אחסון חשמל ואנרגיה

מקור: עולם - nuclear.org

ככל שמקורות אנרגיה מתחדשת גדלים בחשיבות, מערכות אחסון אנרגיה יעילות (ESS) הן מכריעות לניהול האופי לסירוגין של רוח וכוח סולארי. פתרונות אחסון אנרגיה ליישומי רשת הופכים נפוצים יותר ויותר בקרב בעלי רשת, מפעילי מערכות ומשתמשי קצה. מערכות אחסון אנרגיה מאפשרות מגוון רחב של אפשרויות ועשויות להציע פתרונות יעילים לאיזון אנרגיה, שירותים נלווים ודחיית השקעות תשתית.

לא ניתן לאחסן חשמל עצמו בקנה מידה גדול, אך ניתן להמיר אותו לצורות אנרגיה אחרות, שניתן לאחסן ולהמיר מאוחר יותר בחשמל לפי הצורך. מערכות אחסון חשמל כוללות סוללות, גלגלי תנופה, אוויר דחוס והידרו שאוב. כמות האנרגיה הכוללת שניתן לאחסן בכל מערכת מוגבלת. יכולת האנרגיה שלה באה לידי ביטוי בשעות Megawatt - (MWH), וכוחו בא לידי ביטוי במגוואט (MW או MWE). ניתן לתכנן מערכות אחסון חשמל כדי לספק שירותים נלווים למערכת ההולכה, כולל בקרת תדרים, שהיא התפקיד העיקרי של רשתות {}}} סוללות כיום. בואו נסתכל מקרוב באפשרויות האחסון השונות שלהלן.

אחסון מים שאוב

אחסון שאוב כרוך בשאיבת מים במעלה הגבעה למאגר ממנו ניתן לשחרר לפי דרישה לייצר הידרואלקטריות. היעילות של התהליך הכפול היא בערך 70%. אחסון שאוב כלל 95% מאחסון החשמל הגדול בעולם- בקנה מידה באמצע - 2016, ו 72% מקיבולת האחסון שנוספה בשנת 2014. הידרו שאוב יש את היתרון להיות ארוך {}}} אם נדרש. עם זאת, אחסון סוללות נפרס באופן נרחב והגיע לכ- 15.5 ג'יגה -וואט המחוברים לרשתות חשמל בסוף 2020, על פי ה- IEA. בניין - אחסון כוח בקנה מידה הופיע בשנת 2014 כמגמה מגדירה טכנולוגית אנרגיה. שוק זה צמח ב 50% שנה - ב- - שנה, עם ליתיום - סוללות יון בולטות אך סוללות תאי זרימת Redox מציגות הבטחה. אחסון כזה יכול להיות להפחית את הביקוש לרשת, כגיבוי או עבור ארביטראז 'מחירים.

לפרויקטים וציוד אחסון שאוב יש חיים ארוכים - 50 שנה באופן נומינלי אך פוטנציאלי יותר, לעומת סוללות - 8 עד 15 שנים. אחסון הידרו שאוב מתאים ביותר למתן שיא - עומס כוח למערכת הכוללת בעיקר דלק מאובנים ו/או ייצור גרעיני. זה לא כל כך טוב - מתאים למילוי דור לסירוגין, לא מתוזמן ובלתי צפוי.

דו"ח מועצת אנרגיה עולמית בינואר 2016 הציג ירידה משמעותית בעלות עבור רוב טכנולוגיות אחסון האנרגיה, בין 2015 עד 2030. טכנולוגיות סוללות הראו את הפחתה הגדולה ביותר בעלות, ואחריהן הגישה תרמית תרמית, סמויה ומוצרי -על. טכנולוגיות סוללה הראו ירידה מטווח של 100 אירו - 700/MWH בשנת 2015 עד 50 אירו - 190/MWH בשנת 2030 - הפחתה של מעל 70% במגבלת העלות העליונה ב -15 השנים הבאות. נתרן גופרית, חומצת עופרת וליתיום - טכנולוגיות יון מובילות את הדרך על פי WEC. הדוח דגמי אחסון הקשור לצמחי רוח ושמש, מעריך את עלות האחסון המותקנת המתקבלת (LCOs) בפרט צמחים. הוא מציין כי גורם העומס וזמן הפריקה הממוצע בכוח המדורג הוא קובע חשוב של ה- LCOs, כאשר תדר המחזור הופך לפרמטר משני. עבור סולארי - אחסון קשור, מקרה היישום היה אחסון יומיומי, עם שישה - זמן פריקה בשעה בעוצמה מדורגת. לאחסון הקשור לרוח, מקרה היישום היה לאחסון של יומיים עם פריקה של 24 שעות בהספק המדורג. במקרה הקודם, לטכנולוגיית האחסון התחרותית ביותר היו LCOs של 50-200 אירו/מגה וואט. במקרה האחרון, העלויות המותקנות היו גבוהות ורגישות למספר מחזורי הפריקה בשנה, ו"טכנולוגיות מעטות נראו אטרקטיביות. "

לאחר מחקר של שני - שנה של ועדת השירותים הציבוריים בקליפורניה, המדינה בשנת 2010 העבירה חקיקה המחייבת 1325 MWE של אחסון חשמל (למעט - אחסון שאוב בקנה מידה) עד שנת 2024. בשנת 2013 היא הביאה את המועד האחרון ל- 2020 ואז עם 35 MW בסך הכל. החקיקה מציינת כוח, לא את קיבולת האחסון (MWH), ומציעה כי המטרה העיקרית היא בקרת תדרים. המטרה המוצהרת של החקיקה היא להגביר את אמינות הרשת על ידי מתן כוח הניתן להשלכה מחלק הולך וגדל של תשומות השמש והרוח, להחליף את רזרבת הספינינג, לספק בקרת תדרים ולהפחית את דרישות קיבולת השיא (גילוח שיא). ניתן לחבר את מערכות האחסון עם מערכות שידור או הפצה, או להיות מאחורי המונה. המוקד העיקרי הוא במערכות אחסון אנרגיה סוללות (BESS). ארביטראז 'אנרגיה עשוי לשפר את ההכנסות, לרכוש - שיא ומכירה לביקוש שיא. אדיסון בדרום קליפורניה בשנת 2014 הודיע ​​על תוכניות לאחסון חשמל של 260 מגוואט כדי לקזז את סגירת המפעל הגרעיני של 2150 MWE SAN ONOFRE. בעוד ש -1.3 ג'יגה -וואט בהקשר של הביקוש של 50 ג'יגה -וואט של המדינה לא יספק כוח רב שניתן לשלוח, זה היה תמריץ מרכזי לשירותים.

אורגון עקבה אחר קליפורניה, ובשנת 2015 קבעה דרישה לשירותים גדולים יותר (PGE ו- Pacificorp) לרכוש לפחות 5 מגה -וואט אחסון עד 2020, ו- PGE הציעה 39 ג'יגה -וואט במספר מוקדים, ועלתה 50 עד 100 מיליון דולר. ביוני 2017 פרסמה מסצ'וסטס יעד של 200 מגה -וואט אחסון עד 2020. בנובמבר 2017 החליטה ניו יורק לקבוע יעד אחסון לשנת 2030.

במקומות מסוימים של אחסון שאוב משמש לאחיזת העומס היוצרות היומי על ידי שאיבת מים לסכר אחסון גבוה במהלך כבוי - שעות שיא וסופי שבוע, באמצעות עודף בסיס - יכולת עומס נמוכה - מקורות פחם או גרעינים. בשעות השיא ניתן לשחרר מים אלה דרך הטורבינות למאגר נמוך יותר לייצור חשמלי הידרו-, והמירו את האנרגיה הפוטנציאלית לחשמל. משאבה הפיכה - טורבינה/מנוע - מכלולי גנרטור יכולים לפעול כמשאבות וגם כטורבינות*. מערכות אחסון שאוב יכולות להיות יעילות לעמידה בשינויי ביקוש שיא עקב רמפה מהירה - UP או RAMP - למטה, ורווחית בגלל ההפרש בין שיא לשיא {}}} מחירים סיטונאיים שיא. הנושא העיקרי מלבד מים וגובה הוא עגול - יעילות טיול, שהיא בערך 70%, כך שלכל קלט של קלט רק 0.7 מגה וואט מתאושש. בנוסף, מעט יחסית מקומות בעלי מרחב סכרי אחסון שאוב קרובים למקום בו יש צורך בכוח.

טורבינות פרנסיס הן באופן נרחב - משמש לאחסון משאבה אך יש מגבלת ראש הידראולית של כ 600 מ '.

קיבולת האחסון המשאבה ביותר קשורה עם סכרים חשמליים הידרו - על נהרות, שם נשאבים מים חזרה לסכר אחסון גבוה. ניתן להשלים תוכניות הידרו דמוקות כאלה על ידי OFF - נהר הנשאב הידרו. זה דורש זוגות של מאגרים קטנים בשטח הררי ומצטרפים לצינור עם משאבה וטורבינה.

