Damu hinduro nga oras an akon gin-gamit ha pag-dive ha .mga teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya. Ha pagkamatuod, an nagtikang sugad nga pag-usisa mahitungod han setup han baterya han akon amyaw nagin usa nga butang nga nakakahubog. So adi an akon nahuna-huna-ngan sarig kamo, an iba hini nga mga butang in nakahipausa ha akon.
Daku gud an pagbag-o han tuna. Lima ka tuig na an nakalabay, nag-iistorya kami ha panguna mahitungod han litium-ion ngan ginbomba nga hydro. Amo adto adto. Yana? Haros sobra na an mga opsyon.
An Litio -Ion nga Sugilanon
An ngatanan maaram han litium. An imo telepono, laptop, siguro an imo kotse-aadto ito bisan diin. Pero dinhi kun diin an mga butang nagigin makaruruyag para han grid -sukol ngan mga aplikasyon ha balay.
Urusahon gud an kadamu han enerhiya. Nag-iistorya kami mahitungod han 150-250 Wh/kg, nga nangangahulogan nga mahimo ka mag-impake hin seryoso nga kapasidad ha pagtipig ngadto ha medyo kompak nga mga yunit. Ikumpara ito ha tingga nga asido ha bangin 35-40 Wh/kg, ngan magtitikang ka makasabot kon kay ano nga madagmit nga nagkuha an litium-ion. Diri ngani harani.
An pagbiyahe nga kahusayan nga pagbiyahe nalingkod ha palibot han 85-95%. Makahuluganon ito. Ha kada 100 kWh nga imo iginbubutang, 85-95 an imo nakuha nga balik ha gawas. An nahibibilin nga enerhiya nagigin kapaso, amo nga importante gud an pagdumara han kapaso hini nga mga sistema. Nakakita ako hin mga pagbutang diin an diri maopay nga pagpabugnaw nagtumba han kahusayan hin 10-15 nga porsyento nga mga punto. Mahal nga sayop.
An kinabuhi han siklo in nag-iiba-iba hin duro depende ha kemika ngan mga paagi han paggamit. An mga selyula han LFP (lithium iron phosphate) mahimo makaigo hin 4,000-6,000 nga mga siklo ha 80% nga kahilarom han paggawas. NMC nga kemika? Mas sugad hin 1,500-2,000 ha pareho nga mga kondisyon. Importante ito nga kaibahan kon nagkukuwenta ka han kantidad ha bug-os nga kinabuhi.
An kurba han pagkaruba usa nga butang nga diri pirme ginduduon han mga parahimo. Nawawarayan ka hin mga 2-3% nga kapasidad kada tuig bisan kun mayda pinakamaupay nga paggamit. Katapos hin usa ka dekada, iton 10 kWh nga baterya ha pagkamatuod usa nga 8 kWh nga baterya. Planoha uyon hito.
Mga Baterya han Pag-agos: An Diri Gin-aapresyar nga Kapilian .
Aaminon ko nga ginminos ko an mga baterya han agos ha sulod hin mga tuig. Baga hin usa nga niche nga teknolohiya nga diri gud gud mag-uuswag. Nagsayop ako.
Elegante an konsepto: duha nga solusyon han elektrolito nga gintitipigan ha magkabulag nga mga tangke, nga ginbobomba pinaagi hin usa nga tambak han selyula diin nagbabalyuay hira hin mga ion ha bug-os nga lamad. An paggawas han gahum nadepende ha kadako han stack. An kapasidad han enerhiya nadepende ha kadako han tangke. Pwede mo ini ig-scale hin bulag-nga tinuod nga mapulsanon para hin pipira nga mga aplikasyon.
An mga baterya han vanadium redox nga agos (VRFB) an nagdudumara ha komersyal nga merkado yana mismo. An kahusayan han paglibot nga pagbiyahe mas ubos kaysa han litium nga kasagaran nga 65 pero adi an butang: an elektrolito diri nakakadaot ha paagi nga ginbubuhat han mga elektrolito nga lityum-ion. An iba nga mga parahimo nag-aangkon hin 20,000+ nga mga siklo nga mayda gutiay nga pagkawara han kapasidad. An elektrolito mismo mahimo ma-utro ha haros waray kataposan.
Dako an tunob bisan pa. Kinahanglan mo hin espasyo para ha mga tangke, mga bomba, an tambak han selyula, mga sistema han pagpabugnaw. Para han mga pagbutang hin utility-nga sukol nga mayda mga kinahanglanon hin kadugayon hin 4+ oras, an ekonomiya nagtitikang pagkit-on nga makaruruyag. Para ha urukyan? Diri praktikal. Por lo menos diri pa.
