porównaniu z bateriami – można to nazwać opóźnieniem czasowym między potrzebami finansowymi – oraz mniejsza zdolność do reagowania w sytuacjach szybkich wahnięć popytu na energię. To skompresowane magazynowanie energii i nowatorskie podejście tego systemu cierpi faktycznie na pewne straty, generując koszty związane z kompresją i dekompresją, które są konwertowane na elektryczność. Dlatego wybór technologii magazynowania energii zależy od konkretnego przypadku użytkowania.
Świat technologiczny CAES jest w ciągłym ruchu. W toku są prace nad badaniem nowych kierunków w celu poprawy tego trójczłonowego systemu. Adiabatyczna CAES, która jest obecnie rozwijana, wykonuje zasadniczo to samo, ale stara się minimalizować utraty ciepła w celu poprawy efektywności systemu. Nowe podejście opiera się na kompresji i magazynowaniu już nagrzanego powietrza w dobrze izolowanym naczyniu, aby zapobiec utracie ciepła podczas przechowywania. Znajdujące się przede wszystkim w górach, magazyny podziemne są wykorzystywane do początkowego przechowywania skompresowanego powietrza, a następnie grzania przechowywanego skompresowanego powietrza za pomocą wysokotemperaturowego zwolnienia kompresji, które napędza turbinę zdolną do generowania energii elektrycznej. Innym obszarem, na którym pracują badacze, jest sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe w celu optymalizacji systemów sterowania dla CAES, co potencjalnie może zwiększyć efektywność magazynowania energii o rzędy wielkości.
Dlatego wkład technologii CAES w umożliwienie renewable energy sources miejsca w sieci oraz zarządzanie godzinami szczytuenergii może być doceniany. Choć dzisiaj raczej mała i niepraktyczna, technologia CAES może wesprzeć energię odnawialną na międzynarodowej skalii, co otworzyłoby drogę do jaśniejszej przyszłości. Mamy nadzieję, że młodzi czytelnicy wszędzie pójdą dalej i zbadają każdą z tych wynalazków głębiej, A zaczną rozważać inne mnóstwo możliwości dla przyszłości przechowywania energii...... takiej, która działa dobrze bez niszczenia naszych współistotników lub środowiska.
Integracja magazynowania energii CAES oferuje wiele zalet w kontekście wprowadzania energii odnawialnej. CAES to sposób przechowywania energii odnawialnej, która może być nieustabilizowana, jak np. energia wiatru i słoneczna. W Wielkiej Brytanii, gdzie występuje obfity wiatr i niskowęglowe generowanie energii, a także duża koncentracja możliwości magazynowania energii dzięki technologii CAES, która może przechowywać nadmiarową energię wygenerowaną w czasie szczególnie wietrznych lub słonecznych okresów, aby móc ją wykorzystać podczas okresów niższej produkcji. Dzięki temu, CAES umożliwia wykorzystanie zmieniających się profilów energetycznych, rozwiązując problem niespójności dostawy.
Należy jednak zwrócić uwagę, że system CAES nie jest doskonały. Dużą część tego problemu stanowi brak pojemności magazynowania energii w postaci skompresowanego powietrza. Obecnie technologia pozwala im przechowywać tylko małą część tej energii, co ogranicza jej ogólny potencjał magazynowy. Jednakże, koszty - zarówno związane z instalacją, jak i utrzymaniem tego systemu - są wyższe niż w innych technologiach magazynowania energii, co oznacza, że forma magazynowania energii oparta na CAES jest droższa opcją.
Zarządzanie magazynowaniem energii stanowi jedną z głównych trudności, z jakimi elektrownie muszą się zmierzyć, zwłaszcza w okresach szczytowego zapotrzebowania. Właśnie tu wyłania się znaczenie technologii CAES. Jak widzieliśmy, CAES jest w stanie przechowywać duże ilości energii i dostarczać ją na żądanie w minimalnym zakresie. Przyjęcie innowacyjnych technologii, takich jak CAES, nie tylko zwiększa efektywność, ale także zmniejsza emisje zanieczyszczeń powiązanych z problemami środowiskowymi, generując korzyści dla środowiska i gospodarki. Możemy nie tylko utrzymać stabilność naszego systemu elektrycznego dzięki nowoczesnym metodom magazynowania energii, ale również zmniejszyć użycie paliw kopalnych.
Jest to szczególnie wrażliwa technologia magazynowania energii, ale to nie oznacza, że powinna być uważana za jedyną opcję przechowywania nadmiaru elektryczności; magazynowanie energii w bateriach jest również dostępne i wykorzystywane na skalę światową. Istnieje wiele przewag technologii CAES w porównaniu do baterii. Oznacza to na przykład dłuższy okres użytkowania niż w przypadku baterii, które muszą być zamieniane co kilka lat. Fakt ten sprawia, że CAES może przechowywać znacznie więcej energii niż baterie, dlatego może być lepszym rozwiązaniem dla zasilania rezerwowego na skalę sieciową.