סכמטי זה של פרויקט גורדון בוט אופייני לאחסון OFF - נהר שאוב (גורדון בוט)

לאיגוד כוח ההידרו הבינלאומי יש כלי מעקב, הממפה את המיקומים ואת יכולת הכוח לפרויקטים של אחסון שאוב קיים ומתוכנן.

אחסון שאוב משמש מאז שנות העשרים של המאה העשרים וכיום לאחסון שאוב של 160 ג'יגה -וואט מותקן ברחבי העולם, כולל 31 ג'יגה -וואט בארצות הברית, 53 ג'יגה -וואט באירופה וסקנדינביה, 27 ג'יגה -וואט ביפן ו -23 ג'יגה -וואט בסין. זה מסתכם בכ- 500 GWH שאפשר לאחסן-כ- 95% מאחסון החשמל הגדול בעולם הגדול בעולם- אמצע 2016, ו 72% מהקיבולת הזו שנוספה בשנת 2014. אירנה מדווחת כי 96 TWH נעשה שימוש באחסון משאבה בשנת 2015. סוכנות האנרגיה הבינלאומית של סוכנות האנרגיה הבינלאומית.תחזית האנרגיה העולמית 2016פרויקטים של 27 ג'יגה -וואט של קיבולת אחסון שאוב מתווספת עד שנת 2040, בעיקר בסין, ארה"ב ואירופה.

עבור OFF - נהר שאוב הידרו, המאגרים המזווגים בדרך כלל צריכים להיות הפרש גובה של לפחות 300 מטר. למכרות תת קרקעיים נטושים יש פוטנציאל מסוים כאתרים. באזור ליאון אזור בספרד, Navaleo מתכננת מערכת הידרו שאוב במכרה פחם לשעבר עם ראש 710 מ 'ותפוקה של 548 מגוואט, ואכילה 1 TWH בשנה חזרה לרשת.

בניגוד לתשומות רוח ושמש למערכת רשת, ייצור הידרו הוא סינכרוני ולכן מספק שירותים נלווים ברשת ההולכה כגון בקרת תדרים והספקת כוח תגובתי. לפרויקט אחסון שאוב יש בדרך כלל 6 עד 20 שעות של אחסון מאגר הידראולי להפעלה, לעומת הרבה פחות עבור סוללות. מערכות אחסון משאבות הן בדרך כלל מעל 100 מגה -וואט אנרגיה מאוחסנת.

אחסון הידרו שאוב מתאים ביותר למתן שיא - כוח עומס עבור מערכת הכוללת בעיקר דלק מאובנים ו/או ייצור גרעיני בעלות נמוכה. זה הרבה פחות מתאים למילוי לייצור לסירוגין ובלתי מתוכנן כמו רוח, שם זמינות הכוח העודפת אינה סדירה ובלתי צפויה.

מתקן האחסון הגדול ביותר המשאב הוא בווירג'יניה, ארה"ב, עם קיבולת של 3 ג'יגה -וואט ו -30 ג'יגה -וואט של אנרגיה מאוחסנת. עם זאת, מתקנים שימושיים יכולים להיות קטנים למדי. הם גם לא צריכים להיות משלימים לתכניות הידרואלקטריות עיקריות, אלא יכולים להשתמש בכל הבדל בגובה בין מאגרים עליונים ותחתונים של מעל 100 מטר אם לא רחוק זה מזה. במי ים אוקינאווה נשאבים לצוק - מאגר עליון. באוסטרליה נחשב מכרה תת קרקעי שלא נעשה בו שימוש למאגר נמוך יותר. ישראל מתכננת 344 MW Kokhav Hayarden Two - מערכת המאגר.

במונטנה, ארה"ב, מיליארד הדולר, 4 x 100 מגה וואט גורדון בוט שאבה את פרויקט הידרו הידרו בחלק המרכזי של המדינה ישתמשו בכוח עודף מהספק של 665 MWE של טורבינות רוח של המדינה, אם כי זה פחות צפוי מאשר כ- {}}} כוח שיא שנועד לספק בסיס {}}} עומס. Absaroka Energy תבנה את המאגר המוגבה על מסה 312 מטר מעל המאגר התחתון משנת 2018. היא מצפה לספק 1300 ג'יגה -וואט בשנה להשלמת רוח, עם שירותי עזר.

בגרמניה פרויקט הרוח וההידרו של גיילדורף ליד מינסטר צפוי להיות פעיל בשנת 2018. הוא כולל 13.6 מגה -וואט של טורבינות רוח ו -16 מגה -וואט קיבולת הידרו מאחסון שאוב.

מערכות אחסון אנרגיה סוללות

סוללות מאחסנות ומשחררות אנרגיה באופן אלקטרוכימי. הדרישות לאחסון סוללות הן צפיפות אנרגיה גבוהה, כוח גבוה, חיים ארוכים (טעינה - מחזורי פריקה), עגול גבוה - יעילות טיול, בטיחות ועלות תחרותית. משתנים אחרים הם משך הפריקה ושיעור הטעינה. פשרות שונות נעשות בין קריטריונים אלה, ומדגישים את המגבלות של מערכות אחסון אנרגיה סוללות (BESS) בהשוואה למקורות דור הניתנים להשלכה. נשאלת גם שאלת תשואת האנרגיה על האנרגיה (EROI), אשר מתייחסת באופן חריף לכמה זמן סוללה בשירות וכיצד עגול - יעילות הטיול מתחזקת במהלך אותה תקופה.

סוללות דורשות מערכת המרת חשמל (PCS) כולל מהפך לקישור למערכת AC רגילה. זה מוסיף כ -15% לעלות הסוללה הבסיסית.

פרויקטים שונים של Megawatt - הוכיחו כי סוללות הן היטב - מתאימות להחלקת השונות של הכוח ממערכות רוח ושמש לאורך דקות ואפילו שעות, לקצר - שילוב משך זמן של מתחדשים אלה לרשת. הם גם הראו כי סוללות יכולות להגיב במהירות ובמדויק יותר מאשר משאבים קונבנציונליים כמו עתודות מסתובבות וצמחי שיא. כתוצאה מכך, מערכי סוללות גדולים הופכים לטכנולוגיית הייצוב שבחרת לשילוב קצר - משך זמן מתחדש. זוהי פונקציה של כוח, ולא בעיקר אחסון אנרגיה. הביקוש אליו נמוך בהרבה מאשר לאחסון אנרגיה - ISO בקליפורניה העריכה את הביקוש לוויסות תדירות השיא שלו לשנת 2018 ב -2000 מגוואט מכל המקורות.

כמה התקנות סוללה מחליפות שמורת ספינינג לקצרה - משך זמן בחזרה - למעלה, לכן פעלו כמכונות סינכרוניות וירטואליות באמצעות ממירים יוצרים רשת.

רשתות חכמות דיון רב באחסון סוללות הוא בקשר לרשתות חכמות. רשת חכמה היא רשת חשמל שמייעלת את אספקת החשמל באמצעות מידע על היצע וביקוש כאחד. זה עושה זאת עם פונקציות בקרה ברשת של מכשירים עם יכולות תקשורת כמו מטרים חכמים.

Lithium - אחסון סוללות יון

ליתיום - סוללות יוןבשנת 2015 היוו 51% מהיכולת החדשה של - מערכת אחסון אנרגיה (ESS) ו 86% של קיבולת החשמל של ESS פרוסה. בערך 1,653 מגה וואט של יכולת ESS חדשה הוכרזו ברחבי העולם בשנת 2015, כאשר קצת יותר משליש אחד - הגיע מצפון אמריקה. ליתיום - סוללות יון הן הטכנולוגיה הפופולרית ביותר למערכות אחסון אנרגיה מבוזרות (Navigant Research). ליתיום - סוללות יון יש יעילות ישירה לזרם של 95%, יורדים ל 85% כאשר הזרם מומר לזרם לסירוגין עבור הרשת. יש להם מחזור 2000-4000 ותוחלת חיים של 10-20 שנה, תלוי בשימוש.

