Ηλεκτρική ενέργεια και αποθήκευση ενέργειας

Πηγή: World - nuclear.org

Καθώς οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αυξάνονται σε σημασία, τα αποτελεσματικά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (ESS) είναι ζωτικής σημασίας για τη διαχείριση της διαλείπουσης της φύσης της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας. Οι λύσεις αποθήκευσης ενέργειας για εφαρμογές δικτύου γίνονται όλο και πιο συνηθισμένες μεταξύ των ιδιοκτητών δικτύων, των χειριστών συστημάτων και των τελικών χρηστών. Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας επιτρέπουν ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων και μπορούν να προσφέρουν αποτελεσματικές λύσεις για εξισορρόπηση ενέργειας, βοηθητικές υπηρεσίες και αναβολή επενδύσεων σε υποδομές.

Η ίδια η ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να αποθηκευτεί σε μεγάλη κλίμακα, αλλά μπορεί να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας, οι οποίες μπορούν να αποθηκευτούν και αργότερα να μετατραπούν πίσω σε ηλεκτρική ενέργεια όπως απαιτείται. Τα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνουν μπαταρίες, στροφές, συμπιεσμένο αέρα και αντλημένη υδροηλεκτρική ενέργεια. Η συνολική ποσότητα ενέργειας που μπορεί να αποθηκευτεί σε οποιοδήποτε σύστημα είναι περιορισμένη. Η ενεργειακή του χωρητικότητα εκφράζεται στο megawatt - Ώρες (MWH) και η ισχύς της εκφράζεται σε megawatts (MW ή MWE). Τα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να σχεδιαστούν για να παρέχουν βοηθητικές υπηρεσίες στο σύστημα μετάδοσης, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου συχνότητας, ο οποίος είναι ο πρωταρχικός ρόλος του πλέγματος - μπαταρίες κλίμακας σήμερα. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις διάφορες επιλογές αποθήκευσης παρακάτω.

Αποθήκευση νερού αντλίας

Η αντλημένη αποθήκευση περιλαμβάνει την άντληση νερού ανηφορίας σε μια δεξαμενή από την οποία μπορεί να απελευθερωθεί κατόπιν αιτήματος για τη δημιουργία υδροηλεκτρικού. Η αποτελεσματικότητα της διπλής διαδικασίας είναι περίπου 70%. Η αντλημένη αποθήκευση περιελάμβανε το 95% των μεγάλων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας του κόσμου - στην ηλεκτρική ενέργεια στα μέσα - 2016 και το 72% της χωρητικότητας αποθήκευσης που προστέθηκε το 2014. Ωστόσο, η αποθήκευση της μπαταρίας αναπτύσσεται ευρέως και έφτασε περίπου 15,5 GW συνδεδεμένα με δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας στα τέλη του 2020, σύμφωνα με το IEA. Κτίριο - Η αποθήκευση ισχύος κλίμακας εμφανίστηκε το 2014 ως καθοριστική τάση ενεργειακής τεχνολογίας. Αυτή η αγορά έχει αυξηθεί κατά 50% έτος - στο - έτος, με λιθίου - μπαταρίες ιόντων προεξέχουσες αλλά μπαταρίες κυψέλης ροής οξειδοαναγωγής δείχνουν υπόσχεση. Αυτή η αποθήκευση μπορεί να είναι η μείωση της ζήτησης στο δίκτυο, όπως το back-up ή για το arbitrage των τιμών.

Τα έργα και ο εξοπλισμός αποθήκευσης αντλούν μακρά διάρκεια ζωής - ονομαστικά 50 χρόνια, αλλά ενδεχομένως περισσότερο, σε σύγκριση με τις μπαταρίες - 8 έως 15 χρόνια. Η αποθήκευση Hypro Pumper είναι το καλύτερο κατάλληλο για την παροχή κορυφής - ισχύος φόρτωσης για ένα σύστημα που περιλαμβάνει κυρίως ορυκτά καύσιμα ή/και πυρηνική παραγωγή. Δεν είναι τόσο καλά - κατάλληλο για να συμπληρώσετε για διαλείπουσα, μη προγραμματισμένη και απρόβλεπτη γενιά.

Μια έκθεση του Παγκόσμιου Συμβουλίου Ενέργειας τον Ιανουάριο του 2016 προέβλεπε σημαντική πτώση του κόστους για την πλειονότητα των τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας από το 2015 έως το 2030. Οι τεχνολογίες μπαταριών έδειξαν μείωση από μια σειρά από € 100 - 700/mWh το 2015 σε € 50 - 190/MWh το 2030 - μείωση πάνω από 70% στο ανώτερο όριο κόστους τα επόμενα 15 χρόνια. Θείο νατρίου, οξέος μολύβδου και λιθίου - τεχνολογίες ιόντων οδηγούν το δρόμο σύμφωνα με το WEC. Η αναφορά μοντελοποιεί την αποθήκευση που σχετίζεται τόσο με τους αιολικούς όσο και με τα ηλιακά εργοστάσια, αξιολογώντας το προκύπτον επίπεδο αποθηκευτικού κόστους (LCOs) σε συγκεκριμένα φυτά. Σημειώνει ότι ο συντελεστής φορτίου και ο μέσος χρόνος απόρριψης σε ονομαστική ισχύ είναι ένας σημαντικός καθοριστικός παράγοντας των LCOs, με τη συχνότητα του κύκλου να γίνεται δευτερεύουσα παράμετρος. Για την ηλιακή - σχετική αποθήκευση Η περίπτωση εφαρμογής ήταν καθημερινή αποθήκευση, με έξι - ώρα απόρριψης ώρας σε ονομαστική ισχύ. Για την αποθήκευση που σχετίζεται με τον άνεμο, η περίπτωση εφαρμογής ήταν για διήμερη αποθήκευση με 24ωρη απόρριψη σε ονομαστική ισχύ. Στην πρώτη περίπτωση η πιο ανταγωνιστική τεχνολογία αποθήκευσης είχε LCOs ύψους € 50-200/MWH. Στην τελευταία περίπτωση, το επίπεδο των επιπέδων ήταν υψηλότερο και ευαίσθητο στον αριθμό των κύκλων εκκένωσης ετησίως και "λίγες τεχνολογίες εμφανίστηκαν ελκυστικές".

Μετά από δύο - ετήσια μελέτη από την Επιτροπή Δημόσιων Επιχειρήσεων της Καλιφόρνια, το κράτος το 2010 ψήφισε νομοθεσία που απαιτούσε 1325 MWE αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας (εξαιρουμένων των μεγάλων - αντλίας αποθήκευσης κλίμακας) μέχρι το 2024. Η νομοθεσία καθορίζει την εξουσία, όχι τη χωρητικότητα αποθήκευσης (MWH), υποδηλώνοντας ότι ο κύριος σκοπός είναι ο έλεγχος συχνότητας. Ο δηλωμένος σκοπός της νομοθεσίας είναι να αυξηθεί η αξιοπιστία του δικτύου παρέχοντας την αποστολή ισχύος από την αυξανόμενη αναλογία των εισροών ηλιακών και αιολικών ενέργειας, να αντικαταστήσει το spinning αποθεματικό, να παράσχει τον έλεγχο συχνότητας και να μειώσει τις απαιτήσεις χωρητικότητας αιχμής (ξυρίσματος αιχμής). Τα συστήματα αποθήκευσης μπορούν να συνδεθούν είτε με συστήματα μετάδοσης είτε με διανομή, ή να είναι πίσω από το μετρητή. Η κύρια εστίαση είναι στα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας (BESS). Η ενεργειακή arbitrage μπορεί να ενισχύσει τα έσοδα, αγοράζοντας - κορυφή και πώληση για αιχμή της ζήτησης. Η Νότια Καλιφόρνια Edison το 2014 ανακοίνωσε σχέδια για 260 MW αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας για να αντισταθμίσει το κλείσιμο του πυρηνικού εργοστασίου 2150 MWE San Onofre. Ενώ τα 1,3 GW στο πλαίσιο της ζήτησης 50 GW του κράτους δεν θα παρέχουν μεγάλη αποστολή εξουσίας, ήταν ένα σημαντικό κίνητρο για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας.

Το Όρεγκον ακολούθησε την Καλιφόρνια και το 2015 έθεσε μια απαίτηση για μεγαλύτερες επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας (PGE και Pacificorp) να προμηθεύσει τουλάχιστον 5 MWh αποθήκευσης μέχρι το 2020 και η PGE πρότεινε 39 GW σε διάφορες τοποθεσίες, κοστίζοντας $ 50 έως $ 100 εκατομμύρια. Τον Ιούνιο του 2017 η Μασαχουσέτη εξέδωσε στόχο 200 MWh Storage μέχρι το 2020. Τον Νοέμβριο του 2017 η Νέα Υόρκη αποφάσισε να θέσει στόχο αποθήκευσης για το 2030.

Σε ορισμένα μέρη, η αντλημένη αποθήκευση χρησιμοποιείται για να εξισορροπήσει το καθημερινό φορτίο δημιουργίας, αντλώντας νερό σε ένα υψηλό φράγμα αποθήκευσης κατά τη διάρκεια της - ώρες αιχμής και τα σαββατοκύριακα, χρησιμοποιώντας την υπερβολική βάση - χωρητικότητα φόρτωσης από χαμηλή {{2} άνθρακα κόστους ή πυρηνικές πηγές. Κατά τη διάρκεια των ωρών αιχμής, αυτό το νερό μπορεί να απελευθερωθεί μέσω των στροβίλων σε χαμηλότερη δεξαμενή για υδροηλεκτρική ενέργεια - ηλεκτρική παραγωγή, μετατρέποντας την πιθανή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Αναστρέψιμη αντλία - Turbine/Motor - Τα συγκροτήματα γεννήτριας μπορούν να λειτουργήσουν τόσο ως αντλίες όσο και ως στρόβιλοι*. Τα συστήματα αποθήκευσης που έχουν αντλήσει μπορεί να είναι αποτελεσματικά στην κάλυψη αλλαγών αιχμής λόγω της ταχείας ράμπας - επάνω ή ράμπας - κάτω και κερδοφόρα λόγω της διαφορικής μεταξύ κορυφής και OFF - κορυφαίες τιμές χονδρικής. Το κύριο ζήτημα εκτός από το νερό και το υψόμετρο είναι στρογγυλό - απόδοση ταξιδιού, η οποία είναι περίπου 70%, οπότε για κάθε MWh εισροής μόνο 0,7 MWh ανακτάται. Επιπλέον, σχετικά λίγα μέρη έχουν πεδίο εφαρμογής για αντλημένα φράγματα αποθήκευσης κοντά στο σημείο όπου απαιτείται η ισχύς.