Ginbomba nga Hydro: Ha gihapon an Higante .
Dinhi kinahanglan ko maggahin hin pira ka oras, tungod kay an ginbomba nga hydro in ginbabalewaray ha mga uso nga mga paghisgot mahitungod han pagtipig hin enerhiya, ngan sayop ito.
Ha bug-os nga kalibutan, an ginbomba nga hydro in nagrirepresentar hin mga 95% han ginbutang nga kapasidad hin pagtipig hin enerhiya nga grid-sukol. Pabay-i nga maglunod ito.Tanan nga mga ulohan han litium-ion, an ngatanan nga mga pahayag han prensa han agos nga baterya-nakikigkompetensya hira para hiton nahibibilin nga 5%. Makangingirhat an mga numero: sobra 160 GW nga ginbomba nga kapasidad han hydro ha bug-os nga kalibutan, nga nagtitirok hin enerhiya nga ginsusukol ha ginatos nga GWh.
Diri na mas simple pa an prinsipyo. Magbomba hin tubig tipaigbaw kun barato o hura an kuryente. Pabay-i nga umawas ini tipaubos tipaubos pinaagi hin mga turbina kun kinahanglan mo hin kuryente. Enerhiya nga potensyal han grabidad, nga gintitipigan ngan ginpagawas. Waray eksotiko nga mga materyales, waray komplikado nga kemika, waray mga kabaraka ha pagkadaot ha tradisyonal nga kahulogan.
An kahusayan han pagbiyahe tikang ha 70%, depende han disenyo han pagbutang. Diri sugad kahitaas han litium, kondi nakikigkompetensya ha mga baterya han agos. Ngan adi an importante: an mga sistema mag-iiha. An Bath County Pumped Storage Station ha Virginia nag-operate tikang han 1985. Haros upat ka dekada nga masasarigan nga operasyon. Sarihi an pamiling hin 40-anyos na nga baterya nga nagios pa gihapon.
An oras han pagbaton in nag-uswag hin dako nga may mga turbina nga may-ada mga turbina nga may-ada kalaksi nga bomba. An moderno nga mga instalasyon mahimo tikang ha zero ngadto ha bug-os nga paggawas ha sulod hin waray pa duha ka minuto. Malaksi iton para han kadam-an nga mga panginahanglan hin pag-establisar han grid.
An matin-aw nga limitasyon amo an heograpiya. Kinahanglan mo an kaibahan han kahitaas ngan tubig. Damo na nga angayan nga mga lugar an ginhimo ha mga lugar sugad han Norway, Switzerland, ngan mga bahin han Estados Unidos. Pero-ngan ini in makaruruyag-mayda nagtitikadamo nga interes ha mga sarado nga sistema hin loop nga diri nasarig ha natural nga mga lawas hin tubig. Ginbayaan nga mga minahan, katuyoan-gintukod nga mga tipiganan, bisan mga lungib ha ilarom han tuna.
Nagpapabilin nga hitaas an gastos ha pagtukod. Nag-iistorya kita hin binilyon-bilyon ka dolyar para hin dagko nga mga pag-instalar ngan pagtugot hin mga panahon nga ginsusukol ha mga tuig, usahay mga dekada. Iton prente-kargado nga pamuhunan amo an panguna nga ulang ha bag-o nga pag-uswag, diri mga teknikal nga mga limitasyon.
Pinigo nga Hangin
CAES -pinipit nga pagtipig sa enerhiya sa hangin. Duha la nga dagko-scale nga mga planta an nagios yana: Huntorf ha Alemanya (tikang 1978) ngan McIntosh ha Alabama (tikang 1991). Pareho hira nagamit hin mga lungib han asin ha ilarom han tuna. An kahusayan aada ha palibot han 40-50% para han tradisyonal nga mga disenyo nga adiabatiko, bisan man kon an mga abanse nga pamaagi han isothermal nagsasaad hin 70%+. Makaruruyag nga teknolohiya, limitado nga pag-deploy. Pagpadayon.
An Pakiana han Hidroheno .
Nabalik-balik ako ha hidroheno. May mga adlaw nga nahunahuna ko nga kabubuwason ini han maiha-nga pagtipig. Ha iba nga mga adlaw, baga hin diri malalamposan an mga kawad-i hin kahusayan.
Adi an batakan nga matematika nga nakakatrip ha mga tawo. An elektrolisis nagdadalagan ha mga 60% nga kahusayan. An pag-ipit o pag-likido nagkikinahanglan hin usa pa nga bahin han enerhiya. Kun magkokombertir ka utro ha kuryente pinaagi hin usa nga selyula hin gasolina, ginkikita mo bangin 40-60% nga kahusayan. Ibutang adton magkaupod ngan an pagbiyahe nga kahusayan ha mga tuna ha butnga han 25-45%. Amo iton... diri dako.