ברמה הביתית, מאחורי המטר*, מקודם אחסון סוללות. יש תאימות ברורה בין PV סולארי לסוללות, בגלל שהם היו DC. בגרמניה, בה PV Solar יש גורם קיבולת ממוצע של 10.7%, 41% מהתקנות ה- PV השמש החדשות בשנת 2015 היו מצוידות בגב - אחסון סוללות, לעומת 14% בשנת 2014. עלייה זו, הן בבנק הפיתוח והן בממשלה {}}} מחוברת מערכות PV מחוברות, מעודדת על ידי PV uply upl {} pv uply upl (} up} up} pv uppab uppab {updab} pv u uppab {} ul pv up. מתוך הוצאות ההשקעה הנדרשות. KFW דורש להשתמש בחשמל PV מספיק לצריכה ולאחסון באתר, כך שלא יותר ממחצית מהפלט יגיע לרשת ההולכה. באופן זה, נטען כי פי 1.7 עד 2.5 פי היכולת הסולארית הרגילה יכולה לסבול על ידי הרשת מבלי להעמיס יתר על המידה. בשנת 2016 דווח על יכולת אחסון המותקנת של 200 מגה וואט עבור גרמניה.

PV בעסקים משק בית וקטנים אינו חלק ממערכת ההפצה אך הוא למעשה ביתי לחצרים, עם כוח נוצר רב בשימוש שם וחלקם יתכן שיוצא למערכת דרך המונה שמדד במקור כוח שנמשך מהרשת שיש לחייב אותה.

מעל אחד - שלישי מבין 1.5 GW 'אחסון הסוללה' בשנת 2015 היה ליתיום - סוללות יון, ו 22% היו נתרן {}}} סוללות גופרית. סוכנות האנרגיה המתחדשת הבינלאומית (אירנה) מעריכה כי העולם זקוק ל -150 ג'יגה -וואט של אחסון סוללות כדי לעמוד ביעד הרצוי של אירנה של 45% מהספק הנוצר ממקורות מתחדשים עד שנת 2030. בבריטניה נדרשת כ -2 GW לבקרת תדרים מהירה במערכת 45 GWE, ורשת לאומית מוציאה 160 עד 170 מיליון ליש"ט בשנה. בגרמניה הותקן כלי עזר - אחסון סוללות בקנה מידה עלה מכ -120 מגוואט בשנת 2016 לכ- 225 מגוואט בשנת 2017.

A large BESS is a 40 MW/20 MWh Toshiba lithium-ion system at the Tohoku Electric Power Company's Nishi-Sendai substation in Japan, commissioned early in 2015, and San Diego Gas & Electric has a 30 MW/120 MWh lithium-ion BESS in Escondido, California. כמו כן, Steag Energy Services החלו ליתיום 90 מגה -וואט- תוכנית אחסון יונים בגרמניה (ראה להלן), ואדיסון מקים מתקן של 100 מגה וואט בלונג ביץ ', קליפורניה.

בדרום אוסטרליה הותקנה טסלה 100 מגוואט/129 מגה וואט ליתיום - יונים ליד חוות הרוח של Neoen 309 MWE Hornsdale ליד ג'יימסטאון - שמורת הכוח של הורנסדייל (HPR). כ -70 מגוואט מהקיבולת נדבקת לממשלת המדינה לספק יציבות ברשת ואבטחת מערכות, כולל שירותי נלווה לבקרת תדרים (FCAs) דרך פלטפורמת האוטו -סידורה של טסלה במסגרות זמן של שש שניות לחמש דקות. לקיבולת האחרים של 30 מגה -וואט יש שלוש שעות אחסון, ומשמשת כעומס העומס על ידי Neoen לחוות הרוח הסמוכה. זה הוכיח מסוגל לתגובה מהירה מאוד עבור FCAs, ומספק עד 8 מגה וואט במשך כ -4 שניות לפני ש- FCAs איטי יותר נחתך כאשר התדר ירד מתחת ל -49.8 הרץ. בשנת 2020 הפרויקט הורחב על ידי 50 מגוואט/64.5 מגה וואט תמורת 79 מיליון דולר, כך שהוא מספק כעת כמחצית מהאינרציה הווירטואלית הנדרשת במדינה עבור FCAs.

ישנם כמה סוגים של ליתיום - סוללת יון, חלקם עם צפיפות אנרגיה גבוהה וטעינה מהירה כך שתתאים לרכבים מנועים (EVS), אחרים כמו פוספט ליתיום ברזל (LifePo₄, מקוצר כ- LFP), הם כבדים יותר, פחות אנרגיה - צפופים ועם חיי מחזור ארוכים יותר. מושגים עבור אחסון משך זמן ארוך - כוללים חוזרת סוללות EV משומשות - שנייה - סוללות חיים.

נתרן - אחסון סוללות גופרית (NAS)

נתרן - סוללות גופרית (NAS)שימשו כבר 25 שנה והם מבוססים היטב, אם כי יקרים. הם צריכים גם לפעול בערך 300 מעלות, מה שאומר קצת צריכת חשמל כאשר הוא סרק. 2 MW/14 MW/14 MWH של PG & E של PG & E System Dixon NAS BESS עולה כ- 11 מיליון דולר (5500 $/kW, לעומת כ- $ 200/kW אשר PG&E העריכו כי היא לשבור - אפילו עלות בשנת 2015). חיי השירות הם בערך 4500 מחזורים. סיבוב - יעילות טיול בניסוי 18 - חודש היה 75%. יחידת 4.4 מגה-וואט/20 מגה וואט נבנית על ידי EWE ב- VAREL בסקסוניה התחתונה, צפון גרמניה, לצורך הזמנת בסוף 2018. (זה חלק מסט - למעלה עם סוללת ליתיום-יון של 7.5 מגה וואט, כל הצמח העולה 24 מיליון אירו.)

אחסון סוללות תאי זרימה של Redox

סוללות תאי זרימת רדוקס(RFBs) שפותחו בשנות השבעים יש שני אלקטרוליטים נוזליים המופרדים על ידי קרום כדי לתת תאים חיוביים ושליליים של חצי {}}}, כל אחד עם אלקטרודה, בדרך כלל פחמן. הפרש המתח הוא בין 0.5 ל 1.6 וולט במערכות מימיות. הם טעונים ומשתחררים על ידי הפחתה הפיכה - תגובת חמצון על פני הממברנה. במהלך תהליך הטעינה, יונים מתחמצנים באלקטרודה החיובית (שחרור אלקטרונים) ומופחתים באלקטרודה השלילית (ספיגת האלקטרונים). המשמעות היא שהאלקטרונים עוברים מהחומר הפעיל (אלקטרוליט) של האלקטרודה החיובית לחומר הפעיל של האלקטרודה השלילית. בעת הפריקה, התהליך הופך ואנרגיה משתחרר. החומרים הפעילים הם זוגות redox,i.e.תרכובות כימיות שיכולות לספוג ולשחרר אלקטרונים.

סוללות זרימת Vanadium redox (VRFB או V - זרימה) השתמשו במצבי החמצון המרובים של ונדיום לאחסון ושחרור מטען. הם מתאימים ליישומים נייחים גדולים, עם חיים ארוכים (בערך . 15, 000 מחזורים, או 'אינסופיים'), פריקה מלאה ועלות נמוכה לקוט"ש בהשוואה ליתיום - יון כאשר הם רוכבים מדי יום או בתדירות גבוהה יותר. V - סוללות זרימה הופכות לעלות רבה יותר - יעילה ככל משך האחסון ארוך יותר - לעיתים קרובות כארבע שעות - וככל צרכי ההספק והאנרגיה גדולים יותר. אומרים כי הסולם הכלכלי של הקרוסאובר הוא כ- 400 קוט"ש יכולת, שמעבר להם הם כלכליים יותר מאשר ליתיום - יון. כמו כן הם פועלים בטמפרטורת הסביבה, ולכן הם פחות מועדים לשריפות מאשר ליתיום - יון. על פי עלות ובקנה מידה, ל- VRFBs יש יישומי רשת ותעשייה גדולים - עד פרויקטים של GWH ולא פרויקטים של MWH.

עם אנרגיה וכוח של RFBS ניתן לקנה מידה בנפרד. הכוח קובע את גודל התא או את מספר התאים, והאנרגיה נקבעת על ידי כמות המדיום לאחסון האנרגיה. המודולים הם עד 250 קילוואט ויכולים להיות מורכבים עד 100 מגוואט. זה מאפשר להתאים טוב יותר את סוללות זרימת הרדוקס לדרישות מסוימות מאשר טכנולוגיות אחרות. להלכה, אין גבול לכמות האנרגיה, ולעתים קרובות עלויות ההשקעה הספציפיות יורדות עם עלייה ביחס האנרגיה/הספק, מכיוון שלמדיום אחסון האנרגיה בדרך כלל יש עלויות נמוכות יחסית.

במפעל 'Peaker' של דגם בסין יש 100 MWE סולארי PV עם 100 מגה -וואט/500 מגה וואט VRFB.

ממצא כללי מהניסוי של PG&E היה שאם יש להשתמש בסוללות לשרירות אנרגיה, עליהם להיות CO - הממוקמים עם הרוח או חוות השמש - לרוב מרוחקות ממרכז העומס הראשי. עם זאת, אם יש להשתמש בהם לוויסות תדרים, הם ממוקמים טוב יותר קרוב למרכזי העומס העירוני או התעשייתי. מכיוון שזרם ההכנסות לבקרת תדרים טוב בהרבה מארביטראז ', כלי עזר בדרך כלל יעדיפו את מרכז העיר ולא על מיקומים מרוחקים על נכסים שבבעלותם.