Οι στρόβιλοι Francis είναι ευρέως - που χρησιμοποιούνται για αντλημένη αποθήκευση, αλλά έχουν ένα όριο υδραυλικής κεφαλής περίπου 600 m.

Η περισσότερη αντλημένη χωρητικότητα αποθήκευσης σχετίζεται με καθιερωμένο υδροηλεκτρικό - ηλεκτρικά φράγματα στα ποτάμια, όπου το νερό αντλείται πίσω σε ένα υψηλό φράγμα αποθήκευσης. Τέτοια φρατολογημένα συστήματα υδροηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να συμπληρωθούν από το OFF - River Pumped Hydro. Αυτό απαιτεί ζεύγη μικρών δεξαμενών σε λοφώδες έδαφος και εντάχθηκαν με σωλήνα με αντλία και στρόβιλο.

Αυτό το σχήμα του έργου Gordon Butte είναι χαρακτηριστικό του OFF - River Pumped Storage (Gordon Butte)

Η Διεθνής Ένωση Υδροηλεκτρικής Ένωσης διαθέτει ένα εργαλείο παρακολούθησης, το οποίο χαρτογραφεί τις θέσεις και την ικανότητα ισχύος για τα υπάρχοντα και προγραμματισμένα έργα αποθήκευσης.

Η αποθήκευση που έχει χρησιμοποιηθεί από τη δεκαετία του 1920 και σήμερα έχει εγκατασταθεί περίπου 160 αντλίες GW παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων 31 GW στις ΗΠΑ, 53 GW στην Ευρώπη και τη Σκανδιναβία, 27 GW στην Ιαπωνία και 23 GW στην Κίνα. Αυτό ισοδυναμεί με περίπου 500 GWH που μπορεί να αποθηκευτεί-περίπου το 95% του μεγάλου παγκοσμίως - αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας στα μέσα του 2016 και το 72% αυτής της ικανότητας που προστέθηκε το 2014.World Energy Outlook 2016Έργα 27 GW της αντλημένης χωρητικότητας αποθήκευσης που προστίθεται μέχρι το 2040, κυρίως στην Κίνα, τις ΗΠΑ και την Ευρώπη.

Για το OFF- River Pumped Hydro Οι ζευγαρωμένες δεξαμενές συνήθως πρέπει να έχουν διαφορά υψομέτρου τουλάχιστον 300 μέτρων. Τα εγκαταλελειμμένα υπόγεια ορυχεία έχουν κάποιες δυνατότητες ως τοποθεσίες. Στην περιοχή Leon της Ισπανίας, το Navaleo σχεδιάζει ένα αντλημένο σύστημα υδροηλεκτρικής ενέργειας σε πρώην ανθρακωρυχείο με κεφαλή 710 μέτρων και έξοδο 548 MW, τροφοδοτώντας 1 TWH ετησίως πίσω στο δίκτυο.

Σε αντίθεση με τις εισροές αιολικής και ηλιακής ενέργειας σε ένα σύστημα πλέγματος, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι σύγχρονη και ως εκ τούτου παρέχει βοηθητικές υπηρεσίες στο δίκτυο μετάδοσης, όπως ο έλεγχος συχνότητας και η παροχή αντιδραστικής ισχύος. Ένα σχέδιο αποθήκευσης αντλίας έχει συνήθως 6 έως 20 ώρες αποθήκευσης υδραυλικών δεξαμενών για λειτουργία, σε σύγκριση με πολύ λιγότερο για τις μπαταρίες. Τα συστήματα αποθήκευσης αντλίας είναι συνήθως πάνω από 100 mWh αποθηκευμένη ενέργεια.

Η αντλημένη υδροηλεκτρική αποθήκευση ταιριάζει καλύτερα στην παροχή κορυφής - ισχύος φόρτωσης για ένα σύστημα που περιλαμβάνει κυρίως ορυκτά καύσιμα ή/και πυρηνική παραγωγή με χαμηλό κόστος. Είναι πολύ λιγότερο κατάλληλο για τη συμπλήρωση για διαλείπουσα, μη προγραμματισμένη γενιά, όπως ο άνεμος, όπου η πλεονασματική διαθεσιμότητα ισχύος είναι ακανόνιστη και απρόβλεπτη.

Η μεγαλύτερη αντλημένη εγκατάσταση αποθήκευσης βρίσκεται στη Βιρτζίνια, ΗΠΑ, με χωρητικότητα 3 GW και 30 GWH αποθηκευμένη ενέργεια. Ωστόσο, οι χρήσιμες εγκαταστάσεις μπορεί να είναι αρκετά μικρές. Επίσης, δεν χρειάζεται να είναι συμπληρωματικά των μεγάλων υδροηλεκτρικών συστημάτων, αλλά μπορούν να χρησιμοποιήσουν οποιαδήποτε διαφορά στην ανύψωση μεταξύ ανώτερων και κατώτερων δεξαμενών άνω των 100 μέτρων, αν όχι πολύ μακριά. Στο Okinawa Seawater αντλείται σε ένα βράχο - Top Reservoir. Στην Αυστραλία θεωρήθηκε ένα υπόγειο ορυχείο για μια χαμηλότερη δεξαμενή. Το Ισραήλ σχεδιάζει το 344 MW Kokhav Hayarden δύο - σύστημα δεξαμενών.

Στη Μοντάνα των ΗΠΑ, το 1 δισεκατομμύριο δολάρια, 4 x 100 MW Gordon Butte Pumped Hydro Project στο κεντρικό τμήμα του κράτους θα χρησιμοποιήσει υπερβολική ισχύ από τα 665 mwe των ανεμογεννητριών του κράτους, αν και αυτό είναι λιγότερο προβλέψιμο από το φορτίο- που έχει σχεδιαστεί για να παρέχει βάση- φορτίο. Η Absaroka Energy θα κατασκευάσει την αυξημένη δεξαμενή σε MESA 312 μέτρα πάνω από την κατώτερη δεξαμενή από το 2018. Αναμένει να προμηθεύσει 1300 GWH ετησίως για να συμπληρώσει τον άνεμο, με βοηθητικές υπηρεσίες.

Στη Γερμανία το έργο Wind and Hydro του Gaildorf κοντά στο Münster αναμένεται να λειτουργήσει το 2018. Περιλαμβάνει 13,6 MWE από ανεμογεννήτριες και 16 MWE υδροηλεκτρικής χωρητικότητας από την αντλημένη αποθήκευση.

Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας

Οι μπαταρίες αποθηκεύουν και απελευθερώνουν ενέργεια ηλεκτροχημικά. Οι απαιτήσεις για την αποθήκευση της μπαταρίας είναι υψηλής πυκνότητας ενέργειας, υψηλή ισχύς, μεγάλη διάρκεια ζωής (φορτίο - κύκλοι εκφόρτισης), υψηλός γύρος - απόδοση, ασφάλεια και ανταγωνιστικό κόστος. Άλλες μεταβλητές είναι η διάρκεια εκφόρτισης και ο ρυθμός φόρτισης. Διάφοροι συμβιβασμοί γίνονται μεταξύ αυτών των κριτηρίων, υπογραμμίζοντας τους περιορισμούς των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας (BESS) σε σύγκριση με τις πηγές παραγωγής που μπορούν να αποσταλούν. Το ζήτημα της απόδοσης ενέργειας στην επένδυση ενέργειας (EROI) προκύπτει επίσης, η οποία σχετίζεται έντονα με το πόσο καιρό μια μπαταρία είναι σε λειτουργία και πώς ο γύρος - απόδοση ταξιδιού διατηρεί την περίοδο αυτή.

Οι μπαταρίες απαιτούν ένα σύστημα μετατροπής ισχύος (PCs), συμπεριλαμβανομένου του μετατροπέα για σύνδεση σε ένα κανονικό σύστημα AC. Αυτό προσθέτει περίπου 15% στο βασικό κόστος της μπαταρίας.

Διάφορα έργα κλίμακας megawatt - έχουν αποδείξει ότι οι μπαταρίες είναι καλά - που ταιριάζουν στην εξομάλυνση της μεταβλητότητας της ισχύος από τους ανέμους και τα ηλιακά συστήματα σε λεπτά και ακόμη και ώρες, για σύντομη {{2} ενσωμάτωση διάρκειας αυτών των ανανεώσιμων πηγών σε ένα δίκτυο. Έδειξαν επίσης ότι οι μπαταρίες μπορούν να ανταποκριθούν πιο γρήγορα και με ακρίβεια από τους συμβατικούς πόρους, όπως τα αποθέματα περιστροφής και τα εργοστάσια κορυφής. Ως αποτέλεσμα, οι μεγάλες συστοιχίες μπαταριών γίνονται η τεχνολογία σταθεροποίησης επιλογής για σύντομη ενοποίηση -. Αυτή είναι μια συνάρτηση της ισχύος, όχι κυρίως της αποθήκευσης ενέργειας. Η ζήτηση για αυτό είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι για την αποθήκευση ενέργειας - το California ISO εκτιμά την αιχμή της ζήτηση ρύθμισης συχνότητας για το 2018 στα 2000 MW από όλες τις πηγές.

Ορισμένες εγκαταστάσεις μπαταρίας αντικαθιστούν το Reserve Spinning για σύντομο - Διάρκεια πίσω - επάνω, έτσι λειτουργούν ως εικονικά σύγχρονα μηχανήματα που χρησιμοποιούν μετατροπείς σχηματισμού πλέγματος.

Τα έξυπνα πλέγματα μεγάλη συζήτηση για την αποθήκευση της μπαταρίας είναι σε σχέση με έξυπνα δίκτυα. Ένα έξυπνο πλέγμα είναι ένα ηλεκτρικό δίκτυο το οποίο βελτιστοποιεί την παροχή ρεύματος χρησιμοποιώντας πληροφορίες τόσο για την προσφορά όσο και για τη ζήτηση. Το κάνει αυτό με λειτουργίες δικτύου ελέγχου συσκευών με δυνατότητες επικοινωνίας, όπως οι έξυπνοι μετρητές.

Λίθιο - μπαταρίες ιόντων

Λιθίου - μπαταρίες ιόντωνΤο 2015 αντιπροσώπευε το 51% των νεοεμφανιζόμενων χωρητικότητας συστήματος αποθήκευσης ενέργειας (ESS) και 86. Εκτιμάται ότι ανακοινώθηκε 1.653 MW νέας ικανότητας ESS σε όλο τον κόσμο το 2015, με λίγο πάνω από ένα - τρίτο που προέρχεται από τη Βόρεια Αμερική. Το λίθιο - μπαταρίες ιόντων είναι η πιο δημοφιλής τεχνολογία για τα κατανεμημένα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (Navigant Research). Οι μπαταρίες λιθίου - ιόντων έχουν 95% απόδοση άμεσης ρεύματος μετ 'επιστροφής 95%, μειώνοντας το 85% όταν το ρεύμα μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα για το πλέγμα. Έχουν κύκλο 2000-4000 και διάρκεια ζωής 10-20 ετών, ανάλογα με τη χρήση.

