Miért lítium?
Az energia tárolásának számos módja van: szivattyús vízerőmű, amely tárolja a vizet, majd később energiát termel; cinket vagy nikkelt tartalmazó elemek; és olvadt-sós hőtároló, amely hőt termel, hogy csak néhányat említsünk. Ezen rendszerek némelyike nagy mennyiségű energiát képes tárolni.
A lítium könnyű fém, amelyen elektromos áram könnyen áthalad. A lítium -ionok újratölthetővé teszik az akkumulátort, mert kémiai reakcióik visszafordíthatóak, lehetővé téve számukra, hogy energiát vegyenek fel és később lemerítsék. A lítium-ion akkumulátorok sok energiát tárolhatnak, és hosszabb ideig tartanak töltve, mint más típusú akkumulátorok. A lítium-ion akkumulátorok ára csökken, mert egyre többen vásárolnak tőlük függő elektromos járműveket.
Míg a lítium-ion akkumulátorrendszerek kisebb tárolókapacitással rendelkeznek, mint más tárolórendszerek, népszerűségük egyre növekszik, mivel szinte bárhová telepíthetők, kis helyigényűek, olcsók és könnyen elérhetőek-növelve a közművek alkalmazását. Az elektromos járművek piacának növekedése szintén hozzájárult az árak további csökkenéséhez, mivel az akkumulátorok alapvető elemei. Valójában ezekből a rendszerekből több mint 10 000 -et telepítettek országszerte, a&"; US Energy Storage Monitor: Q3 2018 &" szerint; a GTM Research -től, és ezek adták a 2015 -ben telepített összes új energiatároló kapacitás 89% -át.
Mi az a napelem plusz tároló rendszer?
Sok napenergia-rendszer-tulajdonos keresi a módját, hogyan csatlakoztathatja rendszerét egy akkumulátorhoz, hogy éjszaka vagy áramkimaradás esetén használhassa ezt az energiát. Egyszerűen fogalmazva, a szolár plusz tároló rendszer olyan akkumulátoros rendszer, amelyet egy csatlakoztatott napelemes rendszer, például egy fotovoltaikus (PV) rendszer tölt.
Ennek a tendenciának a nyomon követése érdekében a Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) kutatói létrehozták a maga nemében első referenciaértéket az amerikai közüzemi méretű napelem plusz tárolórendszerek tekintetében. A napenergia plusz tároló rendszer költségeinek meghatározásához a kutatók 100 megawattos (MW) PV rendszert használtak 60 MW lítium-ion akkumulátorral kombinálva, amely 4 órás tárolással (240 megawattóra) rendelkezett. A 100 MW-os PV rendszer nagyméretű, vagy közüzemi méretű, és a tető helyett a földre szerelnék.
Állj meg ott. Mi az a megawattóra?
A megawattóra (MWh) az az egység, amelyet az akkumulátor által tárolt energia mennyiségének leírására használnak. Vegyünk például egy 240 MWh lítium-ion akkumulátort, maximális kapacitása 60 MW. Most képzeljük el, hogy az akkumulátor egy tó, amely vizet tárol, és amely felszabadítható az áram előállításához. Egy 60 MW -os rendszer 4 órás tárolással számos módon működhet:
Így sok energiát szerezhet rövid idő alatt, vagy kevesebb energiát hosszabb idő alatt. Egy 240 MWh akkumulátor 8 óra alatt 30 MW teljesítményre képes, de az MW kapacitásától függően előfordulhat, hogy nem képes azonnal 60 MW teljesítményt elérni. Ezért a tárolórendszerre mind a kapacitás, mind a tárolási idő utal (pl. 60 MW -os akkumulátor 4 órás tárolással), vagy - kevésbé ideális - az MWh -méret (pl. 240 MWh).
Tehát mennyibe kerül egy napelem plusz tároló üzem építése?
Ez attól függ, hogy mennyi ideig szeretné tárolni a tárhelyet, és mennyi energiát szeretne használni.
Az önálló 60 MW-os tárolórendszer az időtartam növekedésével csökkenti a megawattóránkénti (MWh) költséget. Vagyis minél tovább tart a tárhely, annál alacsonyabb az MWh -s költség. Ennek oka az, hogy az inverterek és más hardverek költségei a rendszer költségeinek nagyobb részét teszik ki rövidebb idő alatt.
Az akkumulátor tárolási költsége az idő függvényében
A rendszer költségei 380 dollár / kWh azoknak, akik 4 órán keresztül képesek áramot szolgáltatni, és 895 dollár / kWh 30 perces rendszerekhez.
Rendben, akkor mennyibe kerül egy 100 megawattos PV rendszer 60 megawattos lítium-ion akkumulátorral, 4 órás tárolással?
Nos, van néhány lehetőségünk is:
Szolár plusz tárolási költségek lebontása
Ha egy PV-rendszert és egy tárolórendszert ugyanazon a helyen, más néven társhelyként helyez el, a két rendszer megoszthat néhány hardverkomponenst, ami csökkentheti a költségeket. Az együttes elhelyezés csökkentheti a telepítés előkészítésével, a földszerzéssel, a telepítéssel, az engedélyezéssel, az összekapcsolással, valamint a fejlesztői általános költségekkel és nyereséggel kapcsolatos költségeket is.
Ha a napelem és az akkumulátor tárolója együtt van elhelyezve, akkor egyenáramú vagy váltakozó áramú kapcsolással csatlakoztathatók. Az egyenáram vagy egyenáram az akkumulátorok energia tárolására szolgál, és a PV panelek hogyan termelnek áramot. A váltakozó áramot vagy a váltakozó áramot használják a hálózat és a készülékek. Az egyenáramú kapcsolású rendszerhez kétirányú inverterre van szükség, hogy az akkumulátor tárolóját közvetlenül a PV-tömbhöz kösse, míg az AC-kapcsolt rendszerhez kétirányú inverter és egy PV-inverter szükséges. Különböző tényezők befolyásolják a rendszer kiválasztását, és a tulajdonosnak kell eldöntenie, hogy melyik működik a legjobban.
A DC és az AC közötti választásnál figyelembe kell venni a rendszer teljesítményét befolyásoló technikai tényezőket, valamint a költségeket. Az együtt elhelyezett, egyenáramú kapcsolású rendszer költsége 8% -kal alacsonyabb, mint a külön telepített PV-vel és tárolóval rendelkező rendszer költsége, és az együtt elhelyezett, váltakozó áramú kapcsolású rendszer költsége 7% -kal alacsonyabb. Az NREL új költségmodellje felhasználható a közüzemi méretű napelem plusz tároló rendszerek költségeinek felmérésére, és segíthet a jövőbeni kutatás és fejlesztés irányításában a költségek csökkentése érdekében.
Hova megy ez az egész?
Ahogy a napenergia olcsóbbá válik és szélesebb körben használják, az energiatároló eszközök piaci potenciálja nő. A kihívás az is, hogy a tárolást is megfizethetővé tegyék, olcsóbb akkumulátorokkal, miközben javítják a kezelési és integrációs technikákat. A cél természetesen az, hogy az elektromos hálózat elegendő energiát tudjon bevinni ahhoz, hogy mindenki elférjen a csúcsidőben megfizethető áron, biztosítva ezzel a hálózat megbízhatóságát.
