Kas teile on kunagi öeldud, et saate päikeseenergiat mugavalt salvestada? Saate endale sobival ajal kasutusele võtta umbes 6 erinevat tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteemi. See artikkel on loodud selleks, et teid nende kohta valgustada.
Energia salvestamine on inimkonna üks ilusamaid intrigeerivaid leiutisi. See on üks väheseid hüvesid, mida maa meie tegevusest on saanud. Päikeseenergia salvestamise süsteemid muudavad päikeseenergia kasutamise atraktiivsemaks. Kuna päike tekitab tunni jooksul kiirgust, mis on piisav meie iga-aastase energiavajaduse rahuldamiseks, saab päikesevalguse puudumisel lisaenergiat kasutada.
Päikesepaneelidega majaomanikuna on teil selles artiklis toodud võimalused päikeseenergia salvestamiseks. Need võimalused hõlmavad turbiinide kasutamist, võrguvälist energiasalvestust, võrgus salvestamist, päikesekütuste ja päikesetiikide tootmist.
Lisaks varutoite eelistele kommunaalvõrgu elektrikatkestuse korral aitab mis tahes tüüpi päikeseenergia salvestussüsteemide rakendamine teil ära kasutada kasutusaja (TOU) määra. TOU-tariifid on perioodi kommunaalvõrgu ettevõtted, mis nõuavad elektri eest kõrgemat tasu, kuna neil perioodidel on võrgul suur energiavajadus.
Sisukord
Päikeseenergia salvestussüsteemide kohta
Üldiselt paigaldatakse energiasalvestussüsteemid elektri kogumiseks, keemilise, mehaanilise või soojusenergiana salvestamiseks ja vajaduse korral elektrienergiana tagasi vabastamiseks. Energia salvestamine säästab tippperioodidel tekkivat üleliigset energiat edaspidiseks kasutamiseks.
Erinevat tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteeme saab kasutusele võtta, et saada varutoidet, kui võrk katkeb, ja vähendada elektriarvetele kuluvat raha.
Kuidas päikeseenergia salvestamise süsteeme ehitatakse
Enne kui vaatame, kuidas päikeseenergia salvestamise süsteeme ehitatakse, peame põgusalt vaatama taastuvenergia üldiseid salvestamise viise. Taastuvenergiat saab salvestada keemiliselt ja mehaaniliselt. Säilitamine põhineb mõnel aine füüsikalisel põhimõttel.
Esimene põhimõte, millele päikeseenergia salvestamise süsteemid on üles ehitatud, on materjali temperatuurimuutus selle kuumutamisel või jahutamisel. Aine kogeb hulgikuumutamist, kus salvestatud energia väärtus on võrdeline kasutatava materjali erisoojusmahuga. See toob kaasa nähtuse, mida nimetatakse mõistlikuks kuumutamiseks.
Teine põhimõte, millele päikeseenergia salvestussüsteeme ehitada, seisneb selles, et aine suudab faasisiirde ajal varjatud soojust absorbeerida või vabastada. Kui teatud faasi üleminekuga kaasneb soojuse neeldumine, vabaneb pöördprotsess sama palju soojust, nii et energiat saab salvestada seni, kuni säilib teatud ainefaas.
Kolmas põhineb keemilistel reaktsioonidel. Siin loob energia kõrge energiaga keemiliste sidemetega keemilisi ühendeid, mis seejärel katkestamisel oma energia vabastavad.
Energiat saab salvestada nõrkade keemiliste sidemete moodustumisega, näiteks veemolekulide füsioloogiliselt silikageelil. Energiat saab salvestada ka tugevamate sidemete moodustamise kaudu, näiteks räni oksüdeerimisel ränioksiidiks (kemisorptsioon). Energiatihedus on madalaim materjalides, mis salvestavad keemilist energiat füsiorptsiooni tõttu, ja suurim nendes, mis salvestavad keemilist energiat kemisorptsiooni kaudu. Salvestussüsteemi salvestusmaht on samaväärne reaktsiooni käigus kulutatud soojuse või vaba energiaga.
Neljas põhimõte, mida saab kasutada päikeseenergia salvestussüsteemides, on elektron-augu paaride dissotsiatsioon elektrienergia salvestusseadmetes, nagu akud. Footoneid saab otse päikeselt püüda ja nendes patareides salvestada.
Mõned neist põhimõtetest juhivad erinevat tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteemide ehitamist.
6 tüüpi päikeseenergia salvestussüsteeme
Päikeseenergia salvestamise süsteemide tüübid on järgmised:
- Offgridi päikeseenergia salvestussüsteem/patareide kasutamine
- Võrgustikus päikeseenergia salvestussüsteem
- Hübriidsed päikeseenergia salvestussüsteemid
- Päikeseenergia kütused
- Päikeseenergia tiigid
- Kihitatud päikeseenergia salvestussüsteemid
1. Offgrid päikeseenergia salvestussüsteem/patareide kasutamine
Need, kes kasutavad seda tüüpi päikeseenergia salvestussüsteeme, ei ole kommunaalvõrguga ühendatud. Võrguvälise süsteemi kasutamiseks peab teil olema ladustamiseks piisavalt akusid. Ka teie päikesesüsteem tuleks ehitada nii, et teie kodu saaks aastaringselt toide.