Σε επίπεδο νοικοκυριού, πίσω από το μετρητή*, προωθείται η αποθήκευση μπαταριών. Υπάρχει προφανής συμβατότητα μεταξύ της ηλιακής φωτοβολταϊκής φωτοβολταϊκής και των μπαταριών, λόγω του ότι είναι DC. Στη Γερμανία, όπου η ηλιακή PV έχει μέσο όρο 10,7% παράγοντα χωρητικότητας, το 41% ​​των νέων εγκαταστάσεων ηλιακής φωτοβολταϊκής εγκατάστασης το 2015 εξοπλίστηκαν με την Back {}} up Hower Storage, σε σύγκριση με το 14% το 2014. στο 25% των απαιτούμενων επενδυτικών δαπανών. Το KFW απαιτεί να χρησιμοποιηθεί επαρκής φωτοβολταϊκή ηλεκτρική ενέργεια για κατανάλωση και αποθήκευση επιτόπου, έτσι ώστε να μην φτάσει η έξοδος περισσότερο από το ήμισυ της παραγωγής στο δίκτυο μετάδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, υποστηρίζεται ότι 1,7 έως 2,5 φορές η συνηθισμένη ηλιακή ικανότητα μπορεί να γίνει ανεκτή από το πλέγμα χωρίς υπερφόρτωση. Το 2016 αναφέρθηκε 200 MWh εγκατεστημένες ικανότητες αποθήκευσης για τη Γερμανία.

Το Household and Small Business PV δεν αποτελεί μέρος του συστήματος διανομής, αλλά είναι ουσιαστικά εγχώρια για τις εγκαταστάσεις, με πολύ παραγόμενη ισχύ που χρησιμοποιείται εκεί και κάποια ενδεχομένως εξάγονται στο σύστημα μέσω του μετρητή που αρχικά μετρούμενη ισχύς που προέρχεται από το δίκτυο για να χρεωθεί.

Πάνω από ένα - τρίτο από το 1,5 GW 'Battery Storage' το 2015 ήταν το λίθιο - μπαταρίες ιόντων και το 22% ήταν νάτριο - μπαταρίες θείου. Ο Διεθνής Οργανισμός Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA) εκτιμά ότι ο κόσμος χρειάζεται 150 GW αποθήκευσης μπαταριών για να καλύψει την επιθυμητή στόχο της Irena ύψους 45% της ισχύος που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μέχρι το 2030. Στη Γερμανία, η εγκατεστημένη χρησιμότητα - αποθήκευση μπαταρίας κλίμακας αυξήθηκε από περίπου 120 MW το 2016 σε περίπου 225 MW το 2017.

Ένα μεγάλο BESS είναι ένα σύστημα ιόντων 40 MW/20 MWh Toshiba - ion στο Nishi {}- Sendai SendaI στην Ιαπωνία, που έχει ανατεθεί στις αρχές του 2015 και το San Diego Gas & Electric έχει 30 mw/120 mWh Lithium- Ion Bess στο Escondo, California. Επίσης, η STEAG Energy Services έχει ξεκινήσει ένα πρόγραμμα αποθήκευσης ιόντων 90 MW - αποθήκευσης ιόντων στη Γερμανία (βλ. Παρακάτω) και ο Edison δημιουργεί μια εγκατάσταση 100 MW στο Long Beach της Καλιφόρνια.

Στη Νότια Αυστραλία ένα σύστημα ιόντων Tesla 100 MW/129 MWH - on ion εγκαταστάθηκε δίπλα στο αιολικό πάρκο MWE Hornsdale του Neoen κοντά στο Jamestown - The Hornsdale Power Reserve (HPR). Περίπου 70 MW της χωρητικότητας συμβάλλουν στην κρατική κυβέρνηση για την παροχή σταθερότητας και ασφάλειας του συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των βοηθητικών υπηρεσιών ελέγχου συχνότητας (FCAs) μέσω της πλατφόρμας Autobidder της Tesla σε χρονικά πλαίσια έξι δευτερολέπτων έως πέντε λεπτών. Τα άλλα 30 MW χωρητικότητας έχουν τρεις ώρες αποθήκευσης και χρησιμοποιούνται ως μετατόπιση φορτίου από το Neoen για το παρακείμενο αιολικό πάρκο. Έχει αποδειχθεί ικανό να είναι πολύ γρήγορη ανταπόκριση για FCAs, παρέχοντας έως και 8 MW για περίπου 4 δευτερόλεπτα πριν από την πτώση των FCAs με βραδύτερη συρρίκνωση όταν η συχνότητα έπεσε κάτω από 49,8 Hz. Το 2020 το έργο επεκτάθηκε κατά 50 MW/64,5 MWh για 79 εκατομμύρια δολάρια, έτσι ώστε να παρέχει τώρα περίπου το ήμισυ της εικονικής αδράνειας που απαιτείται στην πολιτεία για FCAs.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι λιθίου - μπαταρία ιόντων, μερικοί με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και γρήγορη φόρτιση για να ταιριάζουν με μηχανοκίνητα οχήματα (EVs), άλλα όπως φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LifePo₄, συντομευμένες ως LFP), είναι βαρύτερες, λιγότερη ενέργεια - πυκνή και με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Οι έννοιες για το Long - αποθήκευση διάρκειας περιλαμβάνουν την επαναπροσδιορισμό των χρησιμοποιημένων μπαταριών EV - δεύτερη - μπαταρίες ζωής.

Αποθήκευση αποθήκευσης νάτριο - θειούχο (NAS)

Νάτριο - μπαταρίες θείου (NAS)έχουν χρησιμοποιηθεί για 25 χρόνια και είναι καλά εδραιωμένα, αν και ακριβά. Πρέπει επίσης να λειτουργούν σε περίπου 300 βαθμούς, πράγμα που σημαίνει κάποια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας όταν ήταν αδρανής. PG & E 2 MW/14 MWH VACA - Το σύστημα Dixon Nas Bess κοστίζει περίπου 11 εκατομμύρια δολάρια ($ 5500/kW, σε σύγκριση με περίπου $ 200/kW που η PG & E εκτιμάται ότι είναι σπάσιμο- ακόμη και το κόστος το 2015). Η διάρκεια ζωής είναι περίπου 4500 κύκλοι. Γύρος - απόδοση ταξιδιού σε μια δοκιμή 18 - μήνα ήταν 75%. Μια μονάδα 4,4 MW/20 MWh χτίζεται από την προβατίνα στο Varel σε χαμηλότερη Σαξονία, Βόρεια Γερμανία για την ανάθεση αργά το 2018.

Αποθήκευση κυττάρων ροής οξειδοαναγωγής

Μπαταρίες κυττάρων ροής οξειδοαναγωγής(RFBS) που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1970 έχουν δύο υγρούς ηλεκτρολύτες που διαχωρίζονται από μια μεμβράνη για να δώσουν θετικά και αρνητικά μισά - κύτταρα, το καθένα με ηλεκτρόδιο, συνήθως άνθρακα. Η διαφορά τάσης είναι μεταξύ 0,5 και 1,6 βολτ σε υδατικά συστήματα. Χρεώνονται και απορρίπτονται από αναστρέψιμη μείωση - αντίδραση οξείδωσης σε όλη τη μεμβράνη. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, τα ιόντα οξειδώνονται στο θετικό ηλεκτρόδιο (απελευθέρωση ηλεκτρονίων) και μειώνονται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο (πρόσληψη ηλεκτρονίων). Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από το ενεργό υλικό (ηλεκτρολύτη) του θετικού ηλεκτροδίου στο ενεργό υλικό του αρνητικού ηλεκτροδίου. Κατά την εκφόρτιση, η διαδικασία αναστρέφεται και απελευθερώνεται η ενέργεια. Τα ενεργά υλικά είναι ζεύγη οξειδοαναγωγής,i.e.Χημικές ενώσεις που μπορούν να απορροφήσουν και να απελευθερώνουν ηλεκτρόνια.

Οι μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου (VRFB ή V - ροή) Χρησιμοποιήστε τις πολλαπλές καταστάσεις οξείδωσης του βαναδίου για να αποθηκεύσετε και να απελευθερώσετε τη χρέωση. Ταιριάζουν σε μεγάλες σταθερές εφαρμογές, με μεγάλη διάρκεια ζωής (περίπου . 15, 000 κύκλους, ή «άπειρο»), πλήρη εκκένωση και χαμηλό κόστος ανά kWh σε σύγκριση με το λιθίου - ιόν όταν κυκλοφορούν καθημερινά ή πιο συχνά. V - Οι μπαταρίες ροής γίνονται περισσότερο κόστος - αποτελεσματική όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια αποθήκευσης - συχνά περίπου τέσσερις ώρες - και όσο μεγαλύτερες είναι οι ανάγκες ισχύος και ενέργειας. Η οικονομική κλίμακα crossover λέγεται ότι είναι περίπου 400 kWh χωρητικότητα, πέρα ​​από την οποία είναι πιο οικονομικές από το λίθιο - ιόν. Επίσης λειτουργούν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, έτσι είναι λιγότερο επιρρεπείς σε πυρκαγιές από το λίθιο - ιόν. Με το κόστος και την κλίμακα, τα VRFBs έχουν σημαντικές εφαρμογές δικτύου και βιομηχανίας - μέχρι τα έργα GWH και όχι τα MWh.

Με την ενέργεια και την ενέργεια RFBS να μπορούν να κλιμακωθούν ξεχωριστά. Η ισχύς καθορίζει το μέγεθος των κυττάρων ή τον αριθμό των κυττάρων και η ενέργεια καθορίζεται από την ποσότητα του μέσου αποθήκευσης ενέργειας. Οι ενότητες είναι μέχρι 250 kW και μπορεί να συναρμολογηθούν μέχρι 100 MW. Αυτό επιτρέπει στις μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής να προσαρμοστούν καλύτερα σε συγκεκριμένες απαιτήσεις από άλλες τεχνολογίες. Θεωρητικά, δεν υπάρχει όριο στην ποσότητα ενέργειας και συχνά το συγκεκριμένο κόστος των επενδύσεων μειώνεται με την αύξηση του λόγου ενέργειας/ισχύος, καθώς το μέσο αποθήκευσης ενέργειας συνήθως έχει συγκριτικά χαμηλό κόστος.

Ένα εργοστάσιο μοντέλου «peaker» στην Κίνα διαθέτει 100 MWE Solar PV με 100 MW/500 MWH VRFB.