Pero diri an pagkaepektibo an ngatanan. An hidroheno nagtatanyag hin diri mahihimo han iba nga mga teknolohiya: tinuod nga pagtipig ha panahon nga waray pagkadaot. Maghimo hin hidroheno ha katpaso kon hitaas an resulta han adlaw, tipigi ito ha mga lungib o tangke ha ilarom han tuna, ngan gamita ito ha katugnaw kon nagtitikadamu an panginahanglan. An elektrolito ha usa nga baterya nga nag-aawas mag-oobra la gihapon katapos hin unom ka bulan nga paglingkod nga waray ginbubuhat, sigurado, kondi an hidroheno la... nalingkod didto. Waray mga kabaraka ha kalugaringon-pagawas.
An usa pa nga bentaha amo an pagkaada damu nga butang. An natirok nga hidroheno mahimo magin koryente utro, oo. Kondi mahimo liwat ito magpakaon ha mga proseso ha industriya, maggasolina ha mga sarakyan, o makahimo hin kapaso. Ito nga opsyonal may-ada tinuod nga bili, bisan kon makuri ito kuwentahon.
Madagmit nga Tigamnan ha mga Ligid nga Nalupad .
Haros nahikalimot mga ligid. Nagtitipig hira hin kinetiko nga enerhiya ha usa nga nagtutuyok nga rotor-kasagaran mga komposisyon nga lanot han karbon nga nagdadalagan ha bakante basi maibanan an pag-abri. An oras han pagbaton ha pagkamatuod dayon, nga nagigin hingpit hira para ha pagregulasyon han kaagsob. Pero limitado an kapasidad han enerhiya. Ginkikita mo an mga minuto han pagtipig, diri an mga oras. An Beacon Power nagpapadalagan hin 20 MW nga pasilidad ha New York nga nagbubuhat hin frequency regulation hin mahusay. Para han bulto nga pagtipig? Kitaa ha iba nga lugar.
An Pagtipig han Mainit Nagigin Makaruruyag
Tinunaw nga asin, ginpaso nga balas, mga likido nga cryogenic, yelo-mas damo an pagkaiba-iba dinhi kaysa han nasantop han mga tawo.
An mga planta han koryente nga nakasentro ha adlaw nagamit hin tinunaw nga asin ha sulod hin mga tuig na. An planta han Gemasolar ha Espanya in makakahimo hin kuryente hin maabot 15 oras nga waray direkta nga sirak han adlaw gamit an kapaso nga nakatago ha tinunaw nga nitrate nga asin ha mga 565℃. Napamatud-an nga teknolohiya ito.
An nakakapalipay ha akon ha urhi nga panahon amo an ginpapaso nga pagtipig hin balas ngan graba. Ini nga mga sistema nagamit hin barato ngan hura nga mga materyales nga makakailob ha temperatura nga labaw ha 1000 grado . Waray eksotiko nga mga kadena han suplay nga angay kabarak-an. Usa nga kompanya han Finland nga tinatawag nga Polar Night Energy an naghimo hin 100 MWh nga baterya nga balas nga nag-andar hin komersyal tikang han 2022. 90%
An pagtipig hin yelo para ha mga aplikasyon ha pagpabugnaw takos liwat unabihon. Paghimo hin yelo ha gab-i kun barato an kuryente, gamita ini para ha aircon ha oras han peak han kulop. Simple, epektibo, ngan iginbutang na ha yinukot nga komersyal nga mga tinukod. Diri makaruruyag, kondi nagios ito.
Salit Paonan-o Hira Aktuwal nga Nagtatanding?
An tangkod nga baton: depende ito ha imo gintatalinguha nga buhaton. Nadiri ako hito nga baton, pero totoo ito.
Mga Kinahanglanon ha Kahilawig
Para han sub-ikaduha nga baton ngan halipot nga -kadugayon nga mga panginahanglan (mga segundo ngadto ha mga minuto), an mga ligid ngan mga superkapasitor an nagdudumara. Mahal hira kada kWh pero diri madadaog ha kalaksi. An litium -ion in nakakapot han 1-4 ka oras nga bintana hin sobra ka maupay-diin naukoy an kadam-an nga mga pagbutang hin urukyan ngan komersyal. Ha oras nga imo iduso an naglabay nga 8-10 ka oras, an ginbomba nga hydro ngan agos nga mga baterya nagigin mas ekonomiko. Para ha panahon nga pagtipig nga naabot hin mga semana o mga bulan, an hidroheno amo gud an mapulsanon nga kapilian yana mismo.
