معرفة الطاقة الجديدة|ما هي تكنولوجيا تخزين الطاقة؟
Aug 08, 2023
تشير تكنولوجيا تخزين الطاقة بشكل أساسي إلى تخزين الطاقة الكهربائية. يمكن استخدام الطاقة المخزنة كطاقة طوارئ، ويمكن استخدامها أيضًا لتخزين الطاقة عندما يكون حمل الشبكة منخفضًا، وإخراج الطاقة عندما يكون حمل الشبكة مرتفعًا، من أجل حلاقة الذروة وملء الوادي، ولتقليل تقلبات الشبكة. الطاقة تأتي في أشكال عديدة، بما في ذلك الإشعاع، والطاقة الكيميائية، والطاقة الكامنة الجاذبية، والطاقة الكهربائية الكامنة، والكهرباء، وارتفاع درجة الحرارة، والحرارة الكامنة، والطاقة الحركية. يتضمن تخزين الطاقة تحويل الطاقة من شكل يصعب تخزينه إلى شكل أكثر ملاءمة أو قابل للتخزين اقتصاديًا.
بدأ التطور التكنولوجي لصناعة تخزين الطاقة في بلدي في ستينيات القرن الماضي عندما بدأ بلدي أبحاثًا حول محطات الطاقة المخزنة بالضخ وأنشأ أول محطة طاقة تخزينية هجينة بالضخ - محطة جانجنام للطاقة الكهرومائية؛ بحلول التسعينيات، بدأ بناء طاقة تخزينية مضخوخة. في بداية القرن الحادي والعشرين، بدأت الأبحاث حول تقنيات تخزين الطاقة الأخرى في الصين، بما في ذلك تخزين طاقة الهواء المضغوط، وتخزين الطاقة الكهروكيميائية، وما إلى ذلك، وبعد عام 2010، تم تنفيذ تخزين الطاقة تم تسريع تقنيات مثل الهواء المضغوط وبطاريات تدفق الأكسدة والاختزال الفاناديوم. لتسريع التطوير المتنوع لتكنولوجيا تخزين الطاقة.
وفقًا لوسائط التخزين المختلفة لتقنيات تخزين الطاقة المختلفة، ينقسم تخزين الطاقة بشكل أساسي إلى تخزين الطاقة الميكانيكية، وتخزين الطاقة الكهروكيميائية، وتخزين الطاقة الحرارية، وتخزين الطاقة الكيميائية، وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية، وما إلى ذلك. وباستخدام تقنيات تخزين الطاقة هذه، يتم تخزين الطاقة الكهربائية على شكل طاقة ميكانيكية، وطاقة كيميائية، وطاقة حرارية، وما إلى ذلك، ويتم تغذيتها مرة أخرى إلى شبكة الطاقة في الوقت المناسب.
تصنيف تكنولوجيا تخزين الطاقة:
تخزين الطاقة الميكانيكية
تشمل أشكال تطبيق تخزين الطاقة الميكانيكية تخزين المياه بالضخ، وتخزين طاقة الهواء المضغوط، وتخزين طاقة دولاب الموازنة. في الوقت الحاضر، الطريقة الأكثر نضجًا لتخزين الطاقة على نطاق واسع هي تخزين الطاقة المائية بالضخ. مبدأها الأساسي هو استخدام الطاقة الزائدة عندما تكون شبكة الكهرباء منخفضة وضخ المياه كوسيلة للطاقة السائلة من الخزانات منخفضة المستوى إلى الخزانات عالية المستوى. يتدفق الماء الموجود في الخزان مرة أخرى إلى الخزان السفلي لتشغيل المولد الكهرومائي لتوليد الكهرباء.
تخزين الطاقة الكهربائية
تشمل أشكال تطبيقات تخزين الطاقة الكهربائية تخزين الطاقة بالمكثفات الفائقة وتخزين الطاقة فائقة التوصيل. من بينها، تخزين الطاقة فائقة التوصيل هو جهاز لتخزين الطاقة الكهربائية التي يتم تصنيعها باستخدام المقاومة الصفرية للموصلات الفائقة. لا يمكنه تخزين الطاقة الكهربائية دون فقدان في ملف الحث فائق التوصيل فحسب، بل يمكنه أيضًا تبادل الطاقة النشطة بسرعة مع الأنظمة الخارجية من خلال محولات الطاقة الإلكترونية. وتستخدم الطاقة التفاعلية لتحسين استقرار نظام الطاقة وتحسين جودة مصدر الطاقة.
تخزين الطاقة الكهروكيميائية
يشمل تخزين الطاقة الكهروكيميائية بشكل أساسي بطاريات ثانوية مختلفة، بما في ذلك بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات الليثيوم أيون، وبطاريات كبريت الصوديوم، وبطاريات التدفق. معظم هذه البطاريات ناضجة نسبيًا من الناحية التكنولوجية، وأصبحت محط اهتمام في السنوات الأخيرة، ولها العديد من التطبيقات العملية.
تخزين الطاقة الحرارية
في نظام تخزين الطاقة الحرارية، يتم تخزين الطاقة الحرارية في وسط في حاوية معزولة ويمكن تحويلها مرة أخرى إلى كهرباء لاحقًا عند الحاجة، أو يمكن استخدامها مباشرة دون تحويلها مرة أخرى إلى كهرباء. هناك العديد من التقنيات المختلفة لتخزين الطاقة الحرارية، والتي يمكن تقسيمها أيضًا إلى تخزين الحرارة المعقول وتخزين الحرارة الكامنة، من بين تقنيات أخرى.
تخزين الطاقة الكيميائية
يشير تخزين الطاقة الكيميائية بشكل أساسي إلى استخدام الهيدروجين أو الغاز الطبيعي الاصطناعي كحامل للطاقة الثانوية. استخدم طاقة الرياح التي سيتم التخلص منها لإنتاج الهيدروجين، وتحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين من خلال التحليل الكهربائي للحصول على الهيدروجين. في المستقبل، يمكن استخدام الهيدروجين مباشرة كحامل للطاقة، ومن ثم يمكن تفاعل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون لتكوين غاز طبيعي اصطناعي (الميثان)، ويمكن استخدام الغاز الطبيعي الاصطناعي كحامل طاقة ثانوي آخر.