Ένα γενικό εύρημα από τη δοκιμή PG & E ήταν ότι εάν οι μπαταρίες πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για ενεργειακή διαιτησία, θα πρέπει να είναι CO - που βρίσκεται με τις αιολικές ή ηλιακές εκμεταλλεύσεις - συχνά απομακρυσμένες από το κύριο κέντρο φορτίου. Ωστόσο, εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση της συχνότητας, βρίσκονται καλύτερα κοντά στα αστικά ή βιομηχανικά κέντρα φορτίου. Δεδομένου ότι η ροή εσόδων ελέγχου συχνότητας είναι πολύ καλύτερη από την διαιτησία, οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας θα προτιμούν κανονικά το κέντρο και όχι τις απομακρυσμένες τοποθεσίες για τα περιουσιακά στοιχεία που κατέχουν.

Το λίθιο - το κόστος της μπαταρίας ιόντων έχει μειωθεί κατά δύο - τρίτα μεταξύ 2000 και 2015, σε περίπου $ 700/kWh, που οδηγείται από την αγορά οχημάτων και το περαιτέρω με το ήμισυ του κόστους του κόστους προβλέπεται σε 2025.

Το λίθιο - μπαταρίες ιόντων μπορούν να κατηγοριοποιηθούν από τη χημεία των καθόδων τους. Ο διαφορετικός συνδυασμός ορυκτών δημιουργεί σημαντικά διαφορετικά χαρακτηριστικά της μπαταρίας:

Λιθίου Νικέλιο Οξείδιο αλουμινίου (NCA) Μπαταρία-Ειδική ενέργεια ενέργειας (200-250 WH/kg), υψηλή ειδική ισχύ, διάρκεια ζωής 1000 έως 1500 πλήρεις κύκλοι. Ευνοείται σε ορισμένα premium eVs (e.g.Tesla), αλλά πιο ακριβό από άλλες χημικές ουσίες.

Λιθίου Νικέλιο Μαγγάνιο Μαγνέζικο οξείδιο κοβαλτίου (NMC) Μπαταρία-Ειδική περιοχή ενέργειας (140 - 200 WH/kg), 1000-2000 πλήρεις κύκλοι. Η πιο συνηθισμένη μπαταρία που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά ηλεκτρικά οχήματα ηλεκτρικών και plug-in. Χαμηλότερη πυκνότητα ενέργειας από το NCA, αλλά μεγαλύτερες ώρες ζωής.

Φωσφορικό σίδερο λιθίου (LFP) Μπαταρία - Ειδική περιοχή ενέργειας (90 - 140 WH/kg), Lifetime 2000 Πλήρεις κύκλοι. Χαμηλή ειδική ενέργεια Περιορισμός για χρήση σε EV σε μεγάλης εμβέλειας. Θα μπορούσαν να ευνοηθούν για τις σταθερές εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας ή τα οχήματα όπου το μέγεθος και το βάρος της μπαταρίας είναι λιγότερο σημαντικά. Αναφέρθηκε ότι είναι λιγότερο επιρρεπής σε θερμική διαφυγή και πυρκαγιές.

Μπαταρία οξειδίου του μαγγανίου λιθίου (LMO)-Ειδική ενέργεια ενέργειας (100 - 140 WH/kg), κύκλοι ζωής 1000-1500. Χημεία χωρίς κοβάλτιο θεωρείται πλεονέκτημα. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά ποδήλατα και ορισμένα εμπορικά οχήματα.

Αποθήκευση υπερκατασκευαστών

Ένας πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια μέσω ενός στατικού φορτίου σε αντίθεση με μια ηλεκτροχημική αντίδραση. Οι supercapacitors είναι πολύ μεγάλοι και χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενέργειας που υποβάλλονται σε συχνή φόρτιση και κύκλους εκκένωσης σε υψηλό ρεύμα και σύντομη διάρκεια. Έχουν εξελιχθεί και διασχίζουν την τεχνολογία μπαταριών χρησιμοποιώντας ειδικά ηλεκτρόδια και ηλεκτρολύτη. Λειτουργούν σε 2,5 - 2,7 βολτ και χρεώνουν σε λιγότερο από δέκα δευτερόλεπτα. Η απόρριψη είναι κάτω από 60 δευτερόλεπτα και η τάση πέφτει προοδευτικά. Η συγκεκριμένη ενέργεια των υπερκαταναλωτών κυμαίνεται μέχρι 30Wh/kg, πολύ λιγότερο από μια μπαταρία ιόντων λιθίου.

Περιστρεφόμενες σύγχρονες σταθεροποιητές

Για να αντισταθμιστεί η έλλειψη σύγχρονης αδράνειας στη δημιουργία φυτών όταν υπάρχει υψηλή εξάρτηση από πηγές αιολικής και ηλιακής ενέργειας, μπορούν να προστεθούν στο σύστημα συγχρονισμένους συμπυκνωτές (Syncons), γνωστούς και περιστρεφόμενους σταθεροποιητές. Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο συχνότητας και τάσης, όπου η σταθερότητα του δικτύου πρέπει να ενισχυθεί λόγω υψηλού ποσοστού μεταβλητού ανανεώσιμου εισόδου. Παρέχουν αξιόπιστη σύγχρονη αδράνεια και μπορούν να βοηθήσουν στη σταθεροποίηση των αποκλίσεων συχνότητας δημιουργώντας και απορροφώντας αντιδραστική ισχύ. Αυτά δεν είναι αποθήκευση ενέργειας με την κανονική έννοια και περιγράφονται στη σελίδα πληροφοριών σχετικά με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και την ηλεκτρική ενέργεια.

Συστήματα μπαταριών παγκοσμίως

Ευρώπη

Το συνολικό εγκατεστημένο μη εγκατεστημένο μη- Hydro Storage Pimage στην Ευρώπη έφτασε τα 2,7 GWH στα τέλη του 2018 και αναμένεται να είναι 5,5 GWH μέχρι το τέλος του 2020, σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Ένωση Αποθήκευσης Ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει τα οικιακά συστήματα, τα οποία περιλαμβάνουν περισσότερα από ένα - τρίτο του 2019 - 20 προσθήκες. Το EDF σχεδιάζει να έχει 10 GW αποθήκευσης μπαταριών σε όλη την Ευρώπη μέχρι το 2035. Τον Μάρτιο του 2020 ξεκίνησε ένα έργο μπαταρίας ιόντων Lithium 25 MW/25 MWh στο Mardyck κοντά στο Dunkirk, για να είναι "το μεγαλύτερο στη Γαλλία".

Το πρώτο από τα έξι STEAG σχεδίαζε 15 MW λιθίου - μονάδες ιόντων σε ένα πρόγραμμα € 100 εκατ., 90 MW ενεργοποιήθηκε τον Ιούνιο του 2016 στον τόπο Lünen Coal - που πυροβόλησε στη Γερμανία. Για να πληρούν τις προϋποθέσεις για εμπορική λειτουργία, οι μπαταρίες πρέπει να ανταποκρίνονται στις αυτοματοποιημένες κλήσεις εντός 30 δευτερολέπτων και να είναι σε θέση να τροφοδοτούν - για τουλάχιστον 30 λεπτά.

Στη Γερμανία, η RWE έχει επενδύσει 6 εκατομμύρια ευρώ σε 7,8 MW/7 MWh Lithium - συστήματος μπαταρίας ιόντων στο χώρο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Herdecke κοντά στο Dortmund, όπου η χρησιμότητα εκμεταλλεύεται ένα αντλημένο εργοστάσιο αποθήκευσης. Έχει λειτουργήσει από το 2018.

Στη Γερμανία, ένα σύστημα αποθήκευσης μπαταριών 10 MW/10.8 MWh - αποθήκευσης μπαταριών ιόντων ανατέθηκε το 2015 στο Feldheim, Brandenburg. Έχει 3360 λίθιο - μονάδες ιόντων από LG Chem στη Νότια Κορέα. Η μονάδα μπαταρίας ύψους 13 εκατομμυρίων ευρώ αποθηκεύει την ισχύ που παράγεται από ένα τοπικό αιολικό πάρκο 72 MW και χτίστηκε για να σταθεροποιήσει το πλέγμα της μετάδοσης TSO 50Hertz. Συμμετέχει επίσης στην εβδομαδιαία προσφορά για το πρωτεύον αποθεματικό ελέγχου.

Το RWE σχεδιάζει μια μπαταρία ιόντων 45 MW - ion στο Lingen και ένα 72 MW στο Werne Gerstein Plant Plans μέχρι το τέλος του 2022, κυρίως για FCAs. Η Siemens σχεδιάζει μια μπαταρία 200 MW/200 MWh στο Wunsiedel στη Βαυαρία για την αποθήκευση ενέργειας και τη διαχείριση αιχμής.

Η ολλανδική χρησιμότητα Eneco και Mitsubishi, ως Enspireme, έχουν εγκαταστήσει μια μπαταρία ιόντων 48 MW/50 MWh - ιόντων στο Jardelund της Βόρειας Γερμανίας. Η μπαταρία πρόκειται να προμηθεύσει πρωτογενή αποθεματικό στο δίκτυο και να ενισχύσει τη σταθερότητα του δικτύου σε μια περιοχή με πολλές ανεμογεννήτριες και προβλήματα συμφόρησης δικτύου.

Οι γερμανοί φορείς μπαταριών που υποβάλλονται στην αγορά πρωτοβάθμιας αγοράς ελέγχου σε εβδομαδιαία βάση έχουν λάβει μέση τιμή € 17,8/MWH σε διάστημα 18 μηνών έως το Νοέμβριο του 2016.

Στην Ισπανία η Acciona ανέθεσε σε ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας με BESS τον Μάιο του 2017. Το εργοστάσιο Acciona είναι εξοπλισμένο με δύο συστήματα μπαταριών ιόντων Samsung -, το ένα που παρέχει 1 MW/390 kWh και το άλλο που παράγει 0,7 MW/700 kWh, συνδεδεμένο σε ανεμογεννήτριες 3 MW και στο δίκτυο. Και οι δύο φαίνεται να έχουν απόκριση συχνότητας ως μέρος του ρόλου τους.

Τον Μάιο του 2016 Fortum στη Φινλανδία συνέπεσε τη γαλλική εταιρεία μπαταριών Saft για την προμήθεια ενός megawatt € 2 εκατ. Megawatt - Scale Lithium - Σύστημα αποθήκευσης μπαταριών ιόντων για το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας Suomenoja ως μέρος του μεγαλύτερου πιλοτικού έργου Bess στις σκανδιναβικές χώρες. Θα έχει ονομαστική έξοδο 2 MW και θα είναι σε θέση να αποθηκεύσει 1 MWh ηλεκτρικής ενέργειας, που θα προσφερθεί στο TSO για ρύθμιση συχνότητας και εξομάλυνση εξόδου. Είναι παρόμοιο με το σύστημα που λειτουργεί στην περιοχή AUBE της Γαλλίας, συνδέοντας δύο αιολικά πάρκα, συνολικά 18 MW. Το SAFT έχει αναπτύξει πάνω από 80 MW μπαταριών από το 2012.