ליתיום - עלויות סוללת יון ירדו בשני שלישים - בין 2000 ל -2015, לכ- 700 $/קוט"ש, מונע על ידי שוק הרכב ועלויות נוספות של עלות נופל על ידי 2025 עלויות המרה (PCS) לא נפל באותה מידה, ובשנת 2015 הוסיפו כ -15%.

ליתיום - סוללות יון עשויות להיות מסווגות על ידי הכימיה של הקתודות שלהן. השילוב השונה של מינרלים מוליד מאפייני סוללה שונים באופן משמעותי:

סוללת ליתיום ניקל קובלט אלומיניום תחמוצת (NCA)-טווח אנרגיה ספציפי (200-250 וואט/ק"ג), כוח ספציפי גבוה, חיים 1000 עד 1500 מחזורים מלאים. מועדף בכמה EVS פרמיום (e.g.טסלה), אך יקר יותר מאשר כימיות אחרות.

סוללת ליתיום ניקל מנגן קובלט תחמוצת (NMC)-טווח אנרגיה ספציפי (140 - 200 וואט/ק"ג), חיים 1000-2000 מחזורים מלאים. הסוללה הנפוצה ביותר המשמשת ברכבים חשמליים היברידיים חשמליים ותוספים. צפיפות אנרגיה נמוכה יותר מ- NCA, אך תקופות חיים ארוכות יותר.

סוללת ליתיום ברזל פוספט (LFP) - טווח אנרגיה ספציפי (90 - 140 וואט/ק"ג), מחזורים מלאים של 2000. אנרגיה ספציפית נמוכה מגבלה לשימוש ב- EVS לטווח הארוך. ניתן להעדיף יישומי אחסון אנרגיה נייחים, או לרכבים בהם גודל ומשקל הסוללה פחות חשובים. על פי הדיווחים, הוא נוטה פחות לריחה תרמית ושריפות.

סוללת תחמוצת ליתיום מנגן (LMO)-טווח אנרגיה ספציפי (100 - 140 וואט/ק"ג), מחזורי חיים 1000-1500. כימיה נטולת קובלט שנראית כיתרון. משמש באופניים חשמליים וכמה כלי רכב מסחריים.

אחסון SuperCapacitors

קבלים מאחסנים אנרגיה באמצעות מטען סטטי לעומת תגובה אלקטרוכימית. מעצבי -על גדולים מאוד ומשמשים לאחסון אנרגיה העוברים מחזורי מטען ופריקה תכופים בזרם גבוה ובמשך זמן קצר. הם התפתחו, וחוצים טכנולוגיית סוללות באמצעות אלקטרודות מיוחדות ואלקטרוליט. הם פועלים ב -2.5 - 2.7 וולט ומטענים תוך פחות מעשר שניות. הפריקה היא מתחת ל 60 שניות, והמתח יורד בהדרגה. האנרגיה הספציפית של קפיצי-על נעה עד 30 וואט/ק"ג, הרבה פחות מסוללת ליתיום-יון.

מייצבים סינכרוניים מסתובבים

כדי לפצות על היעדר האינרציה הסינכרונית ביצירת צמח כאשר קיימת תלות גבוהה במקורות רוח ושמש, ניתן להוסיף למערכת מעבים סינכרוניים (סינקונים), המכונה גם מייצבים מסתובבים. הם משמשים לבקרת תדר ומתח כאשר יש לשפר את יציבות הרשת בגלל שיעור גבוה של קלט מתחדש משתנה. הם מספקים אינרציה סינכרונית אמינה ויכולים לעזור לייצב סטיות תדרים על ידי ייצור וספיגת כוח תגובתי. אלה אינם אחסון אנרגיה במובן הרגיל, ומתוארים בדף המידע על אנרגיה וחשמל מתחדשים.

מערכות סוללות ברחבי העולם

אֵירוֹפָּה

סה"כ המותקן ללא - קיבולת האחסון של הידרו באירופה הגיעה ל -2.7 ג'יגה -וואט בסוף 2018 והיא צפויה להיות 5.5 ג'יגה -וואט בסוף 2020, על פי איגוד האחסון האירופי לאחסון אנרגיה. זה כולל מערכות ביתיות, הכוללות יותר מאחת - שלישית של 2019 - 20 תוספות. EDF מתכננת לקבל 10 ג'יגה-וואט של אחסון סוללות ברחבי אירופה עד שנת 2035. במארס 2020 השיקה סך הכל פרויקט סוללות ליתיום-יון של 25 מגה-וואט/25 מגה וואט במארדיק ליד דונקירק, להיות "הגדול ביותר בצרפת".

הראשון מבין ששת ליתיום של 15 מגה -וואט ליתיום- יונים בתוכנית של 100 מיליון אירו, 90 מגה -וואט הונחה ביוני 2016 בפחם Lünen שלה {}}} אתר שפורסם בגרמניה. כדי להעפיל להפעלה מסחרית, הסוללות צריכות להגיב לשיחות אוטומטיות תוך 30 שניות ולהיות מסוגלות להזין- פנימה לפחות 30 דקות.

בגרמניה השקיעה RWE 6 מיליון אירו במערכת סוללות יונים של 7.8 מגה -וואט/7 מגה וואט- יונים באתר תחנת הכוח Herdecke ליד דורטמונד, שם השירות מפעיל מפעל אחסון שאוב. זה פעל מאז 2018.

בגרמניה הוזמנה מערכת אחסון סוללות יונים של 10 מגה -וואט/10.8 מגה וואט. יש לו 3360 ליתיום - מודולי יון מ- LG Chem בדרום קוריאה. יחידת הסוללה של 13 מיליון אירו מאחסנים את הכוח שנוצר על ידי חוות רוח מקומית של 72 מגה וואט ונבנה כדי לייצב את הרשת של תיבת הילוכים TSO 50Hertz. זה גם משתתף במכרז השבועי לשמורת בקרה ראשונית.

RWE מתכנן ליתיום 45 מגה -וואט - סוללת יון בשרידה ו -72 מגה וואט בתחנות הכוח שלה ורן גרשטיין עד סוף 2022, בעיקר עבור FCAs. סימנס מתכננת סוללה של 200 מגה -וואט/200 מגה וואט ב- Wunsiedel בבוואריה לאחסון אנרגיה וניהול שיא.

השירות ההולנדי Eneco ו- Mitsubishi, בתור Enspireme, התקנו ליתיום 48 מגה -וואט/50 מגה וואט - סוללת יון בג'רדלונד, צפון גרמניה. הסוללה היא לספק רזרב ראשוני לרשת ולשפר את יציבות הרשת באזור עם טורבינות רוח רבות ובעיות גודש ברשת.

על פי הדיווחים, מפעילים גרמנים של מערכות סוללות המציעות לשוק רזרב הבקרה הראשוני על בסיס שבועי, קיבלו מחיר ממוצע של 17.8 אירו/מגה וואט במשך 18 חודשים לנובמבר 2016.

בספרד הזמינה אקיונה מפעל רוח עם BESS במאי 2017. מפעל Acciona מצויד בשתי מערכות סוללות יון של סמסונג {}}}, האחת מספקת 1 מגה וואט/390 קוט"ש והשנייה מייצרת 0.7 מגה וואט/700 קוט"ש, המחוברת לטורבינת רוח של 3 מגה -וואט ועל הגרידה. נראה ששניהם בעלי תגובת תדר כחלק מתפקידם.

במאי 2016 פורטום בפינלנד התקשר לחברת הסוללות הצרפתיות SAFT כדי לספק 2 מיליון יורו מגה וואט - ליתיום בקנה מידה - מערכת אחסון אנרגיה של סוללות יון עבור תחנת הכוח Suomenoja שלה כחלק מפרויקט הפיילוט הגדול ביותר אי פעם במדינות הנורדיות. יהיה לו פלט נומינלי של 2 מגה וואט ויכול לאחסן 1 מגה -וואט של חשמל, שיוצע ל- TSO לוויסות תדרים והחלקת תפוקה. זה דומה למערכת הפועלת באזור AUBE בצרפת, המקשרת בין שתי חוות רוח, בסך הכל 18 מגוואט. SAFT פרסה מעל 80 מגוואט סוללות מאז 2012.

בבריטניה דווח על 475 מגוואט של אחסון סוללות כפעילות באוגוסט 2019. בכך, 11 פרויקטים נעו בין 10 ל- 87 מגוואט, רובם עם חוזי תגובה תדרים משופרים.

