Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Накопичення енергії нагромадження акумуляція енергії для її подальшого використання Пристрій що зберігає енергію зазвича

Накопичення енергії

Накопичення енергії

Накопичення енергії — нагромадження, акумуляція енергії для її подальшого використання. Пристрій, що зберігає енергію, зазвичай називають акумулятором або батареєю. Звичайним прикладом пристрою накопичення енергії (енергонакопичувача), є акумуляторна батарея, в якій тривалий час зберігається хімічна енергія, що легко перетворюється на електрику для роботи мобільного телефону. Менш очевидний приклад — гідроелектростанція: вода у величезному сховищі виступає джерелом потенціальної енергії гравітації. Викопні види палива, такі як вугілля, нафта і газ, також є накопичувачами енергії, отриманої свого часу від сонячного світла живими організмами, які з часом і перетворилися на ці види палива.

image

Історія

Новітня історія

У двадцятому столітті електрика вироблялася, насамперед, за рахунок спалювання викопного палива. Проблеми з транспортуванням енергії, забрудненням повітря і глобальним потеплінням привели до зростання використання поновлюваних джерел енергії — таких, як сонячна енергія та енергія вітру. Енергія вітру залежить від кліматичних умов і погоди. Сонячна енергія залежить від географічного положення, хмарного покриву. Вона доступна тільки в денний час, натомість попит часто досягає піку після заходу сонця. Інтерес до накопичення енергії з цих джерел зростає, оскільки саме вони останнім часом генерують все більшу частину світового енерговиробництва.

Використання електрики поза електромережами в XX столітті було нішовим ринком, але в XXI столітті воно значно розширилося. Портативні пристрої використовуються у всьому світі. Сонячні батареї отримують все ширше розповсюджуються в сільській місцевості. Доступ до електрики тепер є питанням економіки, а не розташування. Однак в енергопостачанні транспорту спалювання палива як і раніше переважає.

Методи

Огляд

Енергія може зберігатися у воді, що перекачується на велику висоту з використанням накачування або шляхом переміщення твердої речовини в вищі місця (гравітаційні батареї). Інші механічні методи передбачають стиснення повітря і розкручування маховиків, тобто перетворення електричної енергії на потенціальну або кінетичну, зі зворотним перетворенням тоді, коли потреба в електриці досягає піку.

Види акумулювання енергії:

Механічне накопичення

Основна стаття: Гідроелектростанція

Гідроелектрика

Гідроелектростанції з водосховищами можуть застосовуватися для забезпечення електроенергією в періоди пікового попиту. Вода зберігається в резервуарі в періоди низької потреби і вивільняється за високої потреби. Ефект подібний накопиченню з перекачуванням, але без супутніх витрат. Хоча гідроелектростанція безпосередньо не накопичує енергію з інших джерел, вона поводиться еквівалентно, знижуючи вироблення в період надлишку електроенергії, отриманої з інших джерел. У цьому режимі греблі є однією з найефективніших форм акумулювання енергії, оскільки змінюються тільки терміни її генерування. Гідроелектричні турбіни мають час запуску порядку декількох хвилин.

Гідроакумулювальна електростанція

Докладніше: Гідроакумулювальна електростанція

У всьому світі гідроакумулювальна електростанція (ГАЕС) є найбільшою формою накопичення енергії у великих масштабах. Енергетична ефективність ГАЕС варіюється, на практиці, від 70 до 80 %.

Див. також: супермаховик, маховик

У періоди низької потреби в електроенергії, надлишкова генерувальна потужність використовується для перекачування води з нижнього резервуара у верхній. Коли попит зростає, вода надходить назад в нижній резервуар (або водний шлях/водойму) через турбіну, що виробляє електрику. Реверсивні турбогенераторні вузли діють як насос і турбіна (зазвичай це турбіна Френсіса). Майже всі подібні споруди використовують перепад висот між двома водоймами. Насосно-накопичувальні установки «в чистому вигляді» переміщують воду між резервуарами, в той час як підхід з «відкачуванням» являє собою комбінацію насосних сховищ і звичайних гідроелектростанцій, що використовують природний плин води.

Технологія накопичення енергії стисненого повітря

Пневматичний акумулятор використовує надлишкову енергію для стиснення повітря з метою подальшого виробництва електроенергії. Стиснене повітря зберігається в підземному резервуарі.

Пневматичний акумулятор може подолати розрив між волатильністю виробництва і навантаженням. Пневматичний акумулятор задовольняє потреби споживачів в енергії, ефективно забезпечуючи доступну енергію для задоволення попиту. Поновлювані джерела енергії, такі як енергія вітру і сонця, мають змінні ресурси. Як наслідок, для задоволення попиту на енергію в періоди зниження доступності відновлюваних ресурсів необхідно додавати інші види енергії. Установки для зберігання енергії на стиснутому повітрі здатні акумулювати надлишкову енергію від відновлюваних джерел енергії під час перевиробництва енергії. Ця накопичена енергія може бути використана, коли зростає попит на електроенергію або зменшується доступність енергетичних ресурсів.

Стиснення повітря створює тепло: при стисканні повітря теплішає. Розширення, зі свого боку вимагає теплової енергії. Якщо не додавати енергії, повітря після розширення буде набагато холоднішим. Якщо тепло, що виділяється під час стиснення, може акумулюватися і використовуватися під час розширення, ефективність значно підвищується.

Технологія накопичення енергії маховиком

Накопичувач енергії маховика (FES) працює за рахунок прискорення ротора (маховика) до дуже високої швидкості, акумулюючи [ru]. Коли енергія споживається, швидкість обертання маховика зменшується; додавання енергії відповідно призводить до збільшення швидкості маховика.

Акумулювання тепла здійснюється шляхом нагрівання матеріалу для накопичення енергії.

Більшість систем FES використовують електрику для прискорення й уповільнення маховика, але розглядаються і пристрої, які безпосередньо використовують механічну енергію.

Системи FES мають ротори, виготовлені з високоміцних вуглецево-волокнистих композитів, підвішених на магнітних підшипниках, які обертаються з частотою від 20 000 до більше ніж 50 000 об/хв у вакуумному корпусі. Такі маховики можуть досягати максимальної швидкості («заряду») за лічені хвилини. Система маховика з'єднана з комбінованим електродвигуном/генератором .

Системи FES мають відносно довгий термін служби (десятиліття, практично не вимагаючи технічного обслуговування; термін служби повного циклу, вказаний для маховиків, варіюється від 105 до 107 циклів використання), високу питому енергію (100—130 Вт·год/кг або 360—500 кДж/кг) і питома потужність .

Накопичення гравітаційної потенціальної енергії твердих мас

Зміна висоти твердих мас може накопичувати або виділяти енергію через підіймальну систему, що приводиться в рух електродвигуном/генератором.

Методи включають використання рейок і кранів для переміщення бетонних вантажів угору і вниз, використання висотних плавучих платформ на сонячних батареях, що підтримують лебідки для підіймання і опускання твердих мас.

Накопичення теплової енергії

Акумулювання теплової енергії (TES) — це тимчасове зберігання або відведення тепла.

Акумульована теплова енергія

Технології сезонного накопичення теплової енергії (СНТЕ) дозволяють використовувати тепло або холод через місяці після того, як воно було отримане з природних джерел або відходів. Акумуляція може відбуватися у водоносних шарах, скупченнях свердловин в геологічних субстратах, таких як пісок або кристалічні породи, в вистелених ямах, заповнених гравієм і водою, або в заповнених водою шахтах. Технології СНТЕ часто мають термін окупності в діапазоні від чотирьох до шести років. Прикладом є спільнота сонячних батарей [en] в Канаді, для якої 97 % цілорічного тепла забезпечується сонячно-тепловими колекторами на дахах гаражів, а свердловинний накопичувач теплової енергії (СНТЕ) є підтримувальною технологією. У Бредструпі (Данія) [en], також використовує СНТЕ за температури зберігання 65 °C (149 °F). Тепловий насос, який працює тільки за наявності надлишкової енергії вітру в єдиній енергомережі, використовується для підвищення температури до 80 °C (176 °F) для постачання. Коли надлишкової електрики, що генерується вітром, немає, використовується газовий котел. 20 % відсотків тепла у Бредструпі мають сонячне походження.

Акумуляторна батарея містить один або кілька електрохімічних елементів. Акумулятори бувають різних форм і розмірів, від кнопок до мегаватних енергосистем.