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, 475 MW αποθήκευσης μπαταριών αναφέρθηκαν ως λειτουργικές τον Αύγουστο του 2019. Σε αυτό, 11 έργα κυμαίνονταν από 10 έως 87 MW, τα περισσότερα με συμβάσεις αυξημένης συχνότητας.

Renewables Energy Company RES Παρέχει 55 MW απόκρισης δυναμικής συχνότητας από το λίθιο - αποθήκευση μπαταριών ιόντων, στο εθνικό δίκτυο. Το RES έχει ήδη πάνω από 100 MW/60 MWh αποθήκευσης μπαταρίας σε λειτουργία, κυρίως στη Βόρεια Αμερική.

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, στα νησιά Orkney, λειτουργεί το σύστημα αποθήκευσης μπαταριών 2 MW/500 kWh -. Αυτός ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής Kirkwall χρησιμοποιεί μπαταρίες Mitsubishi σε δύο εμπορευματοκιβώτια αποστολής 12,2 εκατομμυρίων και αποθηκεύει ισχύ από ανεμογεννήτριες.

Στο Somerset, το Cranborne Energy Storage διαθέτει ένα σύστημα αποθήκευσης ιόντων 250 kW/500 kWh Tesla PowerPack - ιόντων που σχετίζεται με ένα σετ PV 500 kW -. Η Tesla ισχυρίζεται ότι οι PowerPacks μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να παρέχουν ισχύ και ενέργεια στο δίκτυο ως αυτόνομο περιουσιακό στοιχείο, προσφέροντας ρύθμιση συχνότητας, έλεγχο τάσης και υπηρεσίες κλώσεων. Η τυπική μονάδα Industrial PowerPack Tesla είναι 50 kW/210 kWh, με 88% γύρο - απόδοση ταξιδιού.

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η Statoil ανέθεσε το σχεδιασμό ενός συστήματος μπαταρίας ιόντων 1 MWH -, Batwind, ως αποθηκευτικό χώρο για το έργο Hywind 30 MW στο Peterhead της Σκωτίας. Από το 2018 είναι να αποθηκεύσει την υπερβολική παραγωγή, να μειώσει το κόστος εξισορρόπησης και να επιτρέψει στο έργο να ρυθμίσει τις δικές του τροφοδοτικές και να καταγράψει τις τιμές αιχμής μέσω του arbitrage.

Βόρεια Αμερική

Τον Νοέμβριο του 2016 Pacific Gas & Electricity Co (PG & E) ανέφερε σε ένα έργο τεχνολογικής επίδειξης 18 - μήνα για να διερευνήσει την απόδοση των συστημάτων αποθήκευσης μπαταριών που συμμετέχουν στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας της Καλιφόρνια. Το έργο ξεκίνησε το 2014 και χρησιμοποίησε 2 MW/14 MWH VACA - Dixon και 4 MW Yerba Buena Sotium - Sulper Service Storage Battery για την παροχή ενεργειακών και βοηθητικών υπηρεσιών στην California Independent System Operator (CAISO) και ελέγχονται από το CAISO σε αυτό το Whoresale Market. Το πιλοτικό πρόγραμμα ύψους 18 εκατομμυρίων δολαρίων Yerba Buena Bess δημιουργήθηκε από την PG & E το 2013 με υποστήριξη 3,3 εκατομμυρίων δολαρίων από την Επιτροπή Ενέργειας της Καλιφόρνια. Το Vaca-Dixon Bess συνδέεται με ένα ηλιακό εργοστάσιο PG & E στην κομητεία Solano.

Το 2017, η PG & E θα χρησιμοποιήσει την μπαταρία Yerba Buena για μια άλλη τεχνολογική επίδειξη που περιλαμβάνει το συντονισμό του τρίτου - διανεμημένων ενεργειακών πόρων (DERS) - όπως οικιστικά και εμπορικά ηλιακά - χρησιμοποιώντας έξυπνους μετατροπείς και αποθήκευση μπαταριών, που ελέγχεται μέσω ενός κατανεμημένου συστήματος διαχείρισης ενεργειακών πόρων (Derms).

Τον Αύγουστο του 2015 η GE είχε συμβληθεί για την κατασκευή ενός συστήματος αποθήκευσης μπαταριών λιθίου 30 MW/20 MWh για τους συνεργάτες αποθήκευσης ενέργειας Coachella Energy (CESP) στην Καλιφόρνια, 160 χλμ. Ανατολικά του Σαν Ντιέγκο. Η εγκατάσταση 33 MW ολοκληρώθηκε από την ZGLOBAL τον Νοέμβριο του 2016 και θα βοηθήσει την ευελιξία του δικτύου και θα αυξήσει την αξιοπιστία στο δίκτυο Imperial Irrigation District με την παροχή ηλιακής ρύθμισης, ρύθμισης συχνότητας, εξισορρόπησης ισχύος και μαύρης ικανότητας εκκίνησης για γειτονικό αεριοστρόβιο.

Το San Diego Gas & Electric διαθέτει ένα λίθιο 30 MW/120 MWh - ion Bess στο Escondido, που χτίστηκε από την αποθήκευση ενέργειας AES και αποτελείται από 24 δοχεία που φιλοξενούν 400.000 μπαταρίες Samsung σε σχεδόν 20.000 μονάδες. Θα προμηθεύσει τη ζήτηση το βράδυ και θα αντικαταστήσει εν μέρει την αποθήκευση αερίου Aliso Canyon 200 χλμ. Βόρεια που έπρεπε να εγκαταλειφθεί στις αρχές του 2016 λόγω μαζικής διαρροής. (Χρησιμοποιήθηκε για την κορυφή - παραγωγή αερίου φόρτωσης.)

Η εγκατάσταση αποθήκευσης μπαταριών 30MW της SDG & E στο Escondido της Καλιφόρνια. (Φωτογραφία: San Diego Gas & Electric)

Η Νότια Καλιφόρνια Edison κατασκευάζει μια εγκατάσταση μπαταρίας 100 MW/400 MWh για προμήθεια το 2021, που περιλαμβάνει 80.000 λιθίου - μπαταρίες ιόντων σε δοχεία. Ένα άλλο μεγάλο έργο SCE που προτείνεται είναι η αποθήκευση 20 MW/80 MWh για την Altagas Pomona Energy στο φυσικό αέριο του San Gabriel - που έχει εκτοξευθεί.

Ένα μεγάλο έργο είναι το 50 εκατομμύρια δολάρια Tehachapi 8 MW/32 MWh Lithium {- Project αποθήκευσης μπαταριών ιόντων σε συνδυασμό με ένα αιολικό πάρκο 4500 MWE, χρησιμοποιώντας 10.872 μονάδες 56 κυττάρων από το LG Chem, το οποίο μπορεί να προσφέρει 8 MW για τέσσερις ώρες. Το 2016 ο Tesla συνέλαβε για να προμηθεύσει ένα σύστημα αποθήκευσης μπαταριών 20 MW/80 MWH - ion για την αποθήκευση μπαταριών της Νότιας Καλιφόρνιας, για να βοηθήσει στην κάλυψη της καθημερινής ζήτησης αιχμής.

Ένα πολύ μεγάλο σύστημα μπαταριών έχει εγκριθεί για το αέριο της Vistra - που εκτοξεύεται από το εργοστάσιο παραγωγής παραγωγής Moss στο Monterey County της Καλιφόρνια. Αυτό μπορεί τελικά να είναι 1500 MW/ 6000 MWh, ξεκινώντας από 182,5 MW/ 730 MWh το 2021. Θα χρησιμοποιήσει 256 μονάδες MWHAPACK TESLA'3 MWH. Πέρα από αυτό, τα σχέδια είναι δοκιμαστικά. Η Vistra σχεδιάζει 300 MW/1200 MWH αλλού.

Η Tesla αναφέρεται ότι στοχεύει να έχει 50 GWH σε απευθείας σύνδεση από τις αρχές της δεκαετίας του 2020.

Το αιολικό πάρκο 98 MW Laurel στη Δυτική Βιρτζίνια απασχολεί ένα Multi - χρησιμοποιήστε 32 MW/8 MWh Grid - συνδεδεμένο BESS. Το εργοστάσιο είναι υπεύθυνο για τη ρύθμιση της συχνότητας και τη σταθερότητα του δικτύου στην αγορά PJM καθώς και για το arbitrage. Το λίθιο - μπαταρίες ιόντων κατασκευάστηκαν από τα συστήματα Α123 και όταν ανατέθηκαν το 2011 ήταν το μεγαλύτερο λίθιο - ion bess στον κόσμο.

Τον Δεκέμβριο του 2015 η EDF Renewable Energy ανέθεσε το πρώτο της έργο BESS στη Βόρεια Αμερική, με χωρητικότητα 40 MW ευέλικτης (20 MW Nameplay Plate) στο δίκτυο PJM Grid στο Illinois για να συμμετάσχει στις αγορές κανονισμού και χωρητικότητας. Το λίθιο - μπαταρίες ιόντων και ηλεκτρονικά ισχύος παρέχεται από την BYD America και αποτελείται από 11 μονάδες δοχείου συνολικού ύψους 20 mW. Η εταιρεία έχει περισσότερα από 100 MW έργων αποθήκευσης που βρίσκονται υπό ανάπτυξη στη Βόρεια Αμερική.

Η Ε. Η Βόρεια Αμερική εγκαθιστά δύο 9,9 MW Short - Συστήματα μπαταρίας ιόντων λιθίου για τα αιολικά πάρκα Pyron και Inadale ως έργα αποθήκευσης κυμάτων του Τέξας στο Δυτικό Τέξας. Ο σκοπός είναι κυρίως για βοηθητικές υπηρεσίες. Το έργο ακολουθεί 10 MW Iron Horse κοντά στο Tucson, Αριζόνα, δίπλα σε μια ηλιακή συστοιχία 2 MWE.

Το SolarCity χρησιμοποιεί 272 Tesla PowerPacks (λιθίου - σύστημα αποθήκευσης ιόντων) για το 13 MW/ 52 MWh Kaua'i Island Solar PV Project στη Χαβάη, για να συναντήσει την απαίτηση της βραδινής αιχμής. Η ισχύς παρέχεται στον συνεταιρισμό κοινής ωφέλειας Kauai Island (KIUC) στα 13,9 σεντ/kWh για 20 χρόνια. Το KIUC αναθέτει επίσης σε ένα έργο με ένα ηλιακό αγρόκτημα 28 MWE και σύστημα μπαταρίας 20 MW/100 MWh.