Renewables Energy Company Res מספק 55 מגה וואט של תגובת תדר דינאמית מליטיום - אחסון סוללות יונים, לרשת הלאומית. ל- RES כבר יש יותר מ 100 מגה -וואט/60 מגה וואט של אחסון סוללות, בעיקר בצפון אמריקה.

בבריטניה, באיי אורקני, ליתיום של 2 מגה -וואט/500 קוט"ש ליתיום - מערכת אחסון סוללות יון פועלת. תחנת הכוח Kirkwall זו משתמשת בסוללות מיצובישי בשני מכולות משלוח של 12.2 מ ', ומאחסנת כוח מטורבינות רוח.

ב- Somerset, Cranborne Energy Storage כולל 250 קילוואט/500 קוט"ש TESLA PowerPack ליתיום - מערכת אחסון יונים המשויכת למערך PV סולארי של 500 קילוואט - למעלה. טסלה טוענת כי ניתן לקבוע את התצורה של PowerPacks כדי לספק יכולת כוח ואנרגיה לרשת כנכס עצמאי, ומציע ויסות תדרים, בקרת מתח ושירותי מילואים מסתובבים. יחידת ה- PowerPack התעשייתית של Tesla היא 50 קילוואט/210 קוט"ש, עם 88% סיבוב - יעילות טיול.

בבריטניה, Statoil הזמינה את העיצוב של ליתיום 1 מגה וואט - מערכת סוללות יונים, Batwind, כאחסון Onshore עבור פרויקט Hywind 30 מגה -וואט בפיטרד, סקוטלנד. משנת 2018 זה לאחסן עודף ייצור, להפחית את עלויות האיזון ולאפשר לפרויקט לווסת את אספקת החשמל שלו וללכוד מחירי שיא באמצעות ארביטראז '.

צפון אמריקה

בנובמבר 2016 דיווחו על פרויקט הפגנת טכנולוגיה של Pacific Gas & Electreting Co (PG&E) על פרויקט הפגנת טכנולוגיה של 18 {}}} חודש כדי לחקור את הביצועים של מערכות אחסון סוללות המשתתפות בשוקי החשמל בקליפורניה. הפרויקט החל בשנת 2014 וניצל את 2 MW/14 MW/14 MWH Vaca - דיקסון ו -4 מגה -וואט ירבה בואנה נתרן - מערכות אחסון סוללות גופרית כדי לספק שירותי אנרגיה ועזר בשוק המערכת העצמאית בקליפורניה (CAISO) משווקים ושליטה על ידי CAISO בשוק זה. פרויקט הפיילוט של ירבה בואנה בס של 18 מיליון דולר הוקם על ידי PG&E בשנת 2013 עם תמיכה של 3.3 מיליון דולר של ועדת האנרגיה בקליפורניה. Vaca-Dixon Bess קשור למפעל סולארי PG&E במחוז סולאנו.

בשנת 2017, PG&E תשתמש בסוללת Yerba Buena להפגנה טכנולוגית אחרת הכוללת תיאום של משאבי אנרגיה מופצים של המפלגה המופצת של המסיבה ({1}} - כגון סולארי מגורים ומסחרי - באמצעות ממירים חכמים ואחסון סוללות, הנשלטים באמצעות מערכת ניהול משאבי אנרגיה מופצת (DERMS).

באוגוסט 2015 GE נקשה לבניית מערכת אחסון סוללות ליתיום יון של 30 מגה -וואט/20 מגה וואט עבור שותפי אחסון אנרגיה של Coachella (CESP) בקליפורניה, 160 ק"מ מזרחית לסן דייגו. המתקן של 33 מגה -וואט הושלם על ידי ZGLOBAL בנובמבר 2016 ויסייע לגמישות רשת ולהגביר את האמינות ברשת מחוז ההשקיה הקיסרית על ידי מתן הסקה סולארית, ויסות תדרים, איזון כוח ויכולת התחלה שחורה לטורבינת גז סמוכה.

בסן דייגו גז וחשמל יש ליתיום 30 מגה -וואט/120 מגה וואט - יון בס אסקונדידו, שנבנה על ידי AES Herence Storage ומורכב מ -24 מכולות המאכלסות 400,000 סוללות סמסונג בכמעט 20,000 מודולים. היא תספק את הביקוש לשיא הערב, ומחליפה בחלקה את אחסון הגז של קניון אליסו 200 ק"מ צפונה שהיה צריך לנטוש בתחילת 2016 בגלל דליפה מאסיבית. (הוא שימש לשיא - ייצור גז עומס.)

מתקן אחסון הסוללות של SDG & E 30MW באסקונדידו, קליפורניה. (צילום: סן דייגו גז וחשמל)

אדיסון בדרום קליפורניה בונה התקנת סוללה של 100 מגה -וואט/400 מגה וואט לנימוס בשנת 2021, הכוללת 80,000 ליתיום - סוללות יון במכולות. פרויקט SCE גדול נוסף שהוצע הוא אחסון של 20 מגה -וואט/80 מגה וואט לאנרגיה של Altagas Pomona בגז הטבעי של סן גבריאל - מפעל ירה.

פרויקט גדול הוא Tehachapi 8 MW/32 מגה וואט של דרום קליפורניה של אדיסון בסך 50 מיליון דולר ליתיום - פרויקט אחסון סוללות יונים בשילוב עם חוות רוח של 4500 MWE, תוך שימוש ב 10,872 מודולים של 56 תאים כל אחד מ- LG Chem, שיכול לספק 8 מגה -וואט במשך ארבע שעות. בשנת 2016 טסלה התקשרה כדי לספק ליתיום של 20 מגה -וואט/80 מגה וואט- מערכת אחסון סוללות יונים עבור תחנת מירה לומה של דרום קליפורניה, כדי לעזור לעמוד בביקוש השיא היומי.

מערכת סוללות גדולה מאוד אושרה עבור Gas - של ויסטרה- ירה תחנת כוח נחיתה במחוז מונטריי, קליפורניה. זה עשוי בסופו של דבר להיות 1500 מגה וואט/ 6000 מגה וואט, החל מ- 182.5 מגה וואט/ 730 מגה וואט בשנת 2021. זה ישתמש ב 256 יחידות מגה -קפק של 256 מגה וואט. מעבר לכך, התוכניות הן מהוססות. ויסקטרה מתכננת 300 מגה וואט/1200 מגה וואט במקום אחר.

טסלה מדווחת כמטרתה לקבל 50 ג'יגה -וואט ברשת בתחילת שנות העשרים.

חוות הרוח ההר -לורל של 98 מגה -וואט במערב וירג'יניה מעסיקה רב - השתמש ברשת 32 מגה -וואט/8 MWH - BESS מחובר. המפעל אחראי על ויסות התדרים ויציבות הרשת בשוק PJM כמו גם לארביטראז '. סוללות ה- Lithium - יון נעשו על ידי מערכות A123, וכאשר הוזמנה בשנת 2011 היא הייתה הליתיום הגדול ביותר - יון bess בעולם.

בדצמבר 2015 EDF חידוש אנרגיה הזמינה את פרויקט ה- BESS הראשון שלה בצפון אמריקה, עם יכולת 40 מגה -וואט גמישה (20 מגה -וואט -לוחית) ברשת PJM Grid באילינוי כדי להשתתף בשווקי הרגולציה והקיבולת. הליתיום - סוללות יון ואלקטרוניקת חשמל סופקו על ידי BYD America, והיו מורכבים מ -11 יחידות מכולות בהיקף של 20 מגוואט. לחברה יש יותר ממאה מגוואט פרויקטים של אחסון בפיתוח בצפון אמריקה.

א. המטרה היא בעיקר לשירותים נלווים. הפרויקט עוקב אחר סוס ברזל של 10 מגה -וואט ליד טוסון, אריזונה, צמוד למערך סולארי של 2 מגה -וואט.

SolarCity משתמשת ב 272 Tesla PowerPacks (Lithium - מערכת אחסון יונים) עבור פרויקט PV Solar PV של 13 מגה -וואט/ 52 מגה -וואט Kaua'i בהוואי, כדי לעמוד בביקוש לשיא הערב. הכוח מסופק לקואופרטיב השירות של אי קאוואי (KIUC) במהירות של 13.9 סנט/קוט"ש במשך 20 שנה. KIUC מזמין גם פרויקט עם חוות סולארית של 28 MWE ומערכת סוללות של 20 מגה -וואט/100 מגה וואט.

טושיבה סיפקה BESS גדולה עבור המילטון, אוהיו, הכוללת מערך של 6 מגה -וואט/ 2 מגה וואט ליתיום - סוללות יון. נטען מחזורי פריקה של מעל 10,000 מטען -.