Приховане накопичення теплової енергії

Приховані системи накопичення теплової енергії працюють з матеріалами з високою прихованою теплоємністю, відомими як матеріали з [ru] (PCM). Основною перевагою цих матеріалів є те, що їх прихована теплоємність набагато більша, ніж відчутне тепло. У певному температурному діапазоні фазовий перехід від твердого до рідкого поглинає велику кількість теплової енергії для подальшого використання.

Приховане накопичення теплової енергії являє собою процес, за допомогою якого енергія у формі тепла або поглинається, або виділяється під час фазового переходу матеріалу. Під час фазового переходу речовина має здатність поглинати велику кількість енергії через високу теплоту плавлення.

Електрохімічний

Акумуляторна батарея

Акумуляторні батареї мають нижчі загальну вартість використання і рівень впливу на навколишнє середовище, ніж неперезаряджувані (одноразові) батареї. Акумуляторні батареї деяких типів доступні в тих самих форматах, що й одноразові. Акумуляторні мають вищу початкову вартість, але їх можна дуже дешево перезаряджати і використовувати багато разів.

Загальний хімічний склад акумуляторних батарей: Проточна батарея працює, пропускаючи розчин через мембрану, де відбувається обмін іонів для заряджання/розряджання елемента. Напруга струму хімічно визначена рівнянням Нернста, і на практиці становить від 1,0 до 2,2 В. Ємність накопичувача залежить від об'єму ємностей, в яких знаходиться розчин.

  • Свинцево-кислотні акумулятори: свинцево-кислотні акумулятори займають найбільшу частку ринку акумуляторів. У зарядженому стані від'ємний електрод з металевого свинцю і додатний електрод з [ru] занурюють в електроліт з розведеної сульфатної кислоти (H2SO4). У процесі розряду електрони виштовхуються з комірки, оскільки на від'ємному електроді утворюється сульфат свинцю, а електроліт відновлюється до води.
    • Технологія свинцево-кислотних акумуляторів широко розвинулась. Експлуатація вимагає невеликих затрат праці, вартість низька. Доступна енергетична ємність батареї схильна до швидкого розряджання, що призводить до малого терміну служби і низької щільності енергії.
  • Нікель-кадмієва батарея (NiCd): як електроди використовуються [ru] і металевий кадмій. Кадмій є токсичним елементом й у 2004 році був заборонений Європейським союзом для більшості видів використання. Нікель-кадмієві батареї були майже повністю замінені нікель-металогідридними (NiMH).
  • Нікель-металогідридна батарея (NiMH): перші комерційні зразки з'явилися в 1989 році. Зараз це звичайний споживчий і промисловий товар. Замість кадмію в ній для від'ємного електрода використано воднепоглинальний сплав.
  • Літій-іонна акумуляторна батарея: вибір багатьох споживачів у сфері електронних пристроїв. Має одне з кращих співвідношень енергії до маси і дуже повільний саморозряд, коли не використовується.
  • Літій-іонний полімерний акумулятор: ці акумулятори мають малу вагу і можуть бути виготовлені будь-якої форми.

Проточна батарея

Основна стаття: Суперконденсатор

Проточна батарея технічно близька як до паливного елемента, так і елемента електрохімічного акумулятора. Комерційні застосування призначені для тривалого півперіоду зберігання, наприклад, для резервного енергопостачання.

Суперконденсатор

Суперконденсатори, також звані електричними двошаровими конденсаторами (EDLC) або ультраконденсаторами, є загальною назвою для сімейства електрохімічних конденсаторів, які не мають звичайних твердих діелектриків. Ємність визначається двома параметрами акумуляції: двошарова ємність і [en].

Суперконденсатори підтримують широкий спектр застосувань, зокрема: суперконденсатори ліквідують розрив між звичайними конденсаторами і акумуляторними батареями. Вони зберігають найбільшу кількість енергії на одиницю об'єму або маси (густина енергії) серед конденсаторів. Ємність досягає 10 000 фарад/1,2 В, до 10 000 разів більше, ніж в електролітичних конденсаторів, але видають або приймають менше половини потужності за одиницю часу ([en]).

У той час, як суперконденсатори мають питому енергію і питомі густини енергії приблизно 10 % у порівнянні з батареями, їх щільність потужності зазвичай в 10-100 разів більша. Це призводить до значно коротших циклів заряджання/розряджання. Крім того, вони витримують набагато більше циклів заряджання і розряджання, ніж батареї.

Технологія Power-to-Gas — це технологія, за якої за рахунок електричної енергії отримують газоподібне паливо, наприклад, водень або метан. Відомі три методи використання електрики для перетворення води на водень і кисень за допомогою електролізу.

  • Низький струм живлення для резервного копіювання пам'яті в статичній оперативній пам'яті (SRAM)
  • Живлення для автомобілів, автобусів, поїздів, кранів і ліфтів, зокрема рекуперація енергії при гальмуванні, короткочасне накопичення енергії і подача живлення в імпульсному режимі

Інші хімічні речовини

Технологія Power-to-Gas (P2G)

Основна стаття: [en]

При першому методі водень впорскується в мережу природного газу. Другий метод полягає в реакції водню з діоксидом вуглецю для отримання метану, з використанням реакції метанування (такий, як реакція Сабатьє) або біологічного метанування, що призводить до додаткової втрати перетворення енергії на 8 %. Потім метан можна подавати в газову мережу. Третій метод використовує вихідний газ із генератора деревного газу або біогазової установки після того, як модифікатор біогазу змішаний з воднем з електролізера, щоб поліпшити якість біогазу.

Водень

Водень теж можна розглядати як накопичувач енергії: електрика в цьому випадку отримується за допомогою водневого паливного елемента.

Підземне зберігання водню здійснюється в підземних печерах, соляних куполах і виснажених нафтових і газових родовищах. Imperial Chemical Industries протягом багатьох років зберігає в підземних печерах великі кількості газоподібного водню без жодних проблем. Європейський проєкт Hyunder вказав у 2013 році, що для акумуляції енергії вітру і сонця з використанням підземного водню потребує 85 печер.

Для синтезу кілограма водню потрібно близько 50 кВт·год (180 МДж) сонячної енергії, тому вартість електроенергії є критично важливою.

Основна стаття: [ru]

Метан

Метан — найпростіший вуглеводень з молекулярної формулою СН4. Метан легше зберігати і транспортувати, ніж водень. Є повноцінна інфраструктура його зберігання і спалювання (трубопроводи, газометри, електростанції).

Основна стаття: Біопаливо

Синтетичний природний газ (синтез-газ або SNG) може бути створений у багатоступеневому процесі, починаючи з водню і кисню. Водень реагує з діоксидом вуглецю в реакції Сабатьє, виробляючи метан і воду. Метан може зберігатися, а потім використовуватися для виробництва електроенергії. Отримана вода рециркулює, зменшуючи потребу в зовнішніх її джерелах. На стадії електролізу, кисень зберігається для спалювання метану в чистому кисневому середовищі на сусідній електростанції.

Під час згоряння метану утворюються вуглекислий газ (CO2) і вода. Вуглекислий газ може бути повторно використаний для процесу Сабатьє, а вода може бути використана для подальшого електролізу.

Біопаливо

Викопне паливо можуть замінювати різні види біопалива, такі як біодизельне паливо, рослинна олія, [en] або біомаса. Хімічні процеси дозволяють перетворювати вуглець і водень (в складі вугілля, природного газу, рослинної і тваринної біомаси та органічних відходів) на прості вуглеводні, придатні для заміни традиційних вуглеводневих видів палива. Прикладами є дизельне паливо Фішера-Тропша, метанол, диметиловий ефір і синтез-газ. Це джерело дизельного палива широко використовувалося під час Другої світової війни в Німеччині, яка зіткнулася з обмеженим доступом до постачань сирої нафти. З тих же причин Південна Африка виробляє більшу частину дизельного палива з вугілля.

Основна стаття: Електричний конденсатор

Алюміній

Низкою дослідників як еноргонакопичувач був запропонований алюміній. Електрохімічний еквівалент алюмінію майже вчетверо більший, ніж у літію. Енергія може вилучатись з алюмінію шляхом його взаємодії з водою з утворенням водню. Однак для реакції з водою алюміній повинен бути відокремлений від його природного оксидного шару. Це процес, який вимагає подрібнення, а також хімічних реакцій з їдкими речовинами або сплавами. Побічним продуктом реакції з утворенням водню є оксид алюмінію, який може бути перероблений назад в алюміній у рамках [en], роблячи реакцію теоретично відновлюваною. Якщо процес Голла-Герулта запускається з використанням сонячної або вітрової енергії, алюміній може застосовуватися для зберігання енергії, причому у такого процесу ефективність вища, ніж у прямого сонячного електролізу.