Η Toshiba έχει προμηθεύσει ένα μεγάλο BESS για το Hamilton, Ohio, που περιλαμβάνει μια σειρά από 6 MW/ 2 MWh Lithium - μπαταρίες ιόντων. Η διάρκεια ζωής πάνω από 10.000 χρέωσης - κύκλων εκφόρτισης ισχυρίζεται.

Η Powin Energy και η Hecate Energy κατασκευάζουν δύο έργα συνολικού ύψους 12,8 MW/52,8 MWh στο Οντάριο, για τον ανεξάρτητο χειριστή του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Η στοίβα Powin 140 Array Battery 2 MWh θα περιλαμβάνει τα συστήματα, στο Kitchener (20 συστοιχίες) και στο Stratford (6 συστοιχίες).

Ένα μεγάλο βοηθητικό πρόγραμμα - Η ηλεκτρική αποθήκευση κλίμακας είναι 4 MWνάτριο - μπαταρία θείου (NAS)Σύστημα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της ποιότητας ισχύος για την πόλη του Presidio στο Τέξας. Ενεργοποιήθηκε στις αρχές του 2010 για να παρέχει ταχεία πλάτη - για την ικανότητα ανέμου στο τοπικό πλέγμα Ercot. Το νάτριο - μπαταρίες θείου χρησιμοποιούνται ευρέως αλλού για παρόμοιους ρόλους.

Στο Anchorage, η Αλάσκα, ένα σύστημα μπαταρίας 2 MW/0,5 MWh συμπληρώνεται από ένα σφόνδυλο, για να βοηθήσει στη χρήση της αιολικής ενέργειας.

Η Avista Corp στην πολιτεία της Ουάσινγκτον, Βορειοδυτικά ΗΠΑ, αγοράζει 3,6 MWΜπαταρία ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου (VRFB)Για να φορτώσετε την ισορροπία με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Το ISO του Οντάριο έχει συμβεί 2 MWψευδάργυρος - μπαταρία ροής οξειδοαναγωγής σιδήρουΑπό τα ενεργειακά συστήματα VIZN.

Ανατολική Ασία

Η Εθνική Επιτροπή Ανάπτυξης και Μεταρρυθμίσεων της Κίνας (NDRC) ζήτησε πολλαπλά 100 MWΜπαταρία ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου (VRFB)Εγκαταστάσεις μέχρι το τέλος του 2020 (καθώς και ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας 10 MW/100 MWH, ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας 10 MW/1000 MJ βαθμού αποθήκευσης ενέργειας,

Η Rongke Power εγκαθιστά 200 MW/800 MWH VRFB στο Dalian της Κίνας, ισχυριζόμενος ότι είναι ο μεγαλύτερος στον κόσμο. Πρέπει να ανταποκριθεί στη ζήτηση αιχμής, να μειώσει την περικοπή από τα κοντινά αιολικά πάρκα, να ενισχύσει τη σταθερότητα του δικτύου και να παρέχει μαύρη χωρητικότητα εκκίνησης από τα μέσα - 2019. Ο Rongke σχεδιάζει 2 εργοστάσια GW/YR στη δεκαετία του 2020. Ο Pu Neng στο Πεκίνο σχεδιάζει την παραγωγή μεγάλης κλίμακας της VRFBS και του δόθηκε σύμβαση το Νοέμβριο του 2017 για την κατασκευή μιας μονάδας 400 MWh. Το Sumitomo παρείχε 15MW/60 MWH VRFB για HEPCO στην Ιαπωνία, που ανατέθηκε το 2015.

Η VRB Energy της Κίνας αναπτύσσει διάφορα έργα μπαταρίας κυττάρων ροής: επαρχία Qinghai, 2 MW/10 MWh για ενσωμάτωση ανέμου. Hubei επαρχία, 10 MW/50 MWh PV ενσωμάτωση αυξάνεται σε 100 MW/500 MWh. Lianlong Province, 200 MW/800 MWh Renewables Integration. Jiangsu 200 MW/1000 MWh Offshore Wind Inclation.

Η Hokkaido Electric Power έχει συνάψει τη Sumitomo Electric Industries για την προμήθεια ενός δικτύου - συστήματος αποθήκευσης ενέργειας ροής κλίμακας για ένα αιολικό πάρκο στη βόρεια Ιαπωνία. Αυτό θα είναι μια μπαταρία ροής οξειδοαναγωγής 17 MW/51 MWH (VRFB) ικανή για αποθήκευση τριών ωρών, που θα κυκλοφορήσει στο διαδίκτυο το 2022 στο Abira, με σχεδιαστική διάρκεια ζωής 20 ετών. Το Hokkaido λειτουργεί ήδη 15 MW/60 MWH VRFB που κατασκευάστηκε επίσης από το Sumitomo Electric, το 2015.

Αυστραλία

Στη Νότια Αυστραλία, το Hornsdale Power Reserve είναι ένα Tesla 150 MW/194 MWh Lithium - σύστημα ιόντων δίπλα στο αιολικό πάρκο 309 MWE Hornsdale του Neoen κοντά στο Jamestown. Περίπου 70 MW της χωρητικότητας συμβάλλουν στην κρατική κυβέρνηση για την παροχή σταθερότητας δικτύου και ασφάλειας του συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου των βοηθητικών υπηρεσιών ελέγχου συχνότητας (FCAs). Πληρέστερες λεπτομέρειες στοΣυστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίαςΤμήμα παραπάνω.

Στη Βικτώρια, η Neoen κατασκευάζει την μεγάλη μπαταρία των 300 MW/450 MWh Victorian κοντά στο Geelong. Η NEOEN διαθέτει σύμβαση υπηρεσιών πλέγματος 250 MW με τον χειριστή της Αυστραλιανής Ενεργειακής Αγοράς (AEMO) για να βοηθήσει στη σταθερότητα του δικτύου και να "ξεκλειδώσει περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια" με τις FCAs. Η Tesla έχει συμβληθεί για την προμήθεια και τη λειτουργία του συστήματος, που αποτελείται από 210 megapacks Tesla, που αναμένεται στο διαδίκτυο μέχρι το 2022 κατά τη διάρκεια των αρχικών δοκιμών στα τέλη Ιουλίου 2021, ένα από τα Megapacks Tesla έπεσε πυρκαγιά.

Η Neoen έχει κατασκευάσει μια μπαταρία 20 MW/34 MWh που συμπληρώνει ένα αιολικό πάρκο MWE 196 στο Stawell στη Βικτώρια, για το Bulgana Green Power Hub.

Στη Βικτώρια μια μπαταρία 30 MW/30 MWh που παρέχεται από τη Fluence είναι κοντά στο Ballarat και στο Gannawarra κοντά στο Kerang από το 2018, η μπαταρία Powerpack 25 MW/50 MWh Tesla είναι ενσωματωμένη με ένα ηλιακό αγρόκτημα 50 MWE.

Στη Νότια Αυστραλία ένα εργοστάσιο φωτοβολταϊκών φωτοβολταϊκών 330 MWE προτείνεται από τον όμιλο Lyon, το σύστημα αποθήκευσης της Riverland Solar στο Morgan, για να υποστηριχθεί από μια μπαταρία 100 MW/400 MWh, με εκτίμηση κόστους στα 700 εκατομμύρια δολάρια και 300 εκατομμύρια δολάρια αντίστοιχα. Κοντά στο ορυχείο του Ολυμπιακού φράγματος στα βόρεια του κράτους, το έργο των 120 MW Solar PV Plus 100 MW/200 MWh Battery Kingfisher προτείνεται από τον όμιλο της Λυών, πιθανώς το κόστος είναι 250 εκατομμύρια δολάρια και 150 εκατομμύρια δολάρια αντίστοιχα.

Η AGL έχει συνάψει συνέντευξη Wärtsilä για την προμήθεια μιας μπαταρίας φωσφορικού σιδερένιου λιθίου (LFP) 250 MW/250 MWH στο νησί Torrens - που έχει εκτοξευθεί στο Adelaide για χρήση από το 2023. Μπορεί να επεκταθεί στα 1000 mWh.

Η μεγάλη μπαταρία Playford των 100 MW/100 MWh Playford σχεδιάζεται στη Νότια Αυστραλία σε συνδυασμό με το PRELAR PV PRIL της Cultana 280 MWE για την εξυπηρέτηση του Whyalla Steelworks του Arrium.

Η πρώτη χρησιμότητα της Αυστραλίας - μπαταρία ροής κλίμακας πρόκειται να κατασκευαστεί στο Neuroodla, 430 χλμ. Βόρεια της Αδελαΐδας. Θα παρέχεται από την Invinity και θα έχει 2 MW/8 MWh ικανότητα να παρέχει συμπλήρωμα αιχμής βραδινής αιχμής και βοηθητικές υπηρεσίες, που χρεώνονται από ηλιακή συστοιχία 6 MW. Οι μεμονωμένες μονάδες VRFB είναι 40 kW.

Στο Queensland στο Wandoan South έχει εγκατασταθεί μια μπαταρία 100 MW/150 MWh για την Vena Energy.

Στο Queensland, κοντά στο Lakeland, νότια του Cooktown, ένα ηλιακό φυτό 10,4 MW πρέπει να συμπληρωθεί με 1,4 MW/5,3 MWh λιθίου - μπαταρία ιόντων ως άκρη του πλέγματος- επάνω, με τη λειτουργία νησιού κατά τη διάρκεια της βραδινής κορυφής. Θα χρησιμοποιήσει το εργοστάσιο λύσης Hybrid Energy Storage Conergy και θα ληφθεί στο διαδίκτυο το 2017. Το έργο A 42,5 εκατομμυρίων δολαρίων θα μειώσει την ανάγκη για αναβάθμιση του δικτύου. Η BHP Billiton ασχολείται με το έργο ως πιθανό πρωτότυπο για απομακρυσμένες τοποθεσίες ορυχείων. Άλλα τέτοια συστήματα βρίσκονται στα ορυχεία Degrussa και Weipa.

Στη Βορειοδυτική Αυστραλία, ένα 35 MW/11.4 MWh Kokam Lithium - μπαταρία ιόντων λειτουργεί από τον Σεπτέμβριο του 2017 σε ένα ιδιωτικό πλέγμα που εξυπηρετεί ορυχεία, παράλληλα με ένα φυσικό αέριο 178 MWE - καυσαετή με αργή απόκριση. Έχει βοηθήσει με τον έλεγχο συχνότητας και τη σταθεροποίηση του μικρού πλέγματος. Με την προτεινόμενη προσθήκη 60 MWE ηλιακής ικανότητας, προβλέπεται μια δεύτερη μπαταρία.