אנרגיה פובין ו- Hecate Energy בונים שני פרויקטים בהיקף של 12.8 מגוואט/52.8 מגה וואט באונטריו, עבור מפעיל מערכות החשמל העצמאי. מערך הסוללה של פאוורן 140 של פובין של 2 מגה וואט יכלול את המערכות, ב- Kitchener (20 מערכים) וסטרטפורד (6 מערכים).

כלי עזר גדול - אחסון חשמל בקנה מידה הוא 4 מגה -וואטנתרן - סוללת גופרית (NAS)מערכת לספק אמינות ואיכות כוח משופרת לעיר נשידיו בטקסס. זה היה מופעל בתחילת 2010 כדי לספק גב מהיר - למעלה לקיבולת הרוח ברשת ה- ERCOT המקומית. נתרן - סוללות גופרית נמצאות בשימוש נרחב במקומות אחרים לתפקידים דומים.

באנקורג ', אלסקה, מערכת סוללה של 2 מגה וואט/0.5 מגה וואט משלימה על ידי גלגל תנופה, כדי לסייע בשימוש בכוח הרוח.

Avista Corp במדינת וושינגטון, צפון -מערב ארה"ב, רוכשת 3.6 מגוואטסוללת זרימת Vanadium redox (VRFB)כדי לטעון איזון עם מתחדשים.

ISO של אונטריו חלה 2 מגה -וואטאבץ - סוללת זרימת רדוקס ברזלממערכות אנרגיה Vizn.

מזרח אסיה

ועדת הפיתוח והרפורמה הלאומית של סין (NDRC) קראה למספר 100 מגה -וואטסוללת זרימת Vanadium redox (VRFB)התקנות עד סוף 2020 (כמו גם מערכת אחסון אנרגיה דחוסת אוויר דחוסת 10 מגה -וואט/100 מגה -וואט, יחידת מערך אחסון אנרגיה של 10 מגה -וואט/1000 מגה -ג'יג ', מערך אחסון אנרגיה של גלגל תנופה, 100 מגה וואט ליתיום {} 6}} מערכות אחסון סוללות יון, וסוג חדש של מכשיר אחסון מלח מלח גדול {}}.

Rongke Power מתקין VRFB של 200 מגה -וואט/800 מגה וואט ב- Dalian, סין, וטוען שהוא הגדול בעולם. זה כדי לעמוד בביקוש השיא, להפחית את הצמצום מחוות הרוח הסמוכות, לשפר את יציבות הרשת ולספק קיבולת התחלה שחורה מאמצע - 2019. רונגקה מתכננת 2 GW/YR תפוקה במפעל בשנות העשרים של המאה העשרים. פו ננג בבייג'ינג מתכננת ייצור בקנה מידה גדול של VRFBs, וזכה בחוזה בנובמבר 2017 לבניית יחידת 400 מגה וואט. SUMITOMO סיפק VRFB 15 מגה -וואט/60 מגה וואט עבור HEPCO ביפן, שהוזמן בשנת 2015.

אנרגיית ה- VRB של סין מפתחת מספר פרויקטים של סוללות תאי זרימה: מחוז צ'ינגהאי, 2 מגוואט/10 מגה וואט לשילוב רוח; מחוז הובי, שילוב PV של 10 מגה -וואט/50 מגה וואט, הגדל ל 100 מגוואט/500 מגה וואט; מחוז ליאנלונג, שילוב מתחדש של 200 מגה -וואט/800 מגה וואט; ג'יאנגסו 200 מגה וואט/1000 מגה וואט שילוב רוח מחוץ לחוף.

החשמל החשמלי של Hokkaido התקשר לתעשיות החשמל של Sumitomo כדי לספק רשת רשת - מערכת אחסון אנרגיה סוללות בקנה מידה לחוות רוח בצפון יפן. זה יהיה סוללת זרימת רדוקס של 17 מגה -וואט/51 מגה -וואט (VRFB) המסוגלת לאחסון של שלוש שעות, המגיע לרשת בשנת 2022 באבירה, עם חיי עיצוב של 20 שנה. Hokkaido כבר מפעיל VRFB 15 מגה -וואט/60 מגה וואט, שנבנה גם על ידי Sumitomo Electric, בשנת 2015.

אוֹסטְרַלִיָה

בדרום אוסטרליה, שמורת הכוח של הורנסדייל היא טסלה 150 מגה וואט/194 MWH ליתיום - מערכת יונים ליד חוות הרוח של NWEN 309 MWE של Neoen Lornsdale ליד ג'יימסטאון. כ -70 מגוואט מהיכולת נדבקת לממשלת המדינה לספק יציבות ברשת וביטחון מערכות, כולל שירותי נלווה לבקרת תדרים (FCAs). פרטים מלאים יותר במערכות אחסון אנרגיה סוללותקטע לעיל.

בויקטוריה, ניואן בונה את הסוללה הגדולה של 300 מגה -וואט/450 מגה וואט -וואט ליד ג'ילונג. ל- Neoen חוזה שירותי רשת של 250 מגה -וואט עם מפעיל שוק האנרגיה האוסטרלי (AEMO) כדי לסייע ביציבות הרשת ו"פתוח אנרגיה מתחדשת יותר "עם FCAs. טסלה נדבקה בכדי לספק ולהפעיל את המערכת, המורכבת מ 210 טסלה מגהאקס, שצפויה באופן מקוון עד שנת 2022. במהלך הבדיקה הראשונית בסוף יולי 2021, אחת המג'אקס טסלה עלתה באש.

Neoen בנתה סוללה של 20 מגה -וואט/34 מגה וואט המשלימה חוות רוח של 196 מגה -וואט בסטאוול בוויקטוריה, עבור מרכז הכוח הירוק בולגנה.

בויקטוריה סוללה של 30 מגה -וואט/30 מגה וואט המסופקת על ידי פלואנס נמצאת ליד Ballarat, ובגנווארה ליד קראנג מאז 2018 סוללת טסלה פאוור סוללה של 25 מגה -וואט/50 מגה -וואט משולבת בחווה סולארית של 50 מגה -וואט.

בדרום אוסטרליה מוצע מפעל PV סולארי של 330 MWE על ידי קבוצת ליון, תוכנית האחסון הסולארית של Riverland במורגן, שתגובה בסוללה של 100 מגה -וואט/400 מגה וואט, עם הערכת עלות ב -700 מיליון דולר ו -300 מיליון דולר בהתאמה. בסמוך למכרה הסכר האולימפי בצפון המדינה, מוצע על ידי קבוצת Lyon, 120 מגה -וואט סולארי PV בתוספת 100 מגה -וואט/200 מגה וואט סוללה קינגפישר, עלויות ככל הנראה בעלות 250 מיליון דולר ו -150 מיליון דולר בהתאמה.

AGL חלה בוורטסילה כדי לספק סוללת פוספט ליתיום ברזל (LFP) של 250 מגה/250 מגה וואט (LFP) בגז טורנס {}}} תחנת כוח מפוטרת ליד אדלייד לשימוש משנת 2023. יתכן שהיא תורחב ל 1000 מגה וואט.

הסוללה הגדולה של 100 מגה -וואט/100 מגה וואט של פליפורד מתוכננת בדרום אוסטרליה בשילוב עם פרויקט PV Solar 280 MWE של Cultana 280 MWE כדי לשרת את Whyalla Steelworks של Arrium.

השירות הראשון של אוסטרליה - סוללת זרימת סולם אמורה להיבנות בנוירודלה, 430 ק"מ צפונית לאדלייד. זה יסופק על ידי Invinity ויש לו יכולת 2 מגה -וואט/8 מגה -וואט לספק תוסף שיא בערב ושירותים נלווים, הנטען על ידי מערך סולארי של 6 מגה -וואט. מודולי VRFB בודדים הם 40 קילוואט.

בקווינסלנד בוונדואן דרום מתקין סוללה של 100 מגה -וואט/150 מגה וואט עבור Vena Energy.

בקווינסלנד, ליד לייקלנד, דרומית לקוקטאון, יש להוסיף מפעל PV סולארי של 10.4 מגה -וואט עם 1.4 מגוואט/5.3 מגה וואט של ליתיום - סוללת יון כקצה סט הרשת {}} למעלה, עם מצב האי במהלך שיא הערב. היא תשתמש במפעל פתרונות אחסון האנרגיה ההיברידית של Conergy, והיא אמורה להתקיים באופן מקוון בשנת 2017. הפרויקט של 42.5 מיליון דולר יפחית את הצורך בשדרוג רשת. BHP Billiton מעורב בפרויקט כאב -טיפוס אפשרי עבור אתרי מוקשים מרוחקים. מערכות אחרות כאלה נמצאות במכרות Degrussa ו- Weipa.