Бор, кремній і цинк

Як альтернативні накопичувачі енергії розглядаються також бор, кремній і цинк.

Інші хімічні речовини

Органічна сполука [ru] у реакції перетворення на [ru] під дією світла, зберігає сонячну енергію у формі енергії хімічних зв'язків. Діючий зразок був розроблений у Швеції і позиціюється як молекулярна сонячна теплова система.

Електричні методи

Конденсатор

Конденсатор — це пасивний двополюсний електричний компонент, який використовується для електростатичного накопичення енергії. На практиці конденсатори сильно розрізняються, але всі вони містять, щонайменше, два електричних провідники (обкладки), розділені діелектриком (ізолятором). Конденсатор може зберігати електричну енергію, коли він від'єднаний від зарядного кола, тому його можна використовувати як тимчасову батарею або як інші види перезаряджуваних систем накопичення енергії. Конденсатори зазвичай використовуються в електронних пристроях для підтримки живлення під час заміни батарей (це запобігає втраті інформації в енергозалежній пам'яті). В середньому конденсатори мають густину енергії менше 360 Дж/кг, водночас у звичайної лужної батареї цей параметр становить близько 590 кДж/кг.

Конденсатори накопичують енергію в електростатичному полі між обкладками. Завдяки різниці потенціалів на провідниках (наприклад, коли конденсатор приєднано до батареї), електричне поле проходить через діелектрик, змушуючи додатний заряд (+Q) збиратися на одній обкладці і від'ємний (–Q) — на іншій. Якщо акумулятор під'єднаний до конденсатора протягом достатнього часу, через конденсатор не може протікати струм. Однак якщо на виводи конденсатора подається напруга, може виникати струм зміщення.

На практиці діелектрик між пластинами пропускає невеликий струм у вигляді витоку і має межу напруженості електричного поля, відому як напруга пробою. Однак ефект відновлення діелектрика після пробою високою напругою може привести до створення нового покоління самовідновлюваних конденсаторів.

Надпровідні індуктивні накопичувачі

Надпровідний індуктивний накопичувач (НПІН) зберігає енергію в магнітному полі, створюваному потоком постійного струму в надпровідній котушці, яка була охолоджена до температури нижче її критичної температури надпровідності. Типова система НПІН передбачає надпровідну котушку, систему кондиціонування та холодильник. Тільки но надпровідна котушка заряджена, струм не розпадається, і магнітна енергія може зберігатися нескінченно довго.

Накопичена енергія може бути передана в мережу шляхом розряджання котушки. Відповідний інвертор/випрямляч забезпечує приблизно 2—3 % втрат енергії в кожному напрямку. НПІН втрачає найменшу кількість електроенергії під час накопичення енергії, порівняно з іншими методами зберігання енергії.

Через енергетичні вимоги охолодження і вартість надпровідного проводу, НПІН використовується для короткочасного зберігання, наприклад, для поліпшення якості електроенергії. Ця система зберігання застосовується так само в балансуванні мережі.

Застосування

Млини

Класичним застосуванням накопичення енергії до промислової революції було управління водними шляхами для приведення в дію водяних млинів для обробки зерна або привідної техніки. Складні системи водосховищ і гребель були побудовані, щоб зберігати і випускати воду (і потенціальну енергію, яку вона містить), коли потрібно.

Домашнє накопичення енергії

Очікується, що накопичення енергії в домашніх умовах стане все поширенішим явищем, враховуючи зростання важливості розподіленого виробництва поновлюваних джерел енергії (особливо фотоелектричних) і значну частку споживання енергії в житлових будинках. Щоб підвищити самозабезпеченість (самостійність) на 40 % у будинку, обладнаному фотоелектричними приладами, необхідне накопичення енергії. Деякі виробники виробляють акумуляторні батареї для зберігання енергії, як правило, для утримання надлишкової енергії сонячної/вітрової генерації. Сьогодні для зберігання енергії в домашніх умовах літій-іонні акумулятори кращі за свинцево-кислотні, враховуючи їх аналогічну вартість, але значно вищу продуктивність.

Tesla Motors випускає дві моделі літій-іонних акумуляторів Tesla Powerwall. Одна з них являє собою версію на 10 кВт·год з тижневим циклом, а інша — на 7 кВт·год з щоденним циклом. 2016 року обмежена версія, Telsa Powerpack 2, коштувала 398 доларів США/кВт·год для зберігання електроенергії, вартістю 12,5 цента/кВт·год (середня ціна на енергосистему США), що позитивно позначалося на рентабельності інвестицій, якщо ціни на електроенергію не перевищували 30 центів/кВт·год.

Компанія [en] анонсувала інтегровану систему, яка дозволяє домашнім користувачам зберігати, контролювати і керувати електроенергією. Система зберігає 1,2 кВт·год енергії і забезпечує 275 Вт/500 Вт вихідної потужності .

Акумуляція енергії вітру або сонця з використанням накопичувача теплової енергії, хоча і менш гнучка, але значно дешевша, ніж батареї. Простий 52-галонний електричний водонагрівач може зберігати приблизно 12 кВт·год енергії для додавання гарячої води або опалення приміщення.

Електромережа і електростанції

Накопичення відновлюваної енергії

Найбільший запас відновлюваної енергії надається зараз гідроелектростанціями. Велике водосховище поблизу гідроелектростанції може зберігати досить води, щоб усереднити річний стік річки між сухим і вологим сезонами. Хоча гідроелектростанція не накопичує безпосередньо енергію від переривчастих джерел, вона врівноважує енергосистему, утримуючи воду, коли енергія генерується сонячним випромінюванням або вітром.

Важливий напрямок накопичення енергії — гідроакумулювальні електростанції. Такі регіони, як Норвегія, Уельс, Японія і США експлуатують географічні особливості, використовуючи електричні насоси для заповнення резервуарів. За потреби вода проходить через генератори і перетворює гравітаційний потенціал води, що падає, на електрику .

Серед видів еноргонакопичувачів, використовуваних при виробництві електроенергії, слід зазначити гідроелектростанції з насосним накопичувачем, акумуляторні батареї, теплові енергонакопичувачі (зокрема, розплавлені солі), які можуть ефективно зберігати і вивільняти дуже велика кількість теплової енергії, і сховища енергії на стисненому повітрі, маховики, кріогенні системи і надпровідні магнітні котушки.

Надлишкова потужність також може бути перетворена на метан (реакція Сабатьє) з нагромадженням у мережі природного газу.

У 2011 році [en] (північний захід США) розробила експериментальну програму з поглинання надміру вітрової і гідроенергії, що генеруються вночі або під час штормових періодів, супроводжуваних сильними вітрами. За наявності центрального управління побутові прилади поглинають надлишкову енергію, нагріваючи керамічну цеглу в спеціальних обігрівачах до сотень градусів і підвищуючи температуру в резервуарах з підігрівом гарячої води. Після заряджання прилади забезпечують опалення будинку та подачу гарячої води у міру потреби. Експериментальна система була створена з урахуванням наслідків сильного шторму 2010 року, який довів ситуацію до перевиробництва відновлюваної енергії настільки, що всі звичайні джерела енергії були закриті, або в разі АЕС — скорочені до мінімально можливого робочого рівня, залишаючи велику область майже повністю на поновлюваних джерелах енергії.

Ще один просунутий метод, який використовувався в колишньому [en] в Сполучених Штатах і [en] в Іспанії, застосовує розплавлену сіль для зберігання теплової енергії, одержуваної від Сонця, а потім перетворює її і віддає у вигляді електричної енергії. Система перекачує розплавлену сіль крізь вежу або інші спеціальні трубопроводи, які нагріваються сонцем. Ізольовані резервуари зберігають розчин. Електрика виробляється шляхом перетворення води на пару, яка подається в турбіни.

З появою і застосуванням рекуперації (повернення виробленої електроенергії до мережі) потреба в енергоакумуляторах відпала або втрачає свою актуальність. Також можна використовувати сонячні колектори та батареї.

