Akumulatorska postrojenja, uporaba baterija za pohranu električne energije
Jedan od najučinkovitijih i najperspektivnijih načina pohranjivanja električne energije, u smislu njezine gustoće pohranjivanja, je uporaba spremnika temeljenih na baterijama, koji omogućuju pohranjivanje energije u kemijskom obliku.
Baterijske elektrane su posebno korisne kada je potrebno osigurati pomoćnu kratkotrajnu vršnu snagu, čime se sprječavaju hitni prekidi napajanja potrošača.
Dakle, baterijske elektrane po principu rada imaju mnoge zajedničke značajke s konvencionalnim kontinuiranim izvorima energije, ali se razlikuju po većoj veličini strukture. Odvojena je prostorija za smještaj baterija stanice, slična velikom skladištu ili nekoliko kontejnera.
Kao iu tehnologiji besprekidnog napajanja, ovdje postoji karakteristična značajka koja se sastoji u činjenici da se elektrokemijska energija pohranjena u baterijama može koristiti isključivo u obliku istosmjerne struje.
No budući da je za dobivanje konvencionalnih mreža potrebna izmjenična struja, potrebno je izvršiti dodatnu transformaciju energije pohranjene u baterijama. Zato je mnogo prikladnija struja visokog napona za prijenos energije na daljinu, dobivaju se pomoću snažnih tiristorskih pretvarača, koji su nužno dio elektrana.
Vrsta baterija koja se koristi u određenoj instalaciji određena je njihovom cijenom, zahtjevima za performansama (pohranjena energija, dostupna snaga) i očekivanim radnim vijekom. U 1980-ima u akumulacijskim elektranama mogle su se naći samo olovne baterije. U 1990-ima i početkom 2000-ih pojavile su se nikal-kadmijeve i natrij-sumporne baterije.
Danas se zbog pada cijena litij-ionskih baterija (zbog brzog razvoja automobilske industrije) uglavnom koriste litij-ionske. Ponegdje su se već pojavili protočni baterijski sustavi. Međutim, otopine olovne kiseline još uvijek se mogu naći u nekim proračunskim zgradama.
Prednost baterijskih elektrana u odnosu na pumpne elektrane je očita. Nema stalno pokretnih dijelova, praktički nema izvora buke. Za pokretanje baterijske elektrane dovoljno je nekoliko desetaka milisekundi, nakon čega ona odmah može raditi punim kapacitetom.
Ova prednost omogućuje baterijskim postrojenjima da lako podnose maksimalna opterećenja koja oprema niti ne percipira kao nešto kritično, pa takva stanica može satima raditi na svom maksimumu.
Nepotrebno je reći da se akumulatorske stanice lako nose sa zadatkom prigušivanja fluktuacija napona uzrokovanih vršnim opterećenjem mreže. Zahvaljujući njima, gradovi i cijele regije mogu biti zaštićeni od nestanka struje uzrokovanih prometnim gužvama.
Isto vrijedi i za rad baterijskih elektrana u vezi s obnovljivim autonomnim izvorima energije, danas je to cijela industrija.
Obnovljiva energija [proizvodnja obnovljive energije (obnovljiva energija)] — Područje ekonomije, znanosti i tehnologije koje pokriva proizvodnju, prijenos, transformaciju, akumulaciju i potrošnju električne, toplinske i mehaničke energije dobivene korištenjem obnovljivih izvora energije.
imam baterije različitih vrsta postoje prednosti i mane. Neki (natrij-sumpor) dobro rade u stalnom načinu rada, na primjer u kombinaciji s autonomnim izvorima energije, ali su skloni koroziji i starenju, čak i ako se ne koriste. Drugi pate od trošenja i habanja jednostavno zbog velikog broja brzih ciklusa punjenja i pražnjenja.
Neke baterije zahtijevaju redovito održavanje (olovne baterije moraju se puniti vodom), odvod plina kako bi se spriječila eksplozija itd.
Suvremenije zatvorene litij-ionske baterije mogu dugo raditi bez održavanja, njihovo stanje prati elektronika i, ako je potrebno, signalizira potrebu za zamjenom ćelije.
Suvremeni primjer je jedna od najvećih elektrana na svijetu — Hornsdale Power Reserve, koja radi zajedno s vjetroelektranom Hornsdale. Tesla ga je izgradio krajem 2017.
Početkom 2018., dok je Južna Australija pretrpjela ekonomske gubitke, postaja je svojim vlasnicima donijela gotovo milijun dolara za opskrbu mreže električnom energijom po cijeni od 14.000 australskih dolara po megavat satu. Postrojenje je sposobno kontinuirano davati 30 MW 3 sata i 70 MW 10 minuta.
100 MW je ukupna projektirana snaga elektrane. Cjelokupni kapacitet baterije stanice, 129 MWh, sastoji se od nekoliko milijuna Samsung 21700 litij-ionskih ćelija (3000-5000 mAh).
Sustav pouzdano održava mrežu potrošača električne energije u stabilnom stanju čak iu slučajevima kada je brzina vjetra izrazito mala. U 2020. godini kapacitet elektrane povećan je na 194 MWh, a projektirani kapacitet je 150 MW.
Primjer stare tehnologije je baterijska elektrana u Chinu u Kaliforniji od 1988. do 1997. Postrojenje je uključivalo 8256 olovnih baterija smještenih u dvije hale.
Konstrukcija služi kao spoj statičke deformacije reaktivna snaga i zaštita potrošača od nestanka struje tijekom nestanka struje. Njegova vršna snaga bila je 14 MW s ukupnim kapacitetom baterije od 40 MWh.
Vidi također:
Najčešći tipovi industrijskih uređaja za pohranu energije
Kako uređaji za pohranu kinetičke energije rade i rade za elektroprivredu?