בצפון -מערב אוסטרליה, סוללת יון של 35 מגה -וואט/11.4 מגה וואט קוקם ליתיום {}}} יון פועלת מאז ספטמבר 2017 במכרות פרטיים המגישים מכרות, לצד גז 178 מגה וואט - מפעל ירה בתגובה איטית. זה עזר בבקרת תדרים וייצוב הרשת הקטנה. עם התוספת המוצעת של 60 MWE בעל קיבולת סולארית, ניתן לחזות סוללה שנייה.

ב- Tom Price בפילבארה סוללה של 45 מגה -וואט/12 מגה וואט מתפקדת כמכונה סינכרונית וירטואלית, ומחליפה שמורת מסתובבת בטורבינות גז. מותקן גם סוללת Hitachi של 50 מגה -וואט/75 מגה וואט. סוללה של 35 מגה -וואט/12 מגה וואט כבר פועלת בקרבת מקום בהר ניומן.

מדינות אחרות

ברואנדה, 2.68 מגה -וואט של אחסון סוללות מטסוולט של גרמניה נדבק בכדי לספק את הכוח-} UP להשקיה חקלאית, כבוי -, באמצעות רשת יון של סמסונג {}} במודולי 4.8 קוט"ש. Tesvolt טוען 6000 מחזורי מטען מלאים עם 100% עומק השחרור במשך 30 שנות חיי שירות.

טכנולוגיות סוללה אחרות (מאשר ליתיום - יון)

Nb סוללות זרימת ונדיום ונתרן - סוללות גופרית מתוארות בסעיף מערכות אחסון האנרגיה של הסוללה לעיל.

ל- Redflow מגוון של מודולי סוללות זרימת ברומיד אבץ (ZBM) אשר ניתן להתקין בקשר לאספקה ​​לסירוגין ומסוגלים לפרוק ומטען עמוק יומי. הם עמידים יותר מאשר ליתיום - סוג יון, ותפוקת אנרגיה צפויה עבור יחידות ZBM קטנות יותר נעות ל -44 מגה וואט. יחידות גדולות - סוללה (LSB) כוללות 60 סוללות ZBM-3 המספקות שיא 300 קילוואט, 240 קילוואט רציף, ב 400-800 וולט ומספקים 660 קוט"ש.

אחסון אנרגיה של EOS בארצות הברית משתמש ב- Znyth שלהסוללת אבץ מימיתעם קתודה היברידית אבץ, ומותאמת לתמיכה ברשת השירות, ומספקת פריקה רציפה של 4 עד 6 שעות. זה כולל 4 יחידות קוט"ש המרכיבות מערכות משנה של 250 קילוואט/1 מגה -וואט ומערכת מלאה של 1 מגה -וואט/4 מגה וואט. בספטמבר 2019 הודיעו EOS ו- Holtec International על היווצרות הכוח של Hi-, מיזם משותף לייצור המוני ייצור סוללות אבץ מימיות לאחסון אנרגיה תעשייתי-, כולל אחסון של עודפי כוח מהגיבורים המודולריים הקטנים של Holtec, כדי לספק כוח לגרידה במהלך סמכי השיא.

דוכס אנרגיה בודקת אUltracaPacitor היברידי - אחסון סוללותמערכת (HESS) בצפון קרוליינה, קרוב להתקנה סולארית של 1.2 מגה וואט. הסוללה של 100 קילוואט/300 קוט"ש משתמשת בכימיה של יון היברידי מימי עם אלקטרוליט מי מלח ומפריד כותנה סינטטי. התגובה המהירה - UltracaPacitors מחליקים את תנודות העומס.

עלות נמוכה -הוביל - סוללות חומצהנמצאים בשימוש נרחב גם בסולם השירות הקטן, כאשר גדות של עד 1 מגה -וואט משמשות לייצוב ייצור הכוח של חוות הרוח. אלה זולים בהרבה מליטיום - יון, חלקם מסוגלים עד 4000 מחזורי פריקה עמוקים, וניתן למחזר אותם במלואם בסוף החיים. ה- Ecoult Ultrabattery משלב שסתום - מווסת עופרת {}}} סוללה חומצה (VRLA) עם אולטרה -פקאטור בתא יחיד, ומעניקה {}}} דרג חלקי {8} מצב {}- של {} 10}}} gray} gommicity ו- gray} gray} gray}. מערכת Ultrabattery של 250 קילוואט/1000 קוט"ש עם 1280 סוללות ECOULT הוזמנה בספטמבר 2011 בפרויקט אחסון אנרגיה Prosperity Prosperity באלבוקרקי, ניו מקסיקו, על ידי S&C Electric בקשר עם מערכת פוטו -וולטאית של 500 קילוואט, בעיקר לצורך תקנת נפח. המוביל הגדול ביותר באוסטרליה - מערכת אחסון סוללות חומצה היא 3 מגה -וואט/1.5 מגה וואט באי קינג.

אוניברסיטת סטנפורד מפתחתאלומיניום - סוללת יון, תביעת עלות נמוכה, דליקות נמוכה וגבוה - קיבולת אחסון על קיבולת אחסון מעל 7500 מחזורים. יש לו אנודה אלומיניום וקתודה גרפיט, עם אלקטרוליט מלח, אך מייצר מתח נמוך בלבד.

משק הבית - bess בקנה מידה

במאי 2015 הודיעה טסלה על יחידת אחסון סוללות ביתיות של 7 או 10 קוט"ש לאחסון חשמל ממתחדשים, תוך שימוש בסוללות יון ליתיום {}} הדומות לאלה שבמכוניות טסלה. זה יספק 2 קילוואט ועובד על 350 - 450 וולט. מערכת PowerWall תימכר להתקנים במחיר של 3000 דולר עבור יחידה של 7 קוט"ש או 3500 $ עבור 10 קוט"ש, אם כי האפשרות האחרונה הופסקה מייד והראשון הוגדר לאחסון של 6.4 קוט"ש וכוח של 3.3 קילוואט. אמנם מדובר בבירור בקנה מידה מקומי, אך אם נלקח באופן נרחב, יהיו לו השלכות ברשת. טסלה טוענת 15 C/קוט"ש לשימוש באחסון, בתוספת העלות של אותה אנרגיה מתחדשת בתחילה, עם אחריות של 10 שנים, 3650 מחזור, המכסה את התפוקה של 3.8 קוט"ש בשנה חמישה, 18,000 קוט"ש בסך הכל.

בבריטניה, PowerVault מספקת סוללות מגוונות לשימוש ביתי, בעיקר עם PV סולארי אך גם במטרה לחיסכון עם מטרים חכמים. עופרת 4 קוט"ש שלה - סוללת חומצה היא המוצר הפופולרי ביותר במחיר של 2900 ליש"ט המותקנים, אם כי הסוללות בפועל צריכות להחליף כל חמש שנים. יחידת יון של 4 קוט"ש - יוניה עולה 3900 ליש"ט המותקנים, ומוצרים אחרים נעים בין 2 ל 6 קוט"ש, ועולים עד 5000 ליש"ט מותקנים.

באפריל 2017 LG Chem הציעה מגוון סוללות בצפון אמריקה, שניהם מתח נמוך- וגם - מתח. יש לו סוללות 48 וולט עם סוללות 3.3, 6.5 ו -9.8 קוט"ש, ו -400 וולט עם 7.0 ו -9.8 קוט"ש.

מקומי - ליתיום ברמה - יון bess עשוי להיות נתון למגבלות אש שאינן מאפשרות את היחידות המחוברות לקירות של מגורים.

אחסון אנרגיית אוויר דחוס

אחסון אנרגיה עם אוויר דחוס (CAES) במערות גיאולוגיות או במוקשים ישנים מוגבל כטכנולוגיית אחסון בקנה מידה גדול יחסית -, תוך שימוש בגז - מדחסים מפוטרים או חשמליים, כאשר החום האדיאבטלי נזרק (זה המערכת הסוכרת). כאשר שוחרר (עם חימום מראש כדי לפצות על קירור אדיאבאטי) הוא מפעיל טורבינת גז עם כוויית דלק נוספת, כאשר הפליטה משמשת לחימום מראש. אם החום האדיאבטי מהדחיסה מאוחסן ומשמש מאוחר יותר לחימום מראש, המערכת היא CAES אדיאבטית (A - CAES).

התקנות CAES יכולות להיות עד 300 מגוואט, עם סך הכל כ- 70% יעילות. קיבולת CAES יכולה אפילו להוציא את הייצור מחוות רוח או 5-10 מגוואט של יכולת PV סולארית ולהפוך אותה לחלקה. שתי מערכות CAES סוכרת פועלות, באלבמה (110 מגוואט, 2860 מגה וואט) וגרמניה (290 מגוואט, 580 מגה וואט), ואחרים התרחשו או התפתחו במקומות אחרים בארצות הברית.

לסוללות יעילות טובה יותר מ- CAES (פלט כחלק מהחשמל הקלט) אך הן עולות יותר ליחידת קיבולת, ומערכות CAES יכולות להיות גדולות בהרבה.