Див. також

Примітки

  1. Robert A. Huggins. Energy Storage. — Springer Science & Business Media, 2010-09-01. — 424 с. — .
  2. Packing some power // The Economist. — 2012. — 3 березня. — ISSN 0013-0613. з джерела 5 грудня 2019. Процитовано 5 грудня 2019.
  3. (PDF). web.archive.org. 1 серпня 2014. Архів оригіналу (PDF) за 1 серпня 2014. Процитовано 16 березня 2019.
  4. (PDF). web.archive.org. 5 вересня 2012. Архів оригіналу (PDF) за 5 вересня 2012. Процитовано 16 березня 2019.
  5. Wald, Matthew L. (27 липня 2010). . The New York Times (амер.). 0362-4331. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  6. Gies, Erica (1 жовтня 2012). . The New York Times (амер.). 0362-4331. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  7. (PDF). web.archive.org. 16 травня 2011. Архів оригіналу (PDF) за 16 травня 2011. Процитовано 16 березня 2019.
  8. (англ.). sciencewriter.org. 22 серпня 2010. Архів оригіналу за 11 листопада 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  9. . web.archive.org. 10 липня 2010. Архів оригіналу за 10 липня 2010. Процитовано 16 березня 2019.
  10. Nathanael Massey,ClimateWire. (англ.). Scientific American. Архів оригіналу за 4 грудня 2017. Процитовано 16 березня 2019.
  11. (англ.). Fortune. Архів оригіналу за 20 серпня 2018. Процитовано 16 березня 2019.
  12. Akshat Rathi, Akshat Rathi. (англ.). Quartz. Архів оригіналу за 3 грудня 2020. Процитовано 16 березня 2019.
  13. (PDF). web.archive.org. 4 березня 2016. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 16 березня 2019.
  14. . web.archive.org. 26 січня 2013. Архів оригіналу за 26 січня 2013. Процитовано 16 березня 2019.
  15. Liangzhong YAO, Bo YANG, Hongfen CUI, Jun ZHUANG, Jilei YE. Challenges and progresses of energy storage technology and its application in power systems // Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. — 2016-10-01. — Iss. 4. — P. 519–528. — ISSN 2196-5420.
  16. . www.sciencedirect.com. Архів оригіналу за 14 січня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  17. Сосенкин В.е, Михалин А.а, Вольфкович Ю.м, Бограчев Д.а. УГЛЕРОДНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ С БОЛЬШОЙ ПСЕВДОЕМКОСТЬЮ ДЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ // Электрохимия. — 2012. — Т. 48, вип. 4. — ISSN 0424-8570. з джерела 29 грудня 2019. Процитовано 5 грудня 2019.
  18. . web.archive.org. 23 червня 2013. Архів оригіналу за 23 червня 2013. Процитовано 16 березня 2019.
  19. B. E. Conway. Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications. — Springer US, 1999-04-30. — 734 с. — .
  20. (англ.). ResearchGate. Архів оригіналу за 21 жовтня 2013. Процитовано 16 березня 2019.
  21. . www.aluminum-production.com. Архів оригіналу за 9 липня 2018. Процитовано 16 березня 2019.
  22. . www.eagle.ca. Архів оригіналу за 5 липня 2007. Процитовано 16 березня 2019.
  23. . Архів оригіналу за 14 серпня 2007. Процитовано 16 березня 2019.
  24. (англ.). ScienceDaily. Архів оригіналу за 20 березня 2017. Процитовано 16 березня 2019.
  25. A. Belkin, A. Bezryadin, L. Hendren, A. Hubler. Recovery of Alumina Nanocapacitors after High Voltage Breakdown // Scientific Reports. — 04 20, 2017. — Т. 7, вип. 1. — С. 932. — ISSN 2045-2322. — DOI:10.1038/s41598-017-01007-9. з джерела 1 грудня 2019. Процитовано 5 грудня 2019.
  26. Y. Chen, H. Li, F. Lin, F. Lv, M. Zhang. Study on Self-Healing and Lifetime Characteristics of Metallized-Film Capacitor Under High Electric Field // IEEE Transactions on Plasma Science. — 2012-8. — Т. 40, вип. 8. — С. 2014–2019. — ISSN 0093-3813. — DOI:10.1109/TPS.2012.2200699. з джерела 5 грудня 2019. Процитовано 5 грудня 2019.
  27. Lead–acid batteries coupled with photovoltaics for increased electricity self-sufficiency in households. www.sciencedirect.com. Процитовано 16 березня 2019.
  28. Photovoltaic self-sufficiency of Belgian households using lithium-ion batteries, and its impact on the grid. www.sciencedirect.com. Процитовано 16 березня 2019.
  29. Matthew DeBord. . Business Insider. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  30. Fred Lambert (14 листопада 2016). (амер.). Electrek. Архів оригіналу за 14 листопада 2016. Процитовано 16 березня 2019.
  31. (англ.). newatlas.com. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  32. (англ.). Popular Science. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.
  33. Wald, Matthew L. (21 квітня 2014). . The New York Times (амер.). 0362-4331. Архів оригіналу за 12 листопада 2020. Процитовано 16 березня 2019.
  34. Jürgen Schmid. Renewable Energies and Energy Efficiency: Bioenergy and renewable power methane in integrated 100% renewable energy system (thesis) // Universität Kassel / Kassel University Press. з джерела 2 грудня 2011. Процитовано 5 грудня 2019.
  35. (фр.). Association négaWatt. Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 16 березня 2019.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Nakopichennya energiyi nagromadzhennya akumulyaciya energiyi dlya yiyi podalshogo vikoristannya Pristrij sho zberigaye energiyu zazvichaj nazivayut akumulyatorom abo batareyeyu Zvichajnim prikladom pristroyu nakopichennya energiyi energonakopichuvacha ye akumulyatorna batareya v yakij trivalij chas zberigayetsya himichna energiya sho legko peretvoryuyetsya na elektriku dlya roboti mobilnogo telefonu Mensh ochevidnij priklad gidroelektrostanciya voda u velicheznomu shovishi vistupaye dzherelom potencialnoyi energiyi gravitaciyi Vikopni vidi paliva taki yak vugillya nafta i gaz takozh ye nakopichuvachami energiyi otrimanoyi svogo chasu vid sonyachnogo svitla zhivimi organizmami yaki z chasom i peretvorilisya na ci vidi paliva IstoriyaNovitnya istoriya U dvadcyatomu stolitti elektrika viroblyalasya nasampered za rahunok spalyuvannya vikopnogo paliva Problemi z transportuvannyam energiyi zabrudnennyam povitrya i globalnim poteplinnyam priveli do zrostannya vikoristannya ponovlyuvanih dzherel energiyi takih yak sonyachna energiya ta energiya vitru Energiya vitru zalezhit vid klimatichnih umov i pogodi Sonyachna energiya zalezhit vid geografichnogo polozhennya hmarnogo pokrivu Vona dostupna tilki v dennij chas natomist popit chasto dosyagaye piku pislya zahodu soncya Interes do nakopichennya energiyi z cih dzherel zrostaye oskilki same voni ostannim chasom generuyut vse bilshu chastinu svitovogo energovirobnictva Vikoristannya elektriki poza elektromerezhami v XX stolitti bulo nishovim rinkom ale v XXI stolitti vono znachno rozshirilosya Portativni pristroyi vikoristovuyutsya u vsomu sviti Sonyachni batareyi otrimuyut vse shirshe rozpovsyudzhuyutsya v silskij miscevosti Dostup do elektriki teper ye pitannyam ekonomiki a ne roztashuvannya Odnak v energopostachanni transportu spalyuvannya paliva yak i ranishe perevazhaye MetodiOglyad Energiya mozhe zberigatisya u vodi sho perekachuyetsya na veliku visotu z vikoristannyam nakachuvannya abo shlyahom peremishennya tverdoyi rechovini v vishi miscya gravitacijni batareyi Inshi mehanichni metodi peredbachayut stisnennya povitrya i rozkruchuvannya mahovikiv tobto peretvorennya elektrichnoyi energiyi na potencialnu abo kinetichnu zi zvorotnim