Στο Tom Price στο Pilbara μια μπαταρία 45 MW/12 MWh λειτουργεί ως εικονικό σύγχρονο μηχάνημα, αντικαθιστώντας το αποθεματικό περιστροφής σε αεριοστρόβιλους. Εγκαθίσταται επίσης μια μπαταρία 50 MW/75 MWh Hitachi. Μια μπαταρία 35 MW/12 MWh λειτουργεί ήδη κοντά στο Mount Newman.

Άλλες χώρες

Στη Ρουάντα, 2,68 MWh αποθήκευσης μπαταρίας από το Tesvolt της Γερμανίας έχει συμβληθεί για να παρέχει πίσω - up Power για γεωργική άρδευση, OFF - πλέγμα, χρησιμοποιώντας Samsung Lithium - κύτταρα ιόντων σε μονάδες 4,8 kWh. Ο Tesvolt ισχυρίζεται 6000 κύκλοι πλήρους φόρτισης με βάθος απόρριψης 100% άνω των 30 ετών.

Άλλες τεχνολογίες μπαταριών (από το λίθιο - ιόν)

Σημείωση μπαταριών ροής βαναδίου και νάτριο - Οι μπαταρίες θείου περιγράφονται στην ενότητα συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας παραπάνω.

Η Redflow διαθέτει μια σειρά μονάδων μπαταρίας ροής βρωμιούχου ψευδαργύρου (ZBM) που μπορούν να εγκατασταθούν σε σχέση με διαλείπουσα προσφορά και είναι σε θέση να ημερήσια βαθιά εκκένωση και φόρτιση. Είναι πιο ανθεκτικά από το λίθιο - Τύπος ιόντων και η αναμενόμενη ενεργειακή απόδοση για μικρότερες μονάδες ZBM κυμαίνεται σε 44 MWh. Μεγάλες μονάδες μπαταρίας (LSB) κλίμακας (LSB) περιλαμβάνουν 60 μπαταρίες ZBM-3 που παρέχουν κορυφή 300 kW, συνεχές 240 kW, σε 400-800 βολτ και τροφοδοσία 660 kWh.

Η αποθήκευση ενέργειας EOS στις ΗΠΑ χρησιμοποιεί το znyth τηςυδατική μπαταρία ψευδαργύρουμε υβριδική κάθοδο ψευδαργύρου και βελτιστοποιήθηκε για υποστήριξη πλέγματος χρησιμότητας, παρέχοντας 4 έως 6 ώρες συνεχή απόρριψη. Περιλαμβάνει 4 μονάδες kWh που αποτελούν υποσυστήματα 250 kW/1 MWh και ένα πλήρες σύστημα 1 MW/4 MWh. Τον Σεπτέμβριο του 2019 η EOS και η Holtec International ανακοίνωσαν τη δημιουργία HI - Power, μια κοινή επιχείρηση για τη μάζα να παράγουν υδατικές μπαταρίες ψευδαργύρου για τη βιομηχανική - αποθήκευση ενέργειας κλίμακας, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης της εξουσίας από τους μικρούς δομοστοιχειωτές SMR-160 της Holtec.

Ο Duke Energy δοκιμάζει έναHybrid Ultracapacitor - αποθήκευση μπαταρίαςΣύστημα (Hess) στη Βόρεια Καρολίνα, κοντά σε μια ηλιακή εγκατάσταση 1,2 MW. Η μπαταρία 100 kW/300 kWh χρησιμοποιεί υδατική υβριδική χημεία ιόντων με ηλεκτρολύτη αλμυρού νερού και διαχωριστή συνθετικού βαμβακιού. Το γρήγορο - απόκριση ultracapacitors εξομαλύνει τις διακυμάνσεις του φορτίου.

Κάτω - κόστοςμολύβι - μπαταρίες οξέοςείναι επίσης σε ευρεία χρήση σε κλίμακα μικρής χρησιμότητας, με τράπεζες μέχρι 1 MW να χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του αιολικού πάρκου. Αυτά είναι πολύ φθηνότερα από το λιθίου -, μερικά είναι ικανά μέχρι 4000 βαθιά κύκλους εκκένωσης και μπορούν να ανακυκλωθούν πλήρως στο τέλος της ζωής. The Ecoult UltraBattery combines a valve-regulated lead-acid (VRLA) battery with an ultracapacitor in a single cell, giving high-rate partial-state-of-charge operation with longevity and efficiency. Ένα σύστημα UltraBattery 250 kW/1000 KWH με 1280 μπαταρίες ECOULT ανατέθηκε τον Σεπτέμβριο του 2011 στο PNM Project Energy Storage Project στο Albuquerque του Νέου Μεξικού, με ηλεκτρική S & C σε σχέση με ένα ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα 500 kW, κυρίως για τη ρύθμιση της τάσης. Το μεγαλύτερο μόλυβδο της Αυστραλίας - σύστημα αποθήκευσης μπαταριών οξέος είναι 3 MW/1,5 MWh στο King Island.

Το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ αναπτύσσει ένααλουμίνιο - μπαταρία ιόντων, διεκδικώντας χαμηλό κόστος, χαμηλή ευφλεκτότητα και υψηλή ικανότητα αποθήκευσης φόρτισης πάνω από 7500 κύκλους. Έχει μια κάθοδο άνοδος αλουμινίου και γραφίτη, με ηλεκτρολύτη αλατιού, αλλά παράγει μόνο χαμηλή τάση.

Νοικοκυριό - κλίμακα bess

Τον Μάιο του 2015 η Tesla ανακοίνωσε μια μονάδα αποθήκευσης μπαταριών οικιακής χρήσης 7 ή 10 kWh για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, χρησιμοποιώντας τις μπαταρίες ιόντων λιθίου - ion παρόμοιες με εκείνες των αυτοκινήτων Tesla. Θα παραδώσει 2 kW και θα λειτουργεί σε 350 - 450 volts. Το σύστημα Powerwall θα πωλείται στους εγκαταστάτες στα $ 3000 για μια μονάδα 7 kWh ή $ 3500 για 10 kWh, αν και η τελευταία επιλογή διακόπηκε αμέσως και ο πρώην υποβλήθηκε σε αποθήκευση 6,4 kWh και 3,3 kW Power. Ενώ αυτό είναι σαφώς εγχώρια κλίμακα, αν η ευρέως ληφθεί, θα έχει επιπτώσεις στο δίκτυο. Η Tesla ισχυρίζεται 15 C/kWh να χρησιμοποιήσει την αποθήκευση, καθώς και το κόστος αυτής της ανανεώσιμης ενέργειας αρχικά, με εγγύηση 10 ετών, 3650 κύκλου που καλύπτει την παραγωγή μειώνοντας τα 3,8 kWh στο έτος πέντε, 18.000 kWh.

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η PowerVault παρέχει διαφορετικές μπαταρίες για χρήση στο σπίτι, κυρίως με ηλιακή φωτοβολταϊκή, αλλά και με σκοπό την εξοικονόμηση με έξυπνους μετρητές. Η μπαταρία του 4 kWh -} είναι το πιο δημοφιλές προϊόν σε £ 2900 εγκατεστημένο, αν και οι πραγματικές μπαταρίες πρέπει να αντικαταστήσουν κάθε πέντε χρόνια. Ένα λιθίου 4 kWh - ion ion κοστίζει £ 3900 εγκατεστημένη και άλλα προϊόντα κυμαίνονται από 2 έως 6 kWh, που κοστίζουν μέχρι £ 5000 εγκατεστημένα.

Τον Απρίλιο του 2017 η LG Chem προσέφερε μια σειρά μπαταριών στη Βόρεια Αμερική, τόσο χαμηλή - και υψηλή τάση -. Διαθέτει μπαταρίες 48 volt με 3,3, 6,5 και 9,8 kWh και μπαταρίες 400 volt με 7,0 και 9,8 kWh.

Εσωτερική - Επίπεδο λιθίου - ion BESS μπορεί να υπόκειται σε περιορισμούς πυρκαγιάς που απαγορεύουν τις μονάδες που συνδέονται με τα τείχη μιας κατοικίας.

Αποθήκευση πεπιεσμένου αέρα ενέργειας

Η αποθήκευση ενέργειας με πεπιεσμένο αέρα (CAES) σε γεωλογικά σπήλαια ή παλιά ορυχεία δοκιμάζεται ως σχετικά μεγάλη τεχνολογία αποθήκευσης κλίμακας, χρησιμοποιώντας το αέριο - που εκτοξεύεται ή ηλεκτρικούς συμπιεστές, η αδιαβατική θερμότητα απορρίπτεται (αυτό είναι το διαβατικό σύστημα). Όταν απελευθερώνεται (με προθέρμανση για να αντισταθμίσει την αδιαβατική ψύξη) εξουσιάζει έναν αεριοστρόβιο με πρόσθετη καύση καυσίμου, με την εξάτμιση που χρησιμοποιείται για την προθέρμανση. Εάν η αδιαβατική θερμότητα από τη συμπίεση αποθηκεύεται και χρησιμοποιείται αργότερα για προθέρμανση, το σύστημα είναι αδιαβατικό CAES (a - caes).

Οι εγκαταστάσεις CAES μπορούν να είναι έως και 300 MW, με συνολικά περίπου 70% απόδοση. Η χωρητικότητα CAES μπορεί να εξομαλύνει την παραγωγή από ένα αιολικό πάρκο ή 5-10 MW της ηλιακής φωτοβολταϊκής χωρητικότητας και να την καταστήσει εν μέρει αποστολή. Δύο συστήματα Daabatic CAES λειτουργούν, στην Αλαμπάμα (110 MW, 2860 MWH) και στη Γερμανία (290 MW, 580 MWh) και άλλοι δοκιμάστηκαν ή αναπτύχθηκαν αλλού στις ΗΠΑ.

Οι μπαταρίες έχουν καλύτερη απόδοση από την CAES (παραγωγή ως ποσοστό ηλεκτρικής ενέργειας εισόδου), αλλά κοστίζουν περισσότερο ανά μονάδα χωρητικότητας και τα συστήματα CAES μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερα.

Η Duke Energy και άλλες τρεις εταιρείες αναπτύσσουν ένα έργο 1200 MW, 1,5 δισεκατομμύρια δολάρια στη Γιούτα, βοηθητικό σε αιολικό πάρκο 2100 MW και άλλες ανανεώσιμες πηγές. Αυτό είναι το έργο αποθήκευσης ενέργειας Intermountain, χρησιμοποιώντας σπήλαια αλατιού. Στοχεύει σε 48 ώρες διάρκειας για την απόρριψη για να γεφυρώσει κενά διαλείμματα, επομένως προφανώς πάνω από 50 GWH. Ο χώρος μπορεί επίσης να αποθηκεύσει πλεόνασμα ηλιακής ενέργειας που μεταδίδεται από τη νότια Καλιφόρνια. Πρέπει να κατασκευαστεί σε τέσσερα στάδια 300 MW.

