산업용 에너지 저장 장치
예전에는 수력 발전소에서 얻은 전기 에너지가 소비자에게 즉시 전달되었습니다. 램프가 켜지고 엔진이 작동했습니다. 그러나 오늘날 발전 능력이 크게 확장됨에 따라 생산된 에너지를 효율적으로 저장하는 방법에 대한 문제가 여러 가지 측면에서 심각하게 제기되고 있습니다. 다양한 재생 가능한 소스.
아시다시피 낮 동안 인류는 밤보다 훨씬 더 많은 에너지를 소비합니다. 도시의 최대 부하 시간은 엄격하게 정의된 아침과 저녁 시간으로 분류되는 반면 발전소(특히 태양열, 풍력 등)는 하루 중 시간과 날씨 조건에 따라 크게 달라지는 특정 평균 전력을 생성합니다.
이러한 상황에서 발전소가 하루 중 언제든지 필요한 전력을 공급할 수 있는 백업 전기 저장 장치를 갖추는 것은 나쁜 생각이 아닙니다. 이 문제를 해결하기 위한 몇 가지 최고의 기술을 살펴보겠습니다.
유압 에너지 저장
오늘날까지 관련성을 잃지 않은 가장 오래된 방법. 두 개의 큰 물 탱크가 서로 위에 있습니다. 위쪽 탱크의 물은 높이 올라간 물체와 마찬가지로 아래쪽 탱크의 물보다 더 높은 위치 에너지를 가지고 있습니다.
발전소의 전력 소비가 낮을 때, 그 때 물은 펌프에 의해 상부 저수지로 펌핑됩니다. 피크 시간대에 플랜트가 그리드에 높은 전력을 공급해야 하는 경우 상부 탱크의 물이 전환됩니다. 수소 발생기의 터빈을 통해, 따라서 증가된 전력을 생성합니다.
독일에서는 이러한 목적을 위해 특별히 만들어진 구형 창고의 해저뿐만 아니라 오래된 탄광 부지에 후속 설치를 위해 이러한 유형의 수분 농축기 프로젝트가 개발되고 있습니다.
압축 공기 형태의 에너지 저장
압축 스프링처럼 실린더에 주입된 압축 공기는 포텐셜 형태로 에너지를 저장할 수 있습니다. 이 기술은 오랫동안 엔지니어에 의해 부화되었지만 높은 비용으로 인해 구현되지 않았습니다. 그러나 이미 매우 높은 수준의 에너지 집중은 특수 압축기를 사용한 단열 가스 압축 중에 달성할 수 있습니다.
아이디어는 이것입니다. 정상 작동 중에는 펌프가 공기를 탱크로 펌핑하고 피크 부하 동안 압축 공기는 탱크에서 압력을 받아 방출되어 발전기의 터빈을 돌립니다. 세계에는 여러 유사한 시스템이 있으며 가장 큰 개발자 중 하나는 캐나다 회사인 Hydrostar입니다.
축열기로서의 용융염
태양 전지 패널 태양 복사 에너지를 변환하는 유일한 도구는 아닙니다.태양 적외선은 적절하게 집중되면 소금과 심지어 금속을 가열하고 녹일 수 있습니다.
이것은 많은 반사경이 역 중앙에 세워진 탑 꼭대기에 설치된 소금 탱크로 태양 에너지를 보내는 태양열 탑이 작동하는 방식입니다. 녹은 소금은 물에 열을 방출하여 발전기의 터빈을 돌리는 증기로 변합니다.
따라서 전기로 전환하기 전에 용융염을 기반으로 한 축열기에 먼저 열을 저장합니다.이 기술은 예를 들어 아랍 에미레이트에서 구현되었습니다. Georgia Tech는 용융 금속의 열 저장을 위한 훨씬 더 효율적인 장치를 개발했습니다.
화학 배터리
리튬 배터리 풍력발전소용 — 이것은 스마트폰 및 노트북용 배터리와 동일한 기술이며, 발전소 저장소에는 이러한 "배터리"가 수천 개만 있을 것입니다. 이 기술은 새로운 것이 아니며 오늘날 미국에서 사용되고 있습니다. 이러한 4MWh 발전소의 최근 사례는 최근 호주 Tesla가 건설한 발전소입니다. 스테이션은 최대 100MW의 전력을 부하에 전달할 수 있습니다.
새는 화학 축전지
기존 배터리에서 전극이 움직이지 않는 경우 흐름 배터리에서는 충전된 액체가 전극 역할을 합니다. 두 액체는 액체 전극의 이온 상호작용이 일어나는 멤브레인 연료전지를 통해 이동하며, 액체가 섞이지 않고 셀에서 서로 다른 부호의 전하가 생성됩니다. 고정 전극은 셀에 장착되어 로드된 전기 에너지를 로드에 공급합니다.
그래서 독일의 brine4power 프로젝트의 일환으로 전해질(바나듐, 염수, 염소 또는 아연 용액)이 담긴 탱크를 지하에 설치하고 700MWh 흐름 배터리를 지역 동굴에 세울 계획입니다. 이 프로젝트의 주요 목표는 바람 부족이나 흐린 날씨로 인한 정전을 피하기 위해 하루 종일 재생 에너지 분배의 균형을 맞추는 것입니다.
슈퍼 플라이휠 다이내믹 스토리지
원리는 첫 번째 변환 전기를 기반으로 합니다. 슈퍼 플라이휠의 회전 운동 에너지의 형태로, 그리고 필요한 경우 다시 전기 에너지로 변환합니다(플라이휠이 발전기를 돌림).
초기에 플라이휠은 부하 소비가 피크가 될 때까지 저전력 모터에 의해 가속되며, 부하가 피크가 되면 플라이휠에 저장된 에너지를 몇 배 더 많은 전력으로 전달할 수 있습니다. 이 기술은 산업적으로 널리 적용되지는 않았지만 강력한 무정전 전원에 사용할 가능성이 있는 것으로 간주됩니다.