peretvorennyam todi koli potreba v elektrici dosyagaye piku Vidi akumulyuvannya energiyi Zberigannya vikopnogo paliva Mehanichne Pnevmatichnij akumulyator en Supermahovik Gravitacijna potencialna energiya Gidroakumulyator Gidroakumulyuvalna elektrostanciya Elektrichnij elektromagnitnij Kondensator Superkondensator Nadprovidnikovij magnitnij akumulyator nadprovidnikovi magniti i nadprovidni kotushki H01F6 Biologichnij Glikogen Krohmal Elektrohimichnij en Akumulyatorna batareya en Teplovij Akumulyator tepla en akumulyuvannya energiyi zridzhenim povitryam LAES en Evtektichna sistema Akumulyator holodu en en Zberigannya teplovoyi energiyi Zagalna Himichnij Biopalivo Gidratovani soli Perekis vodnyu Tehnologiya Power to Gas P2G Oksid vanadiyu V Mehanichne nakopichennya Osnovna stattya Gidroelektrostanciya Gidroelektrika Gidroelektrostanciyi z vodoshovishami mozhut zastosovuvatisya dlya zabezpechennya elektroenergiyeyu v periodi pikovogo popitu Voda zberigayetsya v rezervuari v periodi nizkoyi potrebi i vivilnyayetsya za visokoyi potrebi Efekt podibnij nakopichennyu z perekachuvannyam ale bez suputnih vitrat Hocha gidroelektrostanciya bezposeredno ne nakopichuye energiyu z inshih dzherel vona povoditsya ekvivalentno znizhuyuchi viroblennya v period nadlishku elektroenergiyi otrimanoyi z inshih dzherel U comu rezhimi grebli ye odniyeyu z najefektivnishih form akumulyuvannya energiyi oskilki zminyuyutsya tilki termini yiyi generuvannya Gidroelektrichni turbini mayut chas zapusku poryadku dekilkoh hvilin Gidroakumulyuvalna elektrostanciya Dokladnishe Gidroakumulyuvalna elektrostanciya U vsomu sviti gidroakumulyuvalna elektrostanciya GAES ye najbilshoyu formoyu nakopichennya energiyi u velikih masshtabah Energetichna efektivnist GAES variyuyetsya na praktici vid 70 do 80 Div takozh supermahovik mahovik U periodi nizkoyi potrebi v elektroenergiyi nadlishkova generuvalna potuzhnist vikoristovuyetsya dlya perekachuvannya vodi z nizhnogo rezervuara u verhnij Koli popit zrostaye voda nadhodit nazad v nizhnij rezervuar abo vodnij shlyah vodojmu cherez turbinu sho viroblyaye elektriku Reversivni turbogeneratorni vuzli diyut yak nasos i turbina zazvichaj ce turbina Frensisa Majzhe vsi podibni sporudi vikoristovuyut perepad visot mizh dvoma vodojmami Nasosno nakopichuvalni ustanovki v chistomu viglyadi peremishuyut vodu mizh rezervuarami v toj chas yak pidhid z vidkachuvannyam yavlyaye soboyu kombinaciyu nasosnih shovish i zvichajnih gidroelektrostancij sho vikoristovuyut prirodnij plin vodi Tehnologiya nakopichennya energiyi stisnenogo povitrya Pnevmatichnij akumulyator vikoristovuye nadlishkovu energiyu dlya stisnennya povitrya z metoyu podalshogo virobnictva elektroenergiyi Stisnene povitrya zberigayetsya v pidzemnomu rezervuari Pnevmatichnij akumulyator mozhe podolati rozriv mizh volatilnistyu virobnictva i navantazhennyam Pnevmatichnij akumulyator zadovolnyaye potrebi spozhivachiv v energiyi efektivno zabezpechuyuchi dostupnu energiyu dlya zadovolennya popitu Ponovlyuvani dzherela energiyi taki yak energiya vitru i soncya mayut zminni resursi Yak naslidok dlya zadovolennya popitu na energiyu v periodi znizhennya dostupnosti vidnovlyuvanih resursiv neobhidno dodavati inshi vidi energiyi Ustanovki dlya zberigannya energiyi na stisnutomu povitri zdatni akumulyuvati nadlishkovu energiyu vid vidnovlyuvanih dzherel energiyi pid chas perevirobnictva energiyi Cya nakopichena energiya mozhe buti vikoristana koli zrostaye popit na elektroenergiyu abo zmenshuyetsya dostupnist energetichnih resursiv Stisnennya povitrya stvoryuye teplo pri stiskanni povitrya teplishaye Rozshirennya zi svogo boku vimagaye teplovoyi energiyi Yaksho ne dodavati energiyi povitrya pislya rozshirennya bude nabagato holodnishim Yaksho teplo sho vidilyayetsya pid chas stisnennya mozhe akumulyuvatisya i vikoristovuvatisya pid chas rozshirennya efektivnist znachno pidvishuyetsya Tehnologiya nakopichennya energiyi mahovikom Nakopichuvach energiyi mahovika FES pracyuye za rahunok priskorennya rotora mahovika do duzhe visokoyi shvidkosti akumulyuyuchi ru Koli energiya spozhivayetsya shvidkist obertannya mahovika zmenshuyetsya dodavannya energiyi vidpovidno prizvodit do zbilshennya shvidkosti mahovika Akumulyuvannya tepla zdijsnyuyetsya shlyahom nagrivannya materialu dlya nakopichennya energiyi Bilshist sistem FES vikoristovuyut elektriku dlya priskorennya j upovilnennya mahovika ale rozglyadayutsya i pristroyi yaki bezposeredno vikoristovuyut mehanichnu energiyu Sistemi FES mayut rotori vigotovleni z visokomicnih vuglecevo voloknistih kompozitiv pidvishenih na magnitnih pidshipnikah yaki obertayutsya z chastotoyu vid 20 000 do bilshe nizh 50 000 ob hv u vakuumnomu korpusi Taki mahoviki mozhut dosyagati maksimalnoyi shvidkosti zaryadu za licheni hvilini Sistema mahovika z yednana z kombinovanim elektrodvigunom generatorom Sistemi FES mayut vidnosno dovgij termin sluzhbi desyatilittya praktichno ne vimagayuchi tehnichnogo obslugovuvannya termin sluzhbi povnogo ciklu vkazanij dlya mahovikiv variyuyetsya vid 105 do 107 cikliv vikoristannya visoku pitomu energiyu 100 130 Vt god kg abo 360 500 kDzh kg i pitoma potuzhnist Nakopichennya gravitacijnoyi potencialnoyi energiyi tverdih mas Zmina visoti tverdih mas mozhe nakopichuvati abo vidilyati energiyu cherez pidijmalnu sistemu sho privoditsya v ruh elektrodvigunom generatorom Metodi vklyuchayut vikoristannya rejok i kraniv dlya peremishennya betonnih vantazhiv ugoru i vniz vikoristannya visotnih plavuchih platform na sonyachnih batareyah sho pidtrimuyut lebidki dlya pidijmannya i opuskannya tverdih mas Nakopichennya teplovoyi energiyi Akumulyuvannya teplovoyi energiyi TES ce timchasove zberigannya abo vidvedennya tepla Akumulovana teplova energiya Tehnologiyi sezonnogo nakopichennya teplovoyi energiyi SNTE dozvolyayut vikoristovuvati teplo abo holod cherez misyaci pislya togo yak vono bulo otrimane z prirodnih dzherel abo vidhodiv Akumulyaciya mozhe vidbuvatisya u vodonosnih sharah skupchennyah sverdlovin v geologichnih substratah takih yak pisok abo kristalichni porodi v vistelenih yamah zapovnenih graviyem i vodoyu abo v zapovnenih vodoyu shahtah Tehnologiyi SNTE chasto mayut termin okupnosti v diapazoni vid chotiroh do shesti rokiv Prikladom ye spilnota sonyachnih batarej en v Kanadi dlya yakoyi 97 cilorichnogo tepla zabezpechuyetsya sonyachno teplovimi kolektorami na dahah garazhiv a sverdlovinnij nakopichuvach teplovoyi energiyi SNTE ye pidtrimuvalnoyu tehnologiyeyu U Bredstrupi Daniya en takozh vikoristovuye SNTE za temperaturi zberigannya 65 C 149 F Teplovij nasos yakij pracyuye tilki za nayavnosti nadlishkovoyi energiyi vitru v yedinij energomerezhi vikoristovuyetsya dlya pidvishennya temperaturi do 80 C 176 F dlya postachannya Koli nadlishkovoyi elektriki sho generuyetsya vitrom nemaye vikoristovuyetsya gazovij kotel 20 vidsotkiv tepla u Bredstrupi mayut sonyachne pohodzhennya Akumulyatorna batareya mistit odin abo kilka elektrohimichnih elementiv Akumulyatori buvayut riznih form i rozmiriv vid knopok do megavatnih energosistem Prihovane nakopichennya teplovoyi energiyi Prihovani sistemi nakopichennya teplovoyi