Τα σχέδια αποθήκευσης Gaelectric Energy σχεδιάζουν ένα έργο CAES 550 GWH/YR στη Larne της Βόρειας Ιρλανδίας.

Στις ΗΠΑ το έργο Gill Ranch Caes προσαρμόζεται ως εργοστάσιο αποθήκευσης ενέργειας συμπιεσμένου αερίου (CGES), με φυσικό αέριο και όχι αέρα που αποθηκεύεται υπό πίεση. Το αέριο αποθηκεύεται σε περίπου 2500 psi και 38 μοίρες. Η επέκταση της πίεσης του αγωγού των 900 psi απαιτεί προθέρμανση για να αποφευχθεί ο σχηματισμός υγρού νερού και ενυδατωμένου.

Το Toronto Hydro με το Hydrostor διαθέτει ένα πιλοτικό έργο χρησιμοποιώντας συμπιεσμένο αέρα σε κύστεις 55 μέτρα υποβρύχια στη λίμνη Οντάριο για να αποδώσει 0,66 MW σε διάστημα μία ώρα.

Κρυογονική αποθήκευση

Η τεχνολογία λειτουργεί με την ψύξη του αέρα μέχρι το - 196 βαθμό, οπότε μετατρέπεται σε υγρό για αποθήκευση σε μονωμένες χαμηλές - δεξαμενές πίεσης. Η έκθεση σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος προκαλεί ταχεία - αεριοποίηση και 700 φορές επέκταση σε όγκο, χρησιμοποιείται για την οδήγηση ενός στροβίλου και τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς καύση. Η Highview Power στο Ηνωμένο Βασίλειο σχεδιάζει μια εμπορική κλίμακα 50 MW/250 MWH 'Liquid Air' Facility σε μια μηχάνιση μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, βασισμένη σε ένα πιλοτικό εργοστάσιο στο Slough και ένα εργοστάσιο επίδειξης κοντά στο Μάντσεστερ. Η ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί για εβδομάδες (αντί για ώρες όπως για τις μπαταρίες) με προβλεπόμενο επίπεδο ύψους £ 110/mWh ($ 142/MWH) για ένα σύστημα 10 ωρών, 200 MW/2 GWH.

Θερμική αποθήκευση

Όπως περιγράφεται στο ηλιακό θερμικό υποτμήμα του χαρτιού ανανεώσιμης ενέργειας WNA, ορισμένα φυτά CSP χρησιμοποιούντετηγμένο αλάτιγια την αποθήκευση ενέργειας κατά τη διάρκεια της νύχτας. Οι 20 MWE Gemasolar της Ισπανίας ισχυρίζονται ότι είναι η πρώτη βάση στον κόσμο - φορτίο CSP, με συντελεστή χωρητικότητας 63%. Η Ισπανία 200 MWE Andasol εργοστάσιο χρησιμοποιεί επίσης αποθήκευση θερμότητας με λιωμένο άλας, όπως και η California 280 MWE Solana.

Ένας προγραμματιστής αντιδραστήρα λιωμένου άλατος (MSR), Moltex, έχει υποβάλει μια έννοια αποθήκευσης θερμότητας με λιωμένο άλας (GridReserve) για να συμπληρώσει τις διαλείπουσες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Το Moltex υποδηλώνει συνεχώς έναν αντιδραστήρα σταθερού άλατος 1000 MWE, εκτρέποντας τη θερμότητα σε περίπου 600 μοίρες σε περιόδους χαμηλής ζήτησης για αποθήκευση άλατος νιτρικών (όπως χρησιμοποιείται σε ηλιακά φυτά CSP). Κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής ζήτησης, η ισχύς μπορεί να διπλασιαστεί σε 2000 MWE χρησιμοποιώντας την αποθηκευμένη θερμότητα για έως και οκτώ ώρες. Υποστηρίζεται ότι το κατάστημα θερμότητας προσθέτει μόνο £ 3/MWH στο επίπεδο του ηλεκτρικού ρεύματος.

Μια άλλη μορφή αποθήκευσης θερμότητας αναπτύσσεται στη Νότια Αυστραλία, όπου χρησιμοποιεί η 1414 εταιρεία (14D)τετηγμένο πυρίτιο. Η διαδικασία μπορεί να αποθηκεύσει 500 kWh σε έναν κύβο 70 cm τετηγμένου πυριτίου, περίπου 36 φορές περισσότερο από το powerwall του Tesla σε πολύ τον ίδιο χώρο. Απελευθερώνει μέσα από μια θερμότητα - ανταλλαγή συσκευής, όπως ένας κινητήρας Stirling ή ένας στρόβιλος και ανακυκλώνει τη θερμότητα. Μια μονάδα 10 MWh θα κοστίσει περίπου 700.000 δολάρια. (1414 βαθμούς είναι το σημείο τήξης του πυριτίου.) Μια επίδειξη TESS πρόκειται να είναι στο έργο Aurora Solar Energy κοντά στο Port Augusta της Νότιας Αυστραλίας.

Επίσης στην Αυστραλία, ένα αναμεμειγμένο υλικό που ονομάζεταικράμα χάσματος κακομεταχείρισης (MGA)αποθηκεύει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας. Το MGA περιλαμβάνει μικρά μπλοκ ανάμεικτων μετάλλων, τα οποία λαμβάνουν ενέργεια που παράγονται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή και ο άνεμος που είναι πλεόνασμα για τη ζήτηση του δικτύου και την αποθήκευση για έως και μια εβδομάδα. Ένα κόστος $ 35/kWh αναφέρεται, πολύ μικρότερο από το λίθιο - μπαταρίες ιόντων, αλλά έχει έναν πιο αργό χρόνο απόκρισης από τις μπαταρίες - 15 λεπτά. Η θερμότητα απελευθερώνεται για να παράγει ατμό, ενδεχομένως σε επανατοποθετημένο άνθρακα - εκτοξευμένα φυτά. Η εταιρεία MGA Thermal απομακρύνθηκε από το Πανεπιστήμιο του Newcastle και χρησιμοποιώντας μια ομοσπονδιακή επιχορήγηση κατασκευάζει ένα πιλοτικό εργοστάσιο παραγωγής. Έχει πολλά συστήματα που αναπτύσσονται για θερμοκρασίες από 200 βαθμούς έως 1400 βαθμούς.

Μια άλλη μορφή αποθήκευσης ενέργειας είναι ο πάγος.Παγωμένη ενέργειαέχει συμβάσεις από την Edison της Νότιας Καλιφόρνιας για την παροχή 25,6 MW αποθήκευσης θερμικής ενέργειας χρησιμοποιώντας το σύστημα πάγου της, που συνδέεται με μεγάλες μονάδες κλιματισμού. Αυτό κάνει τον πάγο τη νύχτα όταν η ζήτηση ισχύος είναι χαμηλή, στη συνέχεια το χρησιμοποιεί για να παρέχει ψύξη κατά τη διάρκεια της ημέρας αντί των συμπιεστών κλιματισμού, μειώνοντας έτσι τη ζήτηση κορυφής.

Αποθήκευση υδρογόνου

Στη Γερμανία η Siemens έχει αναθέσει μια μονάδα αποθήκευσης υδρογόνου 6 MWΜεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEM)Τεχνολογία για τη μετατροπή της υπερβολικής αιολικής ενέργειας σε υδρογόνο, για χρήση σε κύτταρα καυσίμου ή προστίθεται στην παροχή φυσικού αερίου. Το εργοστάσιο στο Mainz είναι η μεγαλύτερη εγκατάσταση PEM στον κόσμο. Στο Οντάριο, η υδρογονική συνεργάζεται με τη γερμανική χρησιμότητα E.on για να δημιουργήσει μια εγκατάσταση PEM 2 MW που έμεινε σε απευθείας σύνδεση τον Αύγουστο του 2014, μετατρέποντας το νερό σε υδρογόνο μέσω ηλεκτρολύσεως.

Η αποτελεσματικότητα της ηλεκτρόλυσης σε κυψέλη καυσίμου στην ηλεκτρική ενέργεια είναι περίπου 50%.

Το San Diego Gas & Electric συνεργάζεται με τον ισραηλινό Gencell για να εγκαταστήσει 30 Gencell G5RX πίσω - Up Cells καυσίμου στους υποσταθμούς του. Αυτά είναι υδρογόνο - κυψέλες αλκαλικού καυσίμου με 5 kW. Γίνονται στο Ισραήλ και χρησιμοποιούνται εκεί από την Israel Electric Corporation.

Κινητική αποθήκευση

ΚουνουπιάΑποθηκεύστε κινητική ενέργεια και είναι ικανή για δεκάδες χιλιάδες κύκλους επαναφόρτισης.

Το ISO του Οντάριο έχει συμβληθεί για ένα σύστημα αποθήκευσης 2 MW Flywheel από την NRSTOR Inc. Η Hawaiian Electric Co εγκαθιστά ένα σύστημα σφόνδρων 80 kW/320 kWh από την Amber Kinetics για το πλέγμα Oahu, αυτό είναι ενδεχομένως μονάδας. Κανονικά οι σφαίρες, η αποθήκευση της κινητικής ενέργειας έτοιμοι να γυρίσουν πίσω σε ηλεκτρική ενέργεια, χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο συχνότητας και όχι για την αποθήκευση ενέργειας, παρέχουν ενέργεια σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα και μπορούν να τροφοδοτήσουν μέχρι 150 kWh. Η Amber Kinetics ισχυρίζεται τέσσερα - δυνατότητα εκφόρτισης ώρας.

Οι στομές της Γερμανίας κατασκευάζουν μονάδες durastor που έχουν χωρητικότητες από τις δεκάδες κιλοβάτ μέχρι περίπου ένα megawatt. Οι εφαρμογές κυμαίνονται από την αναγεννητική πέδηση για τρένα έως τις βοηθητικές υπηρεσίες του αιολικού πάρκου.

Η κύρια χρήση των flonewheels είναι σε περιστροφικό ρεύμα ντίζελ (drups) σετ - ups, με 7 - 11 δευτερόλεπτα - μέσω της σύγχρονης λειτουργίας κατά την εκκίνηση μιας ενσωματωμένης γεννήτριας ντίζελ μετά από αποτυχία τροφοδοσίας. Αυτό δίνει χρόνο -e.g.30 δευτερόλεπτα - για κανονικό ντίζελ πίσω - μέχρι να ξεκινήσει.