Patareid liigitatakse energia salvestamise keemiliste meetodite alla. Nad muudavad keemilise energia elektrienergiaks. See on võimalik tänu nende patareide tootmisel kasutatavatele elektrokeemilistele elementidele.
Akude elektrokeemilised elemendid on kaks elektroodi, katood ja anood. Need elemendid on ka elektrijuhid ja on eraldatud eraldajaga. Eraldaja ise on valmistatud
Samuti on akus elektrolüüt (katoodi ja anoodi vahel), mis koosneb ioonidest. Need ioonid reageerivad katoodi ja anoodi juhtivate materjalidega. See reaktsioon tekitab akus elektrivoolu.
Patareid on valmistatud erinevatest materjalidest, on erineva suuruse ja kaubamärgiga. Kasutatud materjali põhjal on meil
Pliiakud on vanimad ja odavamad päikeseenergia salvestamisel kasutatavad akud. Nende tühjenemise sügavus on aga väike, seega vajavad need väljavahetamist kiiremini kui teised akud. Liitium-ioonakusid on parem kasutada päikeseenergia salvestussüsteemidena elamutes. Need on kallimad, kuid nende eluiga on pikem kui nende plii-happe kolleegidel. Neil on ka kõrge energiatihedus, mis võimaldab neil energiat väikestes ruumides salvestada.
Järgmine on nikkel-kaadmiumakud. Need on levinud suuremahulistes energiaprojektides, kuna taluvad kõrgeid temperatuure. Ni-Cd akudega seotud toksilisus ja kaadmiumi kõrvaldamise raskus on Ni-Cd akude kasutamisel peamiseks piiranguks. Flow akud on suurimad ja kalleimad akud. Need on parimad suuremahuliste paigalduste jaoks. Neil on väike mälumaht ja laadimis-tühjenemise määr.
2. On-Grid päikeseenergia salvestussüsteem
Võrgusiseseid salvestussüsteeme tuntakse ka võrguga seotud süsteemidena. See süsteem kasutab tavalist võrku ühendatud inverterit ja sellel pole aku salvestusruumi. Päikeseenergiat kasutava majaomanikuna saate salvestada osa energiast kommunaalvõrku. Teie kodus toodetud üleliigse päikeseenergia saab eksportida mõne krediiti või soodustariifi (FiT) eest.
Sisendtariifid_(FIT) on fikseeritud elektrihinnad, mida saate iga kodu päikesepaneelidest toodetud ja kommunaalvõrku salvestatud elektrienergia ühiku eest.
Kui päikesepaneelid toodavad rohkem, kui nad kasutavad, võib klient, kes kasutab seda võrguga seotud süsteemi, saata voolu tagasi võrku. Kui teie koormus ületab päikese poolt tekitatavat, saate lisavõimsust osta ka kommunaalvõrgust.
Enne seda tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteemi valimist peate mõistma, et elektrikatkestuse korral ei varusta teie paneelid teid elektriga. Seda ohutuse huvides, kuna elektriliinidel töötavad liinimehed peavad teadma, et võrku ei toita ühtegi allikat. See tähendab lihtsalt, et teil ei ole luksust elektrikatkestuse ajal voolu nautida.
Seda tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteem sobib teile suurepäraselt, kui soovite vähendada oma energiaarvet ja saada kasu päikeseenergia stiimulitest.
3. Hübriidsed päikeseenergia salvestussüsteemid
Hübriidne energiasüsteem on süsteem, mille puhul kasutatakse energia tootmiseks kahe või enama energiasüsteemi kombinatsiooni. See võib olla päikesetehnoloogia ja tuuleturbiini kombinatsioon energia tootmiseks.
Hübriidne päikeseenergia salvestussüsteem võib olla kombinatsioon päikesepatareidest ja kommunaalvõrgust. Seda tüüpi päikeseenergia salvestussüsteemi kasutamisel salvestatakse toodetud päikeseenergia akudesse, samal ajal kui klient kasutab kommunaalteenust. Kui akude energia on otsas, saate mugavalt kommunaalvõrku lülituda. Teisest küljest, kui kommunaalvõrgust tekib elektrikatkestus, saate ka akudele üle minna.
4. Päikeseenergia kütused
Seda tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteem on veel pooleli. See ei ole praegu kommertsenergiaturul kuigi levinud. Päikesekütused on sünteetilised kemikaalid, nagu vesinik, ammoniaak ja hüdrasiin, mida toodetakse ja säilitatakse päikesevalguse puudumisel.
Päikesekütuseid saab toota päikesepaneelide elektrist (elektrokeemiliselt), kontsentreeritud päikeseenergiast toodetud soojusest (termokeemiliselt), kunstlikul fotosünteesil (fotobioloogiline) või footonitest (fotokeemiliselt). Kõik need töötavad, käivitades mõningaid keemilisi reaktsioone, mis muudavad päikeseenergia keemiliseks energiaks.
