Важность электричества для нас. Мы используем его для освещения наших домов, приготовления пищи с его помощью и также для использования всех умных продуктов через их подзарядку, таких как телефоны или планшеты и т.д. Оно буквально помогает нам оставаться на связи с семьей и друзьями, делая нашу жизнь гораздо проще. Но знаете ли вы, что производство электроэнергии может быть полезным для окружающей среды? Это может вызывать загрязнение воздуха и планеты. Именно по этой причине люди переходят на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия от солнца и водная энергия (ветровая гидроэнергетика). Они бесплатны, и нет ограничений в том, сколько этих ресурсов может предложить Земля (с меньшим воздействием на воздух, чем традиционные источники энергии). Но есть одна проблема: солнце не светит целый день каждый день, так же как и ветер не дует постоянно. Именно здесь приходит на помощь гибридное хранение энергии для решения этих проблем.
Гибридное энергетическое хранилище объединяет два или более типа устройств хранения энергии. Когда они работают вместе, это позволяет использовать лучшие характеристики каждого метода, обеспечивая более надежное электроснабжение. Например, батареи отлично справляются с доставкой быстрых порций энергии в момент необходимости, но не могут хранить большое количество энергии на протяжении длительного времени. В свою очередь, накопление энергии с помощью насосной гидроэлектростанции может сохранять значительное количество энергии в течение длительного периода (от часов до месяцев) — но только при условии, что станция расположена в подходящем районе с достаточным количеством земли и воды. При совместной работе этих систем можно создать гибридную систему хранения энергии, которая обеспечивает надежность и постоянство для питания наших домов.
Система гибридного накопления энергии, состоящая из технологий аккумуляторов и суперконденсаторов, называется BESS - Системы Хранения Энергии Аккумуляторов. Это помогает сохранять энергию, так как они используют перезаряжаемые батареи и также обеспечивают питанием в случае необходимости. По сути, когда у нас есть избыток электроэнергии (например, солнечные дни вызывают высокое количество производства с помощью солнечных панелей), этот избыток используется для зарядки батарей, которые затем снабжают энергией. Батареи разряжают накопленную электрическую энергию, когда недостаточно мощности, например, во время отключения электроэнергии или ночью (когда нет солнечной энергии!). BESS могут использоваться как в домах, так и в бизнесе и даже в электросетях. Они используются для создания резервного питания во время отключений, хранения солнечной энергии при её производстве и продажи накопленной электроэнергии в периоды пикового спроса.
Гидронасосное хранилище является важной второй стратегией для хранения энергии, в процессе, схожем с возвращением груза после его подъема. Например, с помощью насосов можно поднимать воду из нижнего резервуара, когда электроэнергии больше, чем требуется. Процесс хранит воду на высоте до тех пор, пока она не будет выпущена по необходимости. Когда это необходимо, вода течет обратно в нижний резервуар и при этом проходит через турбины — которые приводят в движение огромные лопасти, позволяя всему, что находится ниже, двигаться как единое целое. Стоимость электричества. Выбор смешивания различных технологий поддержки в основном основан на гидроаккумулирующих хранилищах, что все еще остается хорошим способом хранения энергии, но требует больших объемов воды и земли, поэтому не подходит для всех мест. Этот тип хранилища должен быть расположен очень тщательно.
Гибридное энергетическое хранилище может сделать солнечную (и ветровую) энергию гораздо более надежными возобновляемыми источниками. Светодиоды могут даже работать в плохую погоду, например, в облачные дни, когда нет ветра. Именно здесь гибридное энергетическое хранилище играет очень важную роль в преобразовании лучшего способа устойчивой энергии. Оно помогает сократить потребность во вредных ископаемых видах топлива, которые выделяют газы, опасные для нашего климата. Данная технология помогает странам достигать своих целей в области чистой энергии и снижает выбросы углекислого газа, что имеет ключевое значение для сохранения нашей планеты.
Технология гибридного накопления энергии развивается стремительно. Новое поколение ученых и инженеров не смущается этими препятствиями: они продолжают разрабатывать еще более экзотические материалы, включая графен и системы на основе ванадия, которые проектируются для того, чтобы улучшить производительность аккумуляторов по сравнению с сегодняшними ограничениями, а также продлить их срок службы. Таким образом, эти разработки могут сделать аккумуляторы более эффективными и привести к созданию более производительных и долговечных устройств. Другие механизмы, такие как накопление энергии сжатым воздухом (CAES) и летающие колеса, также находятся среди экспериментов по хранению этой энергии. CAES хранит энергию в виде сжатого воздуха под землей, а летающие колеса хранят кинетическую энергию для последующего использования. Эти два метода имеют удельную плотность энергии в 20 раз выше, чем у используемых сейчас устройств, и также могут оказаться более эффективными.