اهمیت برق برای ما. ما از آن برای روشن کردن خانههایمان، پخت غذا و همچنین استفاده از تمام محصولات هوشمند با شارژ کردن آنها مثل تلفنها یا تبلتها استفاده میکنیم. واقعاً به ما کمک میکند تا با خانواده و دوستان ارتباط برقرار کنیم و زندگیمان را آسانتر کند. اما آیا میدانید تولید برق میتواند به محیط زیست کمک کند؟ این میتواند آلودگی در هوا و سیاره ایجاد کند. به همین دلیل، مردم به منابع انرژی تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی از نور خورشید و باد و آب (هیدرو) روی میآیند. آنها رایگان هستند و محدودیتی برای استفاده از این منابع که زمین ارائه میدهد وجود ندارد (با تأثیر کمتری بر هوا نسبت به منابع انرژی سنتی). اما مشکلی وجود دارد: خورشید همواره طی 24 ساعت نیست و همیشه باد نمیوزد. در اینجا ذخیرهسازی انرژی ترکیبی وارد میشود تا این مشکلات را حل کند.
ذخیرهسازی انرژی ترکیبی دو یا چند نوع دستگاه ذخیرهسازی انرژی را ترکیب میکند. وقتی آنها این کار را انجام میدهند، به آنها اجازه میدهد که بهترین ویژگیهای هر روش را استفاده کنند تا بتوانیم قدرتی قابل اعتمادتر داشته باشیم. باتریها، به عنوان مثال، در ارائه ضربههای سریع انرژی زمانی که نیاز داریم عالی هستند، اما نمیتوانند مقدار زیادی انرژی را برای مدت زمان طولانی ذخیره کنند. به نوبه خود، ذخیرهسازی هیدرو پمپ شده میتواند مقدار زیادی انرژی را برای مدت زمان طولانی (از ساعات تا ماهها) نگهداری کند — اما فقط اگر طرح در مناطق مناسبی قرار داشته باشد که زمین و آب کافی دارند. با هماهنگی این سیستمها، آنها میتوانند به یک سیستم ذخیرهسازی انرژی ترکیبی ترکیب شوند که قابلیت اطمینان و ثبات را برای تأمین برق خانههای ما فراهم میکند.
ذخیرهسازی انرژی ترکیبی که از فناوریهای باتری و سوپرکاپاسیتور تشکیل میشود، به آنها سیستمهای ذخیرهسازی انرژی باتری یا BESS میگویند. این سیستمها کمک میکنند تا انرژی را ذخیره کنیم زیرا از باتریهای شارژ پذیر استفاده میکنند و همچنین در زمان نیاز قدرت را ارائه میدهند. اساساً، وقتی که داریم اضافه برق (مثل روزهای خورشیدی که باعث تولید زیاد انرژی توسط پانلهای خورشیدی میشود)، این اضافه به باتریها شارژ میشود و انرژی را تأمین میکند. باتریها انرژی الکتریکی ذخیره شده را زمانی که برق کافی وجود ندارد، مثل در حین قطع برق یا شب (که انرژی خورشیدی وجود ندارد!) آزاد میکنند. BESS میتواند از خانهها تا کسبوکارها و حتی شبکههای برق استفاده شود. آنها برای تولید برق پشتیبانی در مواقع قطع برق، ذخیره انرژی خورشیدی در زمان تولید و فروش برق ذخیره شده در ساعات عرضه بالا استفاده میشوند.
پمپاژ هیدرو الکتریک یک استراتژی مهم دوم برای ذخیره سازی انرژی است، در فرآیندی شبیه به باز کردن وزن پس از بلند آوردن آن. مانند استفاده از پمپها برای بلند کردن آب از مخزن پایین تر وقتی بیشتر برق نسبت به نیاز وجود دارد. این فرآیند آب را در جایگاه بالا ذخیره می کند تا زمانی که نیاز به آن باشد و آب باز خواهد گشت. وقتی نیاز است، آب دوباره به مخزن پایین تر خود بازمی گردد و در حال عبور از توربین ها - که آن پرهای غول پیکری را می چرخاند که همه چیز پس از آن به صورت یک واحد حرکت می کند. هزینه برق شما انتخاب می کند تا فناوری های مختلف را ترکیب کند که بیشتر به ذخیره سازی هیدرو الکتریک وابسته است، بنابراین همچنان راه خوبی برای ذخیره سازی انرژی است، اما نیاز به بارها و بارها آب و زمین دارد، بنابراین در همه جا کار نخواهد کرد. این نوع ذخیره سازی باید بسیار دقیق قرار داده شود.
ذخیرهسازی انرژی ترکیبی میتواند خورشید (و باد) را به عنوان منابع تجدیدپذیر قابل اتکا تر کند. چراغهای LED حتی در آب و هواهای بد مثل روزهای ابری و بدون باد نیز میتوانند فعال شوند. جایی که ذخیرهسازی انرژی ترکیبی نقش بسیار مهمی در تبدیل بهترین روش انرژی پایدار دارد. این فناوری کمک میکند تا تقاضا برای سوختهای فسیلی مضر کاهش یابد که گازهایی را منتشر میکنند و اقلیم ما را آسیب میرساند. این فناوری کمک میکند تا کشورها اهداف انرژی تمیز خود را دستیابی کنند و اmissão کربن را کاهش دهند، که برای حفظ زمین ما امری اساسی است.
تکنولوژی ذخیرهسازی ترکیبی قدرت به سرعت پیشرفت میکند. نسل جدیدی از دانشمندان و مهندسان ظاهر شدهاند که از چالشهای موجود آزار نمیگیرند: آنها ادامه میدهند تا مواد بیشتری را که شامل گرافن و سیستمهای مبتنی بر وانادیوم هستند توسعه دهند، که طراحی شدهاند تا عملکرد باتری را نسبت به محدودیتهای امروزی بهبود بخشند و همچنین طول عمر بیشتری داشته باشند. بنابراین این توسعهها میتوانند کارایی باتریها را افزایش دهند و منجر به عملکرد بهتر و طول عمر بیشتری شوند. مکانیسمهای دیگر، مانند ذخیرهسازی انرژی هوا فشرده (CAES) و گردشدهها نیز در میان آزمایشهای نحوه ذخیرهسازی این قدرت قرار دارند. CAES انرژی را به صورت هوا فشرده زیرزمینی ذخیره میکند و گردشدهها انرژی کینتیک را برای استفاده بعدی ذخیره میکنند. این دو ایده چگالی انرژی تا ۲۰ برابر بیشتری نسبت به دستگاههای موجود در حال حاضر دارند و میتوانند کارآمدتر ثابت شوند.