Pytanie:
Dlaczego nie myślimy o magazynowaniu baterii dla wszystkich źródeł energii elektrycznej na skalę użyteczności, a nie tylko odnawialnych?
Patrick
2019-02-14 00:16:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jednym z powtarzających się rozwiązań, które pojawia się, gdy mówimy o wytwarzaniu energii odnawialnej i jej sporadyczności, jest magazynowanie energii z baterii.

To skłoniło mnie do myślenia, że ​​uruchomienie elektrowni gazowych i węglowych zajmuje godziny lub dni (i zakładam inne opcje paliw kopalnych), więc zasadniczo musisz je utrzymywać jako kopie zapasowe energii ze źródeł odnawialnych, gdy wiatr nie wieje lub słońce nie świeci.

To sprawiło, że pomyślałem, dlaczego nikt nie mówi o używaniu magazynowania energii dla wszystkich źródeł? W szczególności rozwiązania na skalę użytkową, które mogą utrzymać energię na tygodnie lub miesiące? Myślę, że takie rozwiązanie mogłoby znacznie zmniejszyć nieefektywność we wszystkich procesach wytwarzania energii, ponieważ rozumiem, że nasze tradycyjne źródła są dość marnotrawne, a energia jest wykorzystywana lub tracona.

Może moje rozumienie jest błędne i szczerze mówiąc nie jestem pewien, co dzieje się z nadmiarem energii, która się nie zużywa (zakładam, że jest w jakiś sposób rozpraszana w środowisku).

Po prostu wydaje mi się, że moglibyśmy obniżyć koszty i połączyć źródła wytwarzania energii i potrzebować mniej wszystkich źródeł, jeśli możemy zmagazynować całą nadwyżkę energii, której nie zużywamy natychmiast.

Edit (dodatkowe informacje): Jest wiele niejasności co do tego, co mam na myśli i co zamierzam. Po pierwsze, rodzaj baterii nie ma znaczenia dla mojego procesu myślowego. Może to być pompowane powietrze / płyn / dowolne miejsce do przechowywania, tak samo jak baterie użytkowe Tesli. Chodzi o to, aby łatwiej przechowywać nadwyżkę wytworzonej i potencjalnej energii, aby zmniejszyć straty energii surowej w całym systemie.

Myślę, że elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne nie tylko go wyłączają i nie włączają. Olej / gaz / węgiel pali się i obraca turbinę, niezależnie od tego, czy jest w tym czasie podłączona do generatora, czy nie. Włączanie i wyłączanie wymaga czasu, a zatem jest dużo czasu, kiedy te paliwa spalają się i generują zanieczyszczenia, kiedy mogą po prostu wyrzucić tę energię, która trafia do turbin, które trafiają do generatora (jeśli pozwolisz) na pamięć dodatkowa, która może być łatwiej dostępna.

W miarę kontynuowania moich przemyśleń podejrzewam, że istnieje mnóstwo potencjalnych strat energii w naszych systemach wytwarzania energii. Niezależnie od tego, czy są to generatory, które mogą generować (ale przeciążałyby system, który jest w pełni zasilany), czy też nadmiar ciepła nie jest wykorzystywany lub energia elektryczna jest (jak sądzę) w jakiś sposób porzucana i nieużywana.

Jeśli mam rację w swoim procesie myślowym, moglibyśmy przechowywać tę energię w jakiś sposób, kształt lub formę, zamiast ją tracić. Jeśli uda nam się je przechowywać i mieć do nich łatwy dostęp, to przede wszystkim możemy zmniejszyć zapotrzebowanie na tak dużą produkcję energii. Mogę jednak całkowicie odejść od niektórych lub wszystkich moich myśli.