דיוק אנרגיה ושלוש חברות נוספות מפתחים פרויקט של 1200 מגוואט, 1.5 מיליארד דולר ביוטה, נלווה לחוות רוח של 2100 מגה -וואט ומקורות מתחדשים אחרים. זהו פרויקט אחסון האנרגיה הבינלאומי, באמצעות מערות מלח. זה מכוון למשך 48 שעות לשחרור כדי לגשר על פערים בין חשיבות, ומכאן ככל הנראה מעל 50 ג'יגה-וואט. האתר עשוי גם לאחסן עודפי כוח סולארי המועבר מדרום קליפורניה. זה אמור להיבנות בארבעה שלבי 300 מגה -וואט.

אחסון אנרגיה גאלקטרי מתכנן פרויקט CAES של 550 ג'יגה -וואט/שנה בלארן, צפון אירלנד.

בארצות הברית מתאים פרויקט CAES Gill Ranch CAES למפעל לאחסון אנרגיית גז דחוס (CGES), כאשר גז טבעי ולא אוויר מאוחסן בלחץ. הגז מאוחסן בערך 2500 psi ו -38 מעלות. התרחבות ללחץ הצינור של 900 psi דורשת חימום מראש כדי להימנע מהיווצרות מים נוזליים והיווצרות.

לטורונטו הידרו עם הידרוסטור יש פרויקט פיילוט המשתמש באוויר דחוס בשלפוחית ​​השתן 55 מ 'מתחת למים באגם אונטריו כדי להניב 0.66 מגוואט במשך שעה.

אחסון קריוגני

הטכנולוגיה עובדת על ידי קירור אוויר למטה ל- - תואר 196, ובשלב זה היא הופכת לנוזל לאחסון במכלי לחץ נמוך {}}}. חשיפה לטמפרטורות הסביבה גורמת לגיזוז מהיר {}}} והתרחבות פי 700 בנפח, המשמשת להנעת טורבינה וליצור חשמל ללא בעירה. כוח Highview בבריטניה מתכנן מתקן 'אוויר נוזלי' מסחרי 50 מגה-וואט/250 מגה וואט, באתר תחנת כוח שלא נעשה בו שימוש, המבוסס על מפעל טייס בסלאו ומפעל להפגנה ליד מנצ'סטר. ניתן לאחסן אנרגיה למשך שבועות (במקום שעות באשר לסוללות) בעלות מפלסית מראש של 110 £/מגה וואט (142 $/MWH) למערכת של 10 שעות, 200 מגה וואט/2 ג'יגה-וואט.

אחסון תרמי

כמתואר בסעיף המשנה התרמי השמש של נייר האנרגיה המתחדשת של WNA, חלק מהצמחי CSP משתמשיםמלח מותךלאחסן אנרגיה לילה. Gemasolar של 20 MWE של ספרד טוענים כי הם הבסיס הראשון הקרוב בעולם - עומס CSP מפעל, עם גורם קיבולת של 63%. מפעל אנדסול של 200 מגה -וואט בספרד משתמש גם באחסון חום מלח מותך, וכך גם 280 MWE Solana בקליפורניה.

מפתח כור מלח מותך אחד (MSR), Moltex, הציג מושג אחסון חום מלח מותך (GridreServe) כדי להוסיף מתחדשים לסירוגין. Moltex מציע כור מלח יציב של 1000 מגה -וואט הפועל ברציפות, ומפנה חום בכ- 600 מעלות בתקופות של ביקוש נמוך לאחסון מלח חנקה (כפי שמשתמש בצמחי CSP סולאריים). בתקופות של ביקוש גבוה, ניתן להכפיל את תפוקת הכוח ל -2000 MWE באמצעות החום המאוחסן עד שמונה שעות. נטען כי חנות Heat מוסיפה רק 3 £/מגה וואט לעלות החשמל המורכבת.

צורה נוספת של אחסון חום מפותחת בדרום אוסטרליה, שם משתמשת חברת 1414 (14D)סיליקון מותךו התהליך יכול לאחסן 500 קוט"ש בקוביה של 70 ס"מ של סיליקון מותך, בערך פי 36 מהסמכות של טסלה באותה שטח. הוא משחרר דרך מכשיר חום - חילופי כגון מנוע סטירלינג או טורבינה וממחזר את החום. יחידת 10 מגה וואט תעלה בערך 700,000 $. (1414 תואר הוא נקודת ההיתוך של הסיליקון.) הפגנה טס אמורה להיות בפרויקט אנרגיה סולארית אורורה ליד פורט אוגוסטה, דרום אוסטרליה.

גם באוסטרליה, חומר מעורבב בשםסגסוגת פער פער (MGA)מאחסן אנרגיה בצורה של חום. MGA כוללת בלוקים קטנים של מתכות מעורבבות, המקבלות אנרגיה הנוצרת על ידי מתחדשים כמו סולארי ורוח שהיא עודף לביקוש לרשת ולאחסן אותה עד שבוע. מצוטטת עלות של $ 35/קוט"ש, הרבה פחות מליטיום - סוללות יון, אך יש לה זמן תגובה איטי יותר מאשר סוללות - 15 דקות. החום משתחרר ליצירת קיטור, שעלול להיות פחם מחדש פחם - צמחים שנורו. החברה MGA Thermal הוטלה מאוניברסיטת ניוקאסל והשימוש במענק פדרלי בונה מפעל לייצור פיילוט. יש לה מספר מערכות המפותחות לטמפרטורות מ -200 מעלות ל 1400 מעלות.

צורה נוספת של אחסון אנרגיה היא קרח.אנרגיית קרחיש חוזים מאדיסון בדרום קליפורניה כדי לספק 25.6 מגה ואט של אחסון אנרגיה תרמית באמצעות מערכת דובי הקרח שלה, המחוברים ליחידות מיזוג אוויר גדולות. זה הופך את הקרח בלילה כאשר הביקוש לחשמל נמוך, ואז משתמש בו כדי לספק קירור במהלך היום במקום מדחסי המיזוג, ובכך להפחית את הביקוש לשיא.

אחסון מימן

בגרמניה הזמינה סימנס מפעל לאחסון מימן של 6 מגה -וואט באמצעות שימושקרום חילופי פרוטון (PEM)טכנולוגיה להמרת כוח רוח עודף למימן, לשימוש בתאי דלק או להוסיף לאספקת גז טבעי. המפעל במיינץ הוא מתקן ה- PEM הגדול ביותר בעולם. באונטריו, הידרוגנים שיתפו פעולה עם השירות הגרמני E.ON ליצירת מתקן PEM של 2 מגה וואט שהגיע לקו באוגוסט 2014, והפך מים למימן באמצעות אלקטרוליזה.

היעילות של האלקטרוליזה לתאי דלק לחשמל היא סביב 50%.

סן דייגו גז וחשמל עובדת עם Gencell הישראלי להתקנת 30 Gencell G5RX בחזרה - תאי דלק במתחם תחנות המשנה שלה. אלה הם תאי דלק אלקליין מבוססי מימן {}} עם פלט של 5 קילוואט. הם מיוצרים בישראל, ומשמשים שם תאגיד חשמל ישראל.

אחסון קינטי

גלגלי תנופהאחסן אנרגיה קינטית ומסוגלים לעשרות אלפי מחזורי טעינה.

ISO של אונטריו התקשרה למערכת אחסון גלגל תנופה של 2 מגה -וואט מ- Nrstor Inc. Hawaiian Electric Co מתקינה מערכת גלגל תנופה של 80 קילוואט/320 קוט"ש מ- Amber Kinetics עבור רשת Oahu שלה, זה מודול אחד שעשוי להיות של כמה. בדרך כלל גלגלי זבוב, אחסון אנרגיה קינטית המוכנה לפנות לאחור לחשמל, משמשים לבקרת תדרים ולא לאחסון אנרגיה, הם מספקים אנרגיה לאורך תקופה קצרה יחסית ויכולים לספק עד 150 קוט"ש. Amber Kinetics טוענת ארבע - יכולת פריקה של שעה.

סטורנטית של גרמניה מייצרת יחידות דוראסטור שיש להן יכולות מעשרות קילוואט עד מגה וואט. יישומים נעים בין בלימה רגנרטיבית לרכבות לשירותים נלווים לחוות רוח.

השימוש העיקרי בגלגלי זבוב הוא בספקי כוח דיזל סיבוב ללא הפרעה (DRUPS) הגדר - UPS, עם 7 - 11 נסיעה שנייה - באמצעות פונקציה סינכרונית במהלך הפעלה של גנרטור דיזל משולב בעקבות כישלון אספקת חרס. זה נותן זמן -e.g.30 שניות - לסולר רגיל בחזרה - עד להתחיל.