energiyi pracyuyut z materialami z visokoyu prihovanoyu teployemnistyu vidomimi yak materiali z ru PCM Osnovnoyu perevagoyu cih materialiv ye te sho yih prihovana teployemnist nabagato bilsha nizh vidchutne teplo U pevnomu temperaturnomu diapazoni fazovij perehid vid tverdogo do ridkogo poglinaye veliku kilkist teplovoyi energiyi dlya podalshogo vikoristannya Prihovane nakopichennya teplovoyi energiyi yavlyaye soboyu proces za dopomogoyu yakogo energiya u formi tepla abo poglinayetsya abo vidilyayetsya pid chas fazovogo perehodu materialu Pid chas fazovogo perehodu rechovina maye zdatnist poglinati veliku kilkist energiyi cherez visoku teplotu plavlennya Elektrohimichnij Akumulyatorna batareya Akumulyatorni batareyi mayut nizhchi zagalnu vartist vikoristannya i riven vplivu na navkolishnye seredovishe nizh neperezaryadzhuvani odnorazovi batareyi Akumulyatorni batareyi deyakih tipiv dostupni v tih samih formatah sho j odnorazovi Akumulyatorni mayut vishu pochatkovu vartist ale yih mozhna duzhe deshevo perezaryadzhati i vikoristovuvati bagato raziv Zagalnij himichnij sklad akumulyatornih batarej Protochna batareya pracyuye propuskayuchi rozchin cherez membranu de vidbuvayetsya obmin ioniv dlya zaryadzhannya rozryadzhannya elementa Napruga strumu himichno viznachena rivnyannyam Nernsta i na praktici stanovit vid 1 0 do 2 2 V Yemnist nakopichuvacha zalezhit vid ob yemu yemnostej v yakih znahoditsya rozchin Svincevo kislotni akumulyatori svincevo kislotni akumulyatori zajmayut najbilshu chastku rinku akumulyatoriv U zaryadzhenomu stani vid yemnij elektrod z metalevogo svincyu i dodatnij elektrod z ru zanuryuyut v elektrolit z rozvedenoyi sulfatnoyi kisloti H2SO4 U procesi rozryadu elektroni vishtovhuyutsya z komirki oskilki na vid yemnomu elektrodi utvoryuyetsya sulfat svincyu a elektrolit vidnovlyuyetsya do vodi Tehnologiya svincevo kislotnih akumulyatoriv shiroko rozvinulas Ekspluataciya vimagaye nevelikih zatrat praci vartist nizka Dostupna energetichna yemnist batareyi shilna do shvidkogo rozryadzhannya sho prizvodit do malogo terminu sluzhbi i nizkoyi shilnosti energiyi Nikel kadmiyeva batareya NiCd yak elektrodi vikoristovuyutsya ru i metalevij kadmij Kadmij ye toksichnim elementom j u 2004 roci buv zaboronenij Yevropejskim soyuzom dlya bilshosti vidiv vikoristannya Nikel kadmiyevi batareyi buli majzhe povnistyu zamineni nikel metalogidridnimi NiMH Nikel metalogidridna batareya NiMH pershi komercijni zrazki z yavilisya v 1989 roci Zaraz ce zvichajnij spozhivchij i promislovij tovar Zamist kadmiyu v nij dlya vid yemnogo elektroda vikoristano vodnepoglinalnij splav Litij ionna akumulyatorna batareya vibir bagatoh spozhivachiv u sferi elektronnih pristroyiv Maye odne z krashih spivvidnoshen energiyi do masi i duzhe povilnij samorozryad koli ne vikoristovuyetsya Litij ionnij polimernij akumulyator ci akumulyatori mayut malu vagu i mozhut buti vigotovleni bud yakoyi formi Protochna batareya Osnovna stattya Superkondensator Protochna batareya tehnichno blizka yak do palivnogo elementa tak i elementa elektrohimichnogo akumulyatora Komercijni zastosuvannya priznacheni dlya trivalogo pivperiodu zberigannya napriklad dlya rezervnogo energopostachannya Superkondensator Superkondensatori takozh zvani elektrichnimi dvosharovimi kondensatorami EDLC abo ultrakondensatorami ye zagalnoyu nazvoyu dlya simejstva elektrohimichnih kondensatoriv yaki ne mayut zvichajnih tverdih dielektrikiv Yemnist viznachayetsya dvoma parametrami akumulyaciyi dvosharova yemnist i en Superkondensatori pidtrimuyut shirokij spektr zastosuvan zokrema superkondensatori likviduyut rozriv mizh zvichajnimi kondensatorami i akumulyatornimi batareyami Voni zberigayut najbilshu kilkist energiyi na odinicyu ob yemu abo masi gustina energiyi sered kondensatoriv Yemnist dosyagaye 10 000 farad 1 2 V do 10 000 raziv bilshe nizh v elektrolitichnih kondensatoriv ale vidayut abo prijmayut menshe polovini potuzhnosti za odinicyu chasu en U toj chas yak superkondensatori mayut pitomu energiyu i pitomi gustini energiyi priblizno 10 u porivnyanni z batareyami yih shilnist potuzhnosti zazvichaj v 10 100 raziv bilsha Ce prizvodit do znachno korotshih cikliv zaryadzhannya rozryadzhannya Krim togo voni vitrimuyut nabagato bilshe cikliv zaryadzhannya i rozryadzhannya nizh batareyi Tehnologiya Power to Gas ce tehnologiya za yakoyi za rahunok elektrichnoyi energiyi otrimuyut gazopodibne palivo napriklad voden abo metan Vidomi tri metodi vikoristannya elektriki dlya peretvorennya vodi na voden i kisen za dopomogoyu elektrolizu Nizkij strum zhivlennya dlya rezervnogo kopiyuvannya pam yati v statichnij operativnij pam yati SRAM Zhivlennya dlya avtomobiliv avtobusiv poyizdiv kraniv i liftiv zokrema rekuperaciya energiyi pri galmuvanni korotkochasne nakopichennya energiyi i podacha zhivlennya v impulsnomu rezhimiInshi himichni rechovini Tehnologiya Power to Gas P2G Osnovna stattya en Pri pershomu metodi voden vporskuyetsya v merezhu prirodnogo gazu Drugij metod polyagaye v reakciyi vodnyu z dioksidom vuglecyu dlya otrimannya metanu z vikoristannyam reakciyi metanuvannya takij yak reakciya Sabatye abo biologichnogo metanuvannya sho prizvodit do dodatkovoyi vtrati peretvorennya energiyi na 8 Potim metan mozhna podavati v gazovu merezhu Tretij metod vikoristovuye vihidnij gaz iz generatora derevnogo gazu abo biogazovoyi ustanovki pislya togo yak modifikator biogazu zmishanij z vodnem z elektrolizera shob polipshiti yakist biogazu Voden Voden tezh mozhna rozglyadati yak nakopichuvach energiyi elektrika v comu vipadku otrimuyetsya za dopomogoyu vodnevogo palivnogo elementa Pidzemne zberigannya vodnyu zdijsnyuyetsya v pidzemnih pecherah solyanih kupolah i visnazhenih naftovih i gazovih rodovishah Imperial Chemical Industries protyagom bagatoh rokiv zberigaye v pidzemnih pecherah veliki kilkosti gazopodibnogo vodnyu bez zhodnih problem Yevropejskij proyekt Hyunder vkazav u 2013 roci sho dlya akumulyaciyi energiyi vitru i soncya z vikoristannyam pidzemnogo vodnyu potrebuye 85 pecher Dlya sintezu kilograma vodnyu potribno blizko 50 kVt god 180 MDzh sonyachnoyi energiyi tomu vartist elektroenergiyi ye kritichno vazhlivoyu Osnovna stattya ru Metan Metan najprostishij vuglevoden z molekulyarnoyi formuloyu SN4 Metan legshe zberigati i transportuvati nizh voden Ye povnocinna infrastruktura jogo zberigannya i spalyuvannya truboprovodi gazometri elektrostanciyi Osnovna stattya Biopalivo Sintetichnij prirodnij gaz sintez gaz abo SNG mozhe buti stvorenij u bagatostupenevomu procesi pochinayuchi z vodnyu i kisnyu Voden reaguye z dioksidom vuglecyu v reakciyi Sabatye viroblyayuchi metan i vodu Metan mozhe zberigatisya a potim vikoristovuvatisya dlya virobnictva elektroenergiyi Otrimana voda recirkulyuye zmenshuyuchi potrebu v zovnishnih yiyi dzherelah Na stadiyi elektrolizu kisen zberigayetsya dlya spalyuvannya metanu v chistomu kisnevomu seredovishi na susidnij elektrostanciyi Pid chas zgoryannya metanu utvoryuyutsya vuglekislij gaz CO2 i voda Vuglekislij gaz mozhe buti povtorno vikoristanij dlya procesu Sabatye a voda mozhe buti vikoristana dlya podalshogo elektrolizu Biopalivo Vikopne palivo