Czy słyszałeś o facecie o imieniu Elon Musk?
Ludzie myśleli o tym od dziesięcioleci.Jak myślisz, dlaczego nie?Dodaj kilka podstawowych obliczeń energii do swojego pytania i możliwe rozwiązania: magazyn szczytowo-pompowy, akumulator, układ inercyjny itp. I wykonaj kilka kalkulacji, a zobaczysz dlaczego.
http://www.digitaljournal.com/tech-and-science/technology/tesla-s-big-battery-in-australia-has-defied-all-expectations/article/533773
Pomyślałem o ładowaniu niektórych akumulatorów do użytku domowego podczas poza godzinami szczytu i używaniu ich w godzinach szczytu.Ale cholerny Elon Musk zrobił to ponownie ...
Baterie są duże i drogie.Utrzymywanie węgla w temperaturze z obracającą się turbiną jest mniej kosztowne niż napełnianie tego samego budynku bateriami.Zauważ, że koszty baterii spadają, więc dane wejściowe do równania stale się zmieniają.
Chciałbym zaznaczyć, że zdaję sobie sprawę, że istnieje wiele rodzajów magazynowania energii.Właśnie dlatego w jednym punkcie mojego pytania szczególnie mówię o „magazynowaniu energii”.Słyszałem o magazynowaniu szczytowym, magazynowaniu stopionej soli i innych opcjach.Ogólnie nie znam kosztów każdego z nich.Ale wyobraź sobie, że moglibyśmy szybko obniżyć koszty, biorąc pod uwagę, że są one stosunkowo prostsze (poza chemicznymi / tradycyjnymi akumulatorami, takimi jak oferta Tesli) niż powiedzmy, że fabryka gazu ziemnego.
Koła zamachowe w postaci gigantycznych, ciężkich turbin generalnie działają lepiej niż akumulatory przy magazynowaniu energii na krótkoterminowe wahania zapotrzebowania.
I jestem całkiem zaznajomiony z ofertą Tesli.Szczególnie ich sukces w Australii.
@Transistor, Powodem, dla którego myślę, że w zasadzie nie mają, jest to, że nigdy nie słyszałem, aby ktokolwiek mówił o tym do użytku poza parowaniem energii odnawialnej.
Prawdopodobnie powinienem był sprecyzować moją świadomość wyprawy Telsy do baterii, ich sukcesów w Australii, ich rozmieszczenia na różnych wyspach i kilku innych rzeczy.Ale to tak naprawdę nie odpowiada na moje pytanie, ponieważ zawsze jest to połączone z odnawialnym źródłem energii.
nieodnawialne źródła energii (tj. paliwa kopalne) są już długoterminową stabilną formą chemicznego magazynowania energii.po co palić baryłkę ropy (magazyn chemiczny), aby naładować dużą baterię (inna forma przechowywania chemikaliów), skoro można po prostu spalić olej na żądanie do rzeczywistego użytku klienta?
„Nie jestem pewien, co się dzieje z nadmiarem energii, która się nie zużywa”.Nie ma takiej rzeczy.Generatory wytwarzają energię tylko wtedy, gdy jest podłączone obciążenie.Mają środki zapobiegające nadmiernej prędkości, jeśli obciążenie zniknie, ale mogą się obracać bez generowania więcej niż ich własne normalne straty.Wyjątkiem są niektóre turbiny wiatrowe i być może turbiny wodne (mniejsze niż skala użytkowa), które wymagają obciążenia zrzutowego, aby zapobiec nadmiernej prędkości.Inne pytania tutaj bardziej szczegółowo wyjaśniają twoje błędne przekonanie.
Turbiny gazowe mogą się uruchomić i zacząć wytwarzać moc w ciągu kilku minut.Instalacja w cyklu kombinowanym z turbinami gazowymi jako przednim wiertłem może dostarczać moc w 10 minut.
Jaki typ baterii?Na przykład jest [Proffit Mountain] (https://en.wikipedia.org/wiki/Taum_Sauk_Hydroelectric_Power_Station).
@ChrisFernandez Mój proces myślowy polega na tym, że nie wystarczy go po prostu wyłączyć i włączyć.Olej / gaz / węgiel pali się i obraca turbinę, niezależnie od tego, czy jest w tym czasie podłączona do generatora, czy nie.Włączanie i wyłączanie wymaga czasu, a zatem jest dużo czasu, kiedy te paliwa spalają się i generują zanieczyszczenia, kiedy mogą po prostu wyrzucić tę energię, która trafia do turbin, które trafiają do generatora (jeśli pozwolisz) napamięć dodatkowa, która może być łatwiej dostępna.
@CharlesCowie Co powiedziałem Chrisowi.
@DonBranson Każdy rodzaj baterii.Rodzaj nie jest tak ważny, jak szybki dostęp do magazynu energii do wykorzystania na skalę użytkową.Mój proces myślowy jest taki, że w naszych systemach wytwarzania energii jest dużo marnowanej energii.Niezależnie od tego, czy chodzi o spalanie paliw, które nie zasilają generatora, czy też nadmiar energii, która się nie zużywa.Heck, nawet nadmiar ciepła, który można zmienić.
Jeśli masz akumulator, który może wytrzymać obciążenie wystarczająco długo, nie musisz w ogóle pracować na biegu jałowym.Uruchomienie generatora turbiny gazowej z pełną wydajnością może zająć do 15 minut, być może kilka minut dłużej, aby wtórna turbina odzysku ciepła osiągnęła pełną sprawność.To wszystko, czego naprawdę potrzebujesz.Możesz uruchomić taki połączony system ze szczytową wydajnością lub wcale.W ten sposób jedyne odpady powstają w okresie nagrzewania.
Sześć odpowiedzi:
Transistor
2019-02-14 01:12:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Na przykład na przykładzie Overland Park w Kansas:

  • Ludność 191278 (2017).
  • Obszar 195 km 2 .
  • Roczne zapotrzebowanie na energię (na mieszkańca) 13 500 kWh = 37 kWh / dzień. Bank Światowy.
  • Zapotrzebowanie miasta = 191278 x 37 = 7 x 10 6 kWh / dzień = 7 x 10 9 Wh / dzień = 3600 x 7 x 10 9 = 25,5 TJ / dzień.

W przypadku magazynów z pompą wzór na zmagazynowaną energię to \ $ E = mg \ Delta h \ $ . Zakładając, że moglibyśmy stworzyć parę jezior o Δh 100 m gdzieś w pobliżu, musielibyśmy przenieść \ $ m = \ frac {E} {m \ Delta h} = \ frac {25,5T} {9,81 \ times 100} = 25,5 \ $ mln ton wody do górnego jeziora w celu zmagazynowania energii na jeden dzień. To 25,5 Mm 3 objętości.

Tworząc jezioro wielkości Overland Park, wypełnilibyśmy je do głębokości \ $ \ frac {25