Wśród wad CAES można wymienić opóźnienie w porównaniu do baterii, choć wolniejsze ładowanie i rozładowywanie sprawia, że jest mniej zdolne do szybkiej reakcji w sytuacjach gwałtownych zmian popytu na energię. Ponadto sposób kompresji powietrza do magazynowania, a następnie jego ponownej dekompresji w celu produkcji energii elektrycznej wiąże się z utratą części energii przy każdym cyklu. W związku z tym wybór technologii magazynowania energii zależy od tego, jaki przypadek użycia ma ona spełnić.
Świat technologii CAES nieustannie się rozwija. Badane są nowe kierunki, aby dalej poprawiać te trzy aspekty systemu. Adiabatyczne CAES, które jest w fazie projektowania, opiera się na podobnym procesie, ale znacząco obniża straty ciepła w celu zoptymalizowania efektywności systemu. Nowatorski schemat polega na kompresji i przechowywaniu powietrza w dobrze izolowanym zbiorniku, aby zminimalizować straty ciepła związane z magazynowaniem. System obejmuje ładowanie magazynu powietrza oraz grzanie przechowywanego skompresowanego powietrza, z gorącą emisją skompresowanego powietrza napędzającego turbinę generującą energię elektryczną. Badacze pracują również nad zastosowaniem sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do optymalizacji systemów sterowania CAES, co może zwiększyć wydajność magazynowania energii o rzędy wielkości.
W ten sposób widać, że technologia CAES jest bardzo ważna w integrowaniu źródeł energii odnawialnej do sieci oraz rozwiązywaniu problemu godzin szczytu energetycznego. Mimo że obecnie jej skala i efektywność są stosunkowo ograniczone, technologia CAES oferuje możliwości wzrostu produkcji energii na dużą skalę dzięki odnawialnym źródłom, które mogą oświetlić naszą przyszłość. Liczymy, że młodzi czytelnicy będą dalej badali te technologie, a nasza przyszła młodzież, obywatele świata, zacznie myśleć o bardziej różnorodnych sposobach przechowywania energii dla lepszego wszechświata.
Magazynowanie energii po stronie generowania elektroenergii implementuje wspólne modyfikacje częstotliwości, aby zwiększyć wydajność konsumpcji nowych źródeł energii i wyrównać wyjście; W przypadku aspektów sieci energetycznych magazynowanie energii może wspomagać sieć w osiąganiu usług pomocniczych, takich jak regulacja częstotliwości, regulacja szczytowa oraz dynamiczne rozbudowywanie pojemności węzła transmisyjnego, a także realizować obcinanie szczytów i wypełnianie dolin, aby wspierać regionalne obciążenie sieci elektrycznej. W przypadku użytkownika magazynowanie energii może być dostosowane do gospodarstw domowych oraz dużych baz handlowo-przemysłowych, integracji optycznej magazynu i ładowarki, wirtualnej mocy, magazynów energii CAES oraz innych obszarów życia codziennego ludzi, aby pomóc użytkownikom w redukowaniu kosztów energii, zapewniając ochronę awaryjną i wspierając dostępność zielonej energii dla wszystkich.
Portfolio globalnych projektów ZNTECH obejmuje Azię, Europę, Afrykę, Północną i Południową Amerykę, w tym 4 fabryki produkcyjne magazynowania energii, które znajdują się w Rumunii, Brazylii, Tajwanie oraz w prowincji Jiangsu w Chinach. W tym projekty sieciowe magazynowania energii za pomocą sprężonego powietrza w Brazylii, drugi co do wielkości projekt magazynowania energii w Holandii oraz projekt magazynowania energii o pojemności 232MWh na Tajwanie w Chinach.
ZNTECH to specjalista w zakresie integracji magazynów energii opartych na technologii litowo-jonowej. Oferta obejmuje kompleksowe usługi, w tym projektowanie, rozwijanie, integrowanie z systemami oraz inteligentne produkcję. Asortyment produktów obejmuje baterie do magazynowania energii, magazynowanie energii za pomocą sprężonego powietrza, pakiety energetyczne, systemy magazynowania energii dla gospodarstw domowych, przemysłu i handlu, a także magazynowanie energii dla potrzeb sieci elektroenergetycznych.
Mamy łącznie 6 lat doświadczenia w integrowaniu systemów magazynowania energii i znamy szeroki zakres aplikacji magazynowania energii oraz wymagania rynkowe. Możemy oferować naszym klientom konkretne rozwiązania. Certyfikacja magazynu energii caes została przyznana certyfikacją IEC w Europie, certyfikacją UL w Stanach Zjednoczonych, certyfikatem GB w Chinach itp. Współpracujemy również blisko z renomowanymi firmami w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie, takimi jak Nande, SMA, Fractal, Delta i innymi firmami w celu rozwoju technologii magazynowania energii.