mozhut zaminyuvati rizni vidi biopaliva taki yak biodizelne palivo roslinna oliya en abo biomasa Himichni procesi dozvolyayut peretvoryuvati vuglec i voden v skladi vugillya prirodnogo gazu roslinnoyi i tvarinnoyi biomasi ta organichnih vidhodiv na prosti vuglevodni pridatni dlya zamini tradicijnih vuglevodnevih vidiv paliva Prikladami ye dizelne palivo Fishera Tropsha metanol dimetilovij efir i sintez gaz Ce dzherelo dizelnogo paliva shiroko vikoristovuvalosya pid chas Drugoyi svitovoyi vijni v Nimechchini yaka zitknulasya z obmezhenim dostupom do postachan siroyi nafti Z tih zhe prichin Pivdenna Afrika viroblyaye bilshu chastinu dizelnogo paliva z vugillya Osnovna stattya Elektrichnij kondensator Alyuminij Nizkoyu doslidnikiv yak enorgonakopichuvach buv zaproponovanij alyuminij Elektrohimichnij ekvivalent alyuminiyu majzhe vchetvero bilshij nizh u litiyu Energiya mozhe viluchatis z alyuminiyu shlyahom jogo vzayemodiyi z vodoyu z utvorennyam vodnyu Odnak dlya reakciyi z vodoyu alyuminij povinen buti vidokremlenij vid jogo prirodnogo oksidnogo sharu Ce proces yakij vimagaye podribnennya a takozh himichnih reakcij z yidkimi rechovinami abo splavami Pobichnim produktom reakciyi z utvorennyam vodnyu ye oksid alyuminiyu yakij mozhe buti pereroblenij nazad v alyuminij u ramkah en roblyachi reakciyu teoretichno vidnovlyuvanoyu Yaksho proces Golla Gerulta zapuskayetsya z vikoristannyam sonyachnoyi abo vitrovoyi energiyi alyuminij mozhe zastosovuvatisya dlya zberigannya energiyi prichomu u takogo procesu efektivnist visha nizh u pryamogo sonyachnogo elektrolizu Bor kremnij i cink Yak alternativni nakopichuvachi energiyi rozglyadayutsya takozh bor kremnij i cink Inshi himichni rechovini Organichna spoluka ru u reakciyi peretvorennya na ru pid diyeyu svitla zberigaye sonyachnu energiyu u formi energiyi himichnih zv yazkiv Diyuchij zrazok buv rozroblenij u Shveciyi i poziciyuyetsya yak molekulyarna sonyachna teplova sistema Elektrichni metodi Kondensator Kondensator ce pasivnij dvopolyusnij elektrichnij komponent yakij vikoristovuyetsya dlya elektrostatichnogo nakopichennya energiyi Na praktici kondensatori silno rozriznyayutsya ale vsi voni mistyat shonajmenshe dva elektrichnih providniki obkladki rozdileni dielektrikom izolyatorom Kondensator mozhe zberigati elektrichnu energiyu koli vin vid yednanij vid zaryadnogo kola tomu jogo mozhna vikoristovuvati yak timchasovu batareyu abo yak inshi vidi perezaryadzhuvanih sistem nakopichennya energiyi Kondensatori zazvichaj vikoristovuyutsya v elektronnih pristroyah dlya pidtrimki zhivlennya pid chas zamini batarej ce zapobigaye vtrati informaciyi v energozalezhnij pam yati V serednomu kondensatori mayut gustinu energiyi menshe 360 Dzh kg vodnochas u zvichajnoyi luzhnoyi batareyi cej parametr stanovit blizko 590 kDzh kg Kondensatori nakopichuyut energiyu v elektrostatichnomu poli mizh obkladkami Zavdyaki riznici potencialiv na providnikah napriklad koli kondensator priyednano do batareyi elektrichne pole prohodit cherez dielektrik zmushuyuchi dodatnij zaryad Q zbiratisya na odnij obkladci i vid yemnij Q na inshij Yaksho akumulyator pid yednanij do kondensatora protyagom dostatnogo chasu cherez kondensator ne mozhe protikati strum Odnak yaksho na vivodi kondensatora podayetsya napruga mozhe vinikati strum zmishennya Na praktici dielektrik mizh plastinami propuskaye nevelikij strum u viglyadi vitoku i maye mezhu napruzhenosti elektrichnogo polya vidomu yak napruga proboyu Odnak efekt vidnovlennya dielektrika pislya proboyu visokoyu naprugoyu mozhe privesti do stvorennya novogo pokolinnya samovidnovlyuvanih kondensatoriv Nadprovidni induktivni nakopichuvachi Nadprovidnij induktivnij nakopichuvach NPIN zberigaye energiyu v magnitnomu poli stvoryuvanomu potokom postijnogo strumu v nadprovidnij kotushci yaka bula oholodzhena do temperaturi nizhche yiyi kritichnoyi temperaturi nadprovidnosti Tipova sistema NPIN peredbachaye nadprovidnu kotushku sistemu kondicionuvannya ta holodilnik Tilki no nadprovidna kotushka zaryadzhena strum ne rozpadayetsya i magnitna energiya mozhe zberigatisya neskinchenno dovgo Nakopichena energiya mozhe buti peredana v merezhu shlyahom rozryadzhannya kotushki Vidpovidnij invertor vipryamlyach zabezpechuye priblizno 2 3 vtrat energiyi v kozhnomu napryamku NPIN vtrachaye najmenshu kilkist elektroenergiyi pid chas nakopichennya energiyi porivnyano z inshimi metodami zberigannya energiyi Cherez energetichni vimogi oholodzhennya i vartist nadprovidnogo provodu NPIN vikoristovuyetsya dlya korotkochasnogo zberigannya napriklad dlya polipshennya yakosti elektroenergiyi Cya sistema zberigannya zastosovuyetsya tak samo v balansuvanni merezhi ZastosuvannyaMlini Klasichnim zastosuvannyam nakopichennya energiyi do promislovoyi revolyuciyi bulo upravlinnya vodnimi shlyahami dlya privedennya v diyu vodyanih mliniv dlya obrobki zerna abo prividnoyi tehniki Skladni sistemi vodoshovish i grebel buli pobudovani shob zberigati i vipuskati vodu i potencialnu energiyu yaku vona mistit koli potribno Domashnye nakopichennya energiyi Ochikuyetsya sho nakopichennya energiyi v domashnih umovah stane vse poshirenishim yavishem vrahovuyuchi zrostannya vazhlivosti rozpodilenogo virobnictva ponovlyuvanih dzherel energiyi osoblivo fotoelektrichnih i znachnu chastku spozhivannya energiyi v zhitlovih budinkah Shob pidvishiti samozabezpechenist samostijnist na 40 u budinku obladnanomu fotoelektrichnimi priladami neobhidne nakopichennya energiyi Deyaki virobniki viroblyayut akumulyatorni batareyi dlya zberigannya energiyi yak pravilo dlya utrimannya nadlishkovoyi energiyi sonyachnoyi vitrovoyi generaciyi Sogodni dlya zberigannya energiyi v domashnih umovah litij ionni akumulyatori krashi za svincevo kislotni vrahovuyuchi yih analogichnu vartist ale znachno vishu produktivnist Tesla Motors vipuskaye dvi modeli litij ionnih akumulyatoriv Tesla Powerwall Odna z nih yavlyaye soboyu versiyu na 10 kVt god z tizhnevim ciklom a insha na 7 kVt god z shodennim ciklom 2016 roku obmezhena versiya Telsa Powerpack 2 koshtuvala 398 dolariv SShA kVt god dlya zberigannya elektroenergiyi vartistyu 12 5 centa kVt god serednya cina na energosistemu SShA sho pozitivno poznachalosya na rentabelnosti investicij yaksho cini na elektroenergiyu ne perevishuvali 30 centiv kVt god Kompaniya en anonsuvala integrovanu sistemu yaka dozvolyaye domashnim koristuvacham zberigati kontrolyuvati i keruvati elektroenergiyeyu Sistema zberigaye 1 2 kVt god energiyi i zabezpechuye 275 Vt 500 Vt vihidnoyi potuzhnosti Akumulyaciya energiyi vitru abo soncya z vikoristannyam nakopichuvacha teplovoyi energiyi hocha i mensh gnuchka ale znachno deshevsha nizh batareyi Prostij 52 galonnij elektrichnij vodonagrivach mozhe zberigati priblizno 12 kVt god energiyi dlya dodavannya garyachoyi vodi abo opalennya primishennya Elektromerezha i elektrostanciyi Nakopichennya vidnovlyuvanoyi energiyi Najbilshij zapas vidnovlyuvanoyi energiyi nadayetsya zaraz gidroelektrostanciyami Velike vodoshovishe poblizu gidroelektrostanciyi mozhe zberigati dosit vodi shob useredniti richnij stik richki mizh suhim i vologim sezonami Hocha gidroelektrostanciya