1. Nguyên lý và đặc điểm của công nghệ lưu trữ năng lượng
Thiết bị lưu trữ năng lượng bao gồm các thành phần lưu trữ năng lượng và thiết bị truy cập lưới điện bao gồm các thiết bị điện tử công suất trở thành hai phần chính của hệ thống lưu trữ năng lượng.Thiết bị lưu trữ năng lượng là quan trọng để thực hiện lưu trữ năng lượng, giải phóng hoặc trao đổi năng lượng nhanh chóng.Thiết bị truy cập lưới điện thực hiện việc truyền và chuyển đổi năng lượng hai chiều giữa thiết bị lưu trữ năng lượng và lưới điện, đồng thời thực hiện các chức năng điều chỉnh đỉnh công suất, tối ưu hóa năng lượng, độ tin cậy cung cấp điện và ổn định hệ thống điện.
Hệ thống lưu trữ năng lượng có dung lượng đa dạng, từ hàng chục kilowatt đến hàng trăm megawatt;Khoảng thời gian phóng điện lớn, từ mili giây đến giờ;Phạm vi ứng dụng rộng rãi, xuyên suốt toàn bộ hệ thống phát điện, truyền tải, phân phối, điện;Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ lưu trữ năng lượng điện quy mô lớn mới bắt đầu, là một chủ đề hoàn toàn mới và cũng là một lĩnh vực nghiên cứu nóng trong và ngoài nước.
2. Các phương pháp lưu trữ năng lượng phổ biến
Hiện tại, các công nghệ lưu trữ năng lượng quan trọng bao gồm lưu trữ năng lượng vật lý (chẳng hạn như lưu trữ năng lượng bơm, lưu trữ năng lượng khí nén, lưu trữ năng lượng bánh đà, v.v.), lưu trữ năng lượng hóa học (như các loại pin, pin năng lượng tái tạo, dòng chất lỏng pin, siêu tụ điện, v.v.) và lưu trữ năng lượng điện từ (chẳng hạn như lưu trữ năng lượng điện từ siêu dẫn, v.v.).
1) Bộ lưu trữ năng lượng vật lý trưởng thành và được sử dụng rộng rãi nhất là bộ lưu trữ bơm, điều này quan trọng đối với việc điều chỉnh đỉnh, lấp đầy hạt, điều tần, điều chỉnh pha và dự trữ khẩn cấp của hệ thống điện.Thời gian giải phóng lưu trữ được bơm có thể từ vài giờ đến vài ngày, và hiệu suất chuyển đổi năng lượng của nó nằm trong khoảng 70% đến 85%.Thời gian xây dựng trạm bơm trữ điện kéo dài và bị hạn chế bởi địa hình.Khi trạm phát điện ở xa nơi tiêu thụ điện năng thì tổn thất truyền tải lớn.Dự trữ năng lượng bằng khí nén đã được áp dụng từ năm 1978, nhưng chưa được phát huy rộng rãi do hạn chế của điều kiện địa hình và địa chất.Bộ lưu trữ năng lượng bánh đà sử dụng một động cơ để dẫn động bánh đà quay với tốc độ cao, chuyển năng lượng điện thành cơ năng và tích trữ.Khi cần thiết, bánh đà dẫn động máy phát điện để tạo ra điện.Bộ lưu trữ năng lượng bánh đà có đặc điểm là tuổi thọ cao, không gây ô nhiễm, ít phải bảo dưỡng, nhưng mật độ năng lượng thấp, có thể được sử dụng như một chất bổ sung cho hệ thống pin.
2) Có nhiều loại hình lưu trữ năng lượng hóa học, với trình độ phát triển công nghệ và triển vọng ứng dụng khác nhau:
(1) Lưu trữ năng lượng pin là công nghệ lưu trữ năng lượng hoàn thiện và đáng tin cậy nhất hiện nay.Theo các chất hóa học khác nhau được sử dụng, nó có thể được chia thành pin chì-axit, pin niken-cadmium, pin niken-kim loại hydrua, pin lithium-ion, pin lưu huỳnh natri, v.v. Pin axit chì có một công nghệ trưởng thành, có thể được chế tạo thành hệ thống lưu trữ khối lượng lớn và chi phí năng lượng đơn vị và chi phí hệ thống thấp, an toàn và đáng tin cậy và việc tái sử dụng là tốt nhất để chờ đợi một đặc tính, hiện là hệ thống lưu trữ năng lượng thiết thực nhất, đã có trong một hệ thống phát điện từ năng lượng gió nhỏ, quang điện , cũng như vừa và nhỏ trong hệ thống phát điện phân tán được sử dụng rộng rãi, nhưng vì chì là kim loại nặng gây ô nhiễm, nên ắc quy axit-chì không phải là tương lai.Các loại pin tiên tiến như pin lithium-ion, natri-lưu huỳnh và niken-kim loại hyđrua có giá thành cao và công nghệ lưu trữ năng lượng dung lượng lớn vẫn chưa hoàn thiện.Hiệu suất của các sản phẩm không thể đáp ứng các yêu cầu về lưu trữ năng lượng hiện nay và không thể thương mại hóa nền kinh tế.
(2) Pin năng lượng tái tạo quy mô lớn có vốn đầu tư cao, giá thành cao và hiệu suất chuyển hóa chu kỳ thấp nên không thích hợp sử dụng làm hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại hiện nay.
(3) Ắc quy lưu trữ năng lượng dòng lỏng có ưu điểm là hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao, chi phí vận hành và bảo trì thấp, là một trong những công nghệ lưu trữ năng lượng và điều chỉnh phát điện nối lưới hiệu quả và quy mô lớn.Công nghệ lưu trữ năng lượng dòng lỏng đã được áp dụng ở các nước trình diễn như Mỹ, Đức, Nhật và Anh, nhưng vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển ở Trung Quốc.
Thời gian đăng bài: 17-08-2022