Mga Kamatuoran han Gastos
An mga gastos han lithium-ion pack in umubos tikang ha mga $1,100/kWh han 2010 ngadto ha mga $140/kWh han 2024. Usa adto nga urusahon nga agianan. Pero an mga gastos ha baterya bahin la han ekwasyon. Balanse han sistema, pagbutang, pagsumpay han grid, nga nagtutugot-ini nga "mahumok nga mga gastos" nga nagtitikadamo an pagdominar han mga badyet han proyekto. An 100 kWh nga residensyal nga sistema bangin magkantidad hin $20,000-35,000 kon igbutang, nga nakadepende gud ha lokasyon ngan lokal nga mga regulasyon.
An ginbomba nga hydro in mayda pinakahamubo nga gin-lebel nga gastos hin pagtipig para hin maiha nga mga aplikasyon, kasagaran nga $50-80/MWh ha bug-os nga kinabuhi han proyekto. An dakop amo iton abanse nga kinahanglanon nga kapital nga akon gin-unabi hadto. Kinahanglan mo hin mapailubon nga mga mamumuhunan.
An mga baterya han agos mahal pa -bangin $ 300 -500 / kWh para han kumpleto nga mga sistema-pero an mas hilawig nga kinabuhi nagbabag-o han matematika ha mga gastos nga ginpatag. Kun an imo aplikasyon in nagkikinahanglan hin 10,000+ nga mga siklo ha sakob hin 20 ka tuig, padalagana hin maupay an mga numero.
Mga Paghunahuna ha Kalibungan .
Dinhi ako medyo nakakagsangyaw, pasensya na. An paghimo hin litium in mayda tinuod nga mga epekto ha kalibungan, mga kondisyon han pagmina hin kobalto, paggamit hin tubig ha pagkuha hin litium, mga ayat ha pag-recycle han kinabuhi ha katapusan. Nag-uuswag kita hini ngatanan, kondi an pagpakunokuno nga hingpit nga limpyo an mga baterya waray-pagtagad. An ginbomba nga hydro nagbabag-o han mga talan-awon ngan mga ekosistema, bisan kun an sarado nga mga disenyo han loop in nagpapaguti han mga epekto. An hidroheno tikang ha elektrolisis sugad la kalimpyo han koryente nga nagpapaandar hito. Importante ini nga mga pagbalyo ngan takos tangkod nga paghisgotan.
Ano gud an akon igrirekomenda
Para han kadam-an nga mga balay ngan gudti nga negosyo? Litium - ion, partikular nga LFP nga kemika. Hamtong na an teknolohiya, nasasabtan ito han mga nag-iinstalar, ngan nagin makatadunganon gud an mga presyo. Ipadis ini ha solar ha atop ngan mayda ka na sistema nga magseserbisyo hin maupay ha imo ha sakob hin 10-15 ka tuig.
Para han mga proyekto nga grid-nga sukol nga mayda mga kinahanglanon hin kadugayon hin 4+ oras, an pag-iristorya nagigin mas makaruruyag. Seryoso ko nga ebalwaron an mga baterya han agos ha sapit han litium - ion, labi na kon an aplikasyon nagkikinahanglan hin hitaas nga mga pag-ihap han siklo. Ngan ayaw pagbalewaray an ginbomba nga hydro tungod la kay baga hin daan na -kun diin gintutugotan han heyograpiya, agsob nga amo ini an pinakamaupay nga maiha nga pamuhunan.
Bantayi liwat an mga nagtutubo nga mga teknolohiya. An mga baterya nga sodyum in naabot na hin komersyal nga pagkamaopay ngan mahimo makaiban han litium nga ion ha gastos ha sulod hin pipira ka tuig. An mga baterya nga puthaw nga hangin nagtatanyag hin makatirigamnan nga kadamu han enerhiya para ha maiha nga mga aplikasyon. Ginkomersyal an pagtipig han grabidad gamit an solido nga mga bloke imbes nga tubig.
Malaksi nga nag-uuswag an talan-awon. An baga hin pinakamaopay yana bangin diri na amo an baton ha sulod hin lima ka tuig. Ito nga kawaray-kasigurohan nakakapasubo kon kinahanglan mo magdesisyon yana, kondi tinuod liwat ito nga makalilipay. Nabubuhi kita hin pagbag-o kun tipaunan-o gintitirok han kalibutan an enerhiya, ngan diri naghihinay an kalaksi han kabag-ohan.