ne nakopichuye bezposeredno energiyu vid pererivchastih dzherel vona vrivnovazhuye energosistemu utrimuyuchi vodu koli energiya generuyetsya sonyachnim viprominyuvannyam abo vitrom Vazhlivij napryamok nakopichennya energiyi gidroakumulyuvalni elektrostanciyi Taki regioni yak Norvegiya Uels Yaponiya i SShA ekspluatuyut geografichni osoblivosti vikoristovuyuchi elektrichni nasosi dlya zapovnennya rezervuariv Za potrebi voda prohodit cherez generatori i peretvoryuye gravitacijnij potencial vodi sho padaye na elektriku Sered vidiv enorgonakopichuvachiv vikoristovuvanih pri virobnictvi elektroenergiyi slid zaznachiti gidroelektrostanciyi z nasosnim nakopichuvachem akumulyatorni batareyi teplovi energonakopichuvachi zokrema rozplavleni soli yaki mozhut efektivno zberigati i vivilnyati duzhe velika kilkist teplovoyi energiyi i shovisha energiyi na stisnenomu povitri mahoviki kriogenni sistemi i nadprovidni magnitni kotushki Nadlishkova potuzhnist takozh mozhe buti peretvorena na metan reakciya Sabatye z nagromadzhennyam u merezhi prirodnogo gazu U 2011 roci en pivnichnij zahid SShA rozrobila eksperimentalnu programu z poglinannya nadmiru vitrovoyi i gidroenergiyi sho generuyutsya vnochi abo pid chas shtormovih periodiv suprovodzhuvanih silnimi vitrami Za nayavnosti centralnogo upravlinnya pobutovi priladi poglinayut nadlishkovu energiyu nagrivayuchi keramichnu ceglu v specialnih obigrivachah do soten gradusiv i pidvishuyuchi temperaturu v rezervuarah z pidigrivom garyachoyi vodi Pislya zaryadzhannya priladi zabezpechuyut opalennya budinku ta podachu garyachoyi vodi u miru potrebi Eksperimentalna sistema bula stvorena z urahuvannyam naslidkiv silnogo shtormu 2010 roku yakij doviv situaciyu do perevirobnictva vidnovlyuvanoyi energiyi nastilki sho vsi zvichajni dzherela energiyi buli zakriti abo v razi AES skorocheni do minimalno mozhlivogo robochogo rivnya zalishayuchi veliku oblast majzhe povnistyu na ponovlyuvanih dzherelah energiyi She odin prosunutij metod yakij vikoristovuvavsya v kolishnomu en v Spoluchenih Shtatah i en v Ispaniyi zastosovuye rozplavlenu sil dlya zberigannya teplovoyi energiyi oderzhuvanoyi vid Soncya a potim peretvoryuye yiyi i viddaye u viglyadi elektrichnoyi energiyi Sistema perekachuye rozplavlenu sil kriz vezhu abo inshi specialni truboprovodi yaki nagrivayutsya soncem Izolovani rezervuari zberigayut rozchin Elektrika viroblyayetsya shlyahom peretvorennya vodi na paru yaka podayetsya v turbini Z poyavoyu i zastosuvannyam rekuperaciyi povernennya viroblenoyi elektroenergiyi do merezhi potreba v energoakumulyatorah vidpala abo vtrachaye svoyu aktualnist Takozh mozhna vikoristovuvati sonyachni kolektori ta batareyi Div takozhPalivnij element Ostrivkuvannya Svitove spozhivannya energiyi Keruvannya navantazhennyamPrimitkiRobert A Huggins Energy Storage Springer Science amp Business Media 2010 09 01 424 s ISBN 9781441910233 Packing some power The Economist 2012 3 bereznya ISSN 0013 0613 z dzherela 5 grudnya 2019 Procitovano 5 grudnya 2019 PDF web archive org 1 serpnya 2014 Arhiv originalu PDF za 1 serpnya 2014 Procitovano 16 bereznya 2019 PDF web archive org 5 veresnya 2012 Arhiv originalu PDF za 5 veresnya 2012 Procitovano 16 bereznya 2019 Wald Matthew L 27 lipnya 2010 The New York Times amer 0362 4331 Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 Gies Erica 1 zhovtnya 2012 The New York Times amer 0362 4331 Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 PDF web archive org 16 travnya 2011 Arhiv originalu PDF za 16 travnya 2011 Procitovano 16 bereznya 2019 angl sciencewriter org 22 serpnya 2010 Arhiv originalu za 11 listopada 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 web archive org 10 lipnya 2010 Arhiv originalu za 10 lipnya 2010 Procitovano 16 bereznya 2019 Nathanael Massey ClimateWire angl Scientific American Arhiv originalu za 4 grudnya 2017 Procitovano 16 bereznya 2019 angl Fortune Arhiv originalu za 20 serpnya 2018 Procitovano 16 bereznya 2019 Akshat Rathi Akshat Rathi angl Quartz Arhiv originalu za 3 grudnya 2020 Procitovano 16 bereznya 2019 PDF web archive org 4 bereznya 2016 Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 16 bereznya 2019 web archive org 26 sichnya 2013 Arhiv originalu za 26 sichnya 2013 Procitovano 16 bereznya 2019 Liangzhong YAO Bo YANG Hongfen CUI Jun ZHUANG Jilei YE Challenges and progresses of energy storage technology and its application in power systems Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2016 10 01 Iss 4 P 519 528 ISSN 2196 5420 www sciencedirect com Arhiv originalu za 14 sichnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 Sosenkin V e Mihalin A a Volfkovich Yu m Bograchev D a UGLERODNYE ELEKTRODY S BOLShOJ PSEVDOEMKOSTYu DLYa SUPERKONDENSATOROV Elektrohimiya 2012 T 48 vip 4 ISSN 0424 8570 z dzherela 29 grudnya 2019 Procitovano 5 grudnya 2019 web archive org 23 chervnya 2013 Arhiv originalu za 23 chervnya 2013 Procitovano 16 bereznya 2019 B E Conway Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications Springer US 1999 04 30 734 s ISBN 9780306457364 angl ResearchGate Arhiv originalu za 21 zhovtnya 2013 Procitovano 16 bereznya 2019 www aluminum production com Arhiv originalu za 9 lipnya 2018 Procitovano 16 bereznya 2019 www eagle ca Arhiv originalu za 5 lipnya 2007 Procitovano 16 bereznya 2019 Arhiv originalu za 14 serpnya 2007 Procitovano 16 bereznya 2019 angl ScienceDaily Arhiv originalu za 20 bereznya 2017 Procitovano 16 bereznya 2019 A Belkin A Bezryadin L Hendren A Hubler Recovery of Alumina Nanocapacitors after High Voltage Breakdown Scientific Reports 04 20 2017 T 7 vip 1 S 932 ISSN 2045 2322 DOI 10 1038 s41598 017 01007 9 z dzherela 1 grudnya 2019 Procitovano 5 grudnya 2019 Y Chen H Li F Lin F Lv M Zhang Study on Self Healing and Lifetime Characteristics of Metallized Film Capacitor Under High Electric Field IEEE Transactions on Plasma Science 2012 8 T 40 vip 8 S 2014 2019 ISSN 0093 3813 DOI 10 1109 TPS 2012 2200699 z dzherela 5 grudnya 2019 Procitovano 5 grudnya 2019 Lead acid batteries coupled with photovoltaics for increased electricity self sufficiency in households www sciencedirect com Procitovano 16 bereznya 2019 Photovoltaic self sufficiency of Belgian households using lithium ion batteries and its impact on the grid www sciencedirect com Procitovano 16 bereznya 2019 Matthew DeBord Business Insider Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 Fred Lambert 14 listopada 2016 amer Electrek Arhiv originalu za 14 listopada 2016 Procitovano 16 bereznya 2019 angl newatlas com Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 angl Popular Science Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019 Wald Matthew L 21 kvitnya 2014 The New York Times amer 0362 4331 Arhiv originalu za 12 listopada 2020 Procitovano 16 bereznya 2019 Jurgen Schmid Renewable Energies and Energy Efficiency Bioenergy and renewable power methane in integrated 100 renewable energy system thesis Universitat Kassel Kassel University Press z dzherela 2 grudnya 2011 Procitovano 5 grudnya 2019 fr Association negaWatt Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 16 bereznya 2019

Дата публікації:
Топ