Päikesekütuseid saab toota ka otseselt või kaudselt. Otsesed protsessid toodavad päikeseenergiat päikesevalgusest ilma vahepealse energia muundamiseta. Kaudsed protsessid muudavad päikeseenergia esmalt mõneks muuks energialiigiks (biomass või elektrienergia) ja seda energiat kasutatakse edasi kütuse tootmiseks.
Energia muundamise käigus läheb teatud hulk energiat kaotsi. See on põhjus, miks kaudsed protsessid on vähem tõhusad kui otsesed protsessid. Kaudseid protsesse on aga lihtsam rakendada. Teadlased tegelevad rohkem uuringutega, kuidas parandada päikesekütuste tootmise otseprotsesse.
Päikesekütuseid saab säilitada nii kaua kui võimalik. Neid saab ka transportida ühest kohast teise ja transportida kõikjal, muutes need väärtuslikuks ja paindlikuks ressursiks usaldusväärsema elektrivõrgu jaoks.
5. Kihitatud päikeseenergia salvestussüsteem
Päikeseenergiat saab rakendada ja kasutada kahel viisil; kasutades PV-elemente ja kasutades CSP-d. Stratifitseeritud energiasalvestussüsteem töötab koos CSP-ga. See hõlmab päikeseenergia salvestamist soojusenergiana, mida saab vajaduse korral elektriks muundada.
Siin kasutatakse kuumaveepaake, mida tuntakse ka kuumaveeballoonidena, soojusmahutitena või soojusmahutitena, vee hoidmiseks ruumide kütmiseks või koduseks kasutamiseks.
Sooja vett hoitakse isoleeritud paagis nii kaua kui. Kui energiat kavatsetakse kasutada elektri tootmiseks, kasutatakse soojust vee keetmiseks ja tekkiv aur käivitab turbiini, mis toodab elektrit.
6. Päikesetiigid
Päikeseenergia tiigid töötavad ka kontsentreerivate päikesesoojusenergiasüsteemidega.
Päikesetiik on veekogu, mis kogub ja salvestab päikeseenergiat soojusena. Selle tööpõhimõte on loomuliku konvektsiooni vastupidine. Loomulikult, kui päikesevalgus satub soolasesse tiiki, soojendab see kõigepealt vee tiigi põhjas. See vesi muutub vähem tihedaks ja konvektsiooni kaudu tõusevad selle molekulid pinnale.
Päikesetiikides on olukord vastupidine. Tiigid on ehitatud konvektsiooni takistamiseks. Tiik saab soola koguses, millest piisab põhjas oleva vee täielikuks küllastamiseks. Vee soojendamisel, nagu tavaliselt, ei segune kõrge soolasisaldusega ja kuumem vesi täielikult pinnal oleva vähem soolase ja jahedama veega.
Segamine on mahe ja konvektsioon toimub ülemises ja põhjavees eraldi. See efekt vähendab oluliselt soojuskadu. Soolasem vesi võib soojeneda kuni 90 ℃, samas kui ülemine hoiab temperatuuri nii madalal kui 30 ℃
Hiljem saab soolasema kuuma vee suunata turbiini, mis suure nõudluse korral pöördub elektrienergia tootmiseks.
KKK
Mitu päikeseenergia salvestamise süsteemi on olemas?
Päikeseenergia salvestamise süsteemid ei piirdu viie käesolevas artiklis käsitletud süsteemiga. Neid on päris palju, enamik on alles väljatöötamisel. See artikkel selgitab neid, mis on kommertsenergiaturul levinud.
Milline on parim viis päikeseenergia salvestamiseks?
Päikeseenergia salvestamiseks pole parimat viisi. Kindlat tüüpi päikeseenergia salvestamise süsteemi valimisel tuleks lähtuda teie vajadustest, eelarvest ja asukohast. Avalikust võrgust kaugel asuvate hoonete jaoks sobivad võrguvälised salvestussüsteemid. Hooned, mis on juba võrku ühendatud, kuid vajavad varutoidet, vajavad hübriidsalvestussüsteemi.
Kas päikesepatareide hoidmine on seda väärt?
Jah nad on. Akud võivad teid töös hoida ka kommunaalvõrgu voolukatkestuse korral. Sõltuvalt teie eelarvest saate osta akusid, mille eluiga on kuni 7 aastat.
Kui kaua saab päikeseenergiat salvestada?
Salvestussüsteemidel on erinev energia- ja võimsusvõimsus. Energiavõimsus (mõõdetuna kilovattides tunnis) on energia hulk, mida saab salvestada, samas kui võimsus (mõõdetuna kilovattides) on energia hulk, mida saab igal ajal vabastada. See määrab, kui kaua võib salvestussüsteem koormuse toitel töötada.
Soovitused
- Kuidas päikeseenergiat taimedes salvestatakse | Praktiline seletus
. - Päikeseenergia säilitamine vees | Pettus või tegelikkus
. - 40 parimat päikeseenergia ettevõtet riikide lõikes
. - Asjad, mida päikeseenergia tänavavalgustussüsteemi projekteerimisel meeles pidada
. - 6 parimat keskkonnasõbralikku energiaallikat