電気の私たちにとっての重要性についてです。私たちは家を明るくし、調理をし、スマートフォンやタブレットなどのデバイスを充電するために電気を使います。文字通り、電気は私たちが家族や友人とつながる手助けをし、生活をより便利にしています。しかし、電気を生成することが環境に良い影響を与えることをご存知ですか? 実際、伝統的な方法で電力を生成することは、空気や地球全体に汚染を引き起こす可能性があります。これが、人々が太陽光や風力(水力)、そして水を使った再生可能エネルギー源に切り替えている理由です。これらは無料であり、地球が提供できるこれらの資源には限りがほとんどありません(従来のエネルギー源と比べて空気への影響も少ないです)。しかし、一つ問題があります:太陽は一日中いつでも輝いているわけではなく、風も常に吹いているわけではありません。ここでハイブリッドエネルギーストレージが登場し、これらの問題を解決する手助けをします。
ハイブリッドエネルギー貯蔵は、2つ以上の種類のエネルギー貯蔵デバイスを組み合わせます。これにより、それぞれの方法の最良の特徴を使い、より信頼性の高い電力を得ることができます。例えば、バッテリーは私たちが瞬時に必要とするときに急速な電力供給に優れていますが、長期間にわたって多くのエネルギーを蓄えることはできません。一方で、揚水発電は長い期間(数時間から数ヶ月)にわたって大量のエネルギーを保持できますが、適切な地形や十分な土地と水がある場所に限られます。これらのシステムが調和すれば、一緒にハイブリッドエネルギー貯蔵システムとして組み合わされ、家庭への電力供給に信頼性と一貫性を提供します。
バッテリー技术和スーパーキャパシタ技术を組み合わせたハイブリッドエネルギー貯蔵システムは、BESS(Battery Energy Storage System)と呼ばれています。これにより、再充電可能なバッテリーを使用してエネルギーを保存し、必要に応じて電力を供給することができます。基本的に、余剰の電力がある場合(例えば、晴れた日にソーラーパネルで大量の電力を生成した場合)、その余剰分はバッテリーに充電され、エネルギーを供給します。電力が不足している場合、例えば停電時や夜間(太陽エネルギーがない場合でも!)、バッテリーは蓄えた電力を放電します。BESSは家庭から企業、さらには電力網まで幅広く使用され、停電時のバックアップ電源の生成、太陽光発電時のエネルギー貯蔵、そして需要のピーク時に蓄えた電力を販売するために使用されます。
水力ポンプは、エネルギーを蓄えるための重要な二次戦略であり、重りを上げた後にそれを元の位置に戻すようなプロセスに似ています。余剰電力があるときに下部の貯水池から水をポンプで汲み上げることで、このプロセスは高い位置に水を蓄えます。そして必要に応じてその水を放出します。必要になると、水は再び下部の貯水池に戻り、その過程でタービンを通ります——これは巨大な羽根車を回転させ、それ以降のすべてのユニットを一つとして動かします。コスト 電気 様々な技術を組み合わせる際、主に使用されるのは揚水発電によるエネルギー貯蔵です。これにより依然として良いエネルギー蓄積方法ですが、大量の水と土地が必要なのでどこでも使えるわけではありません。この種の蓄電システムは非常に慎重に設置する必要があります。
ハイブリッドエネルギー貯蔵は、太陽光(および風力)をより信頼性の高い再生可能エネルギー源にすることができます。LEDは、曇りの日や風がないなどの悪天候でも電力を供給することができます。それがまさに、ハイブリッドエネルギー貯蔵が持つ重要な役割であり、それは持続可能なエネルギーのより良い方法を変革します。これは、地球温暖化に有害なガスを放出する化石燃料の需要を減らすのに役立ちます。この技術は、国々がクリーンエネルギー目標を達成するのを助け、二酸化炭素排出量を削減し、私たちの惑星の持続可能性において極めて重要です。
ハイブリッド電力貯蔵技術は急速に進歩しています。新しい世代の科学者やエンジニアたちは、これらの障害に動揺することなく、グラフェンやバナジウムをベースとしたより異種の材料を開発し続けています。これらは、現在の制約を超えて電池性能を向上させ、さらに長持ちするように設計されています。したがって、これらの開発により、電池がより効率的になり、パフォーマンスが向上し、寿命が延びる可能性があります。その他のメカニズムとしては、圧縮空気エネルギー貯蔵(CAES)やフライホイールも、この電力をどのように貯蔵するかについての実験の一部です。CAESは地中で圧縮空気としてエネルギーを蓄え、フライホイールは後で使用するために運動エネルギーを蓄えます。この2つのアイデアは、現在使用されている装置よりも最大20倍高いエネルギー密度を持ち、さらに効率的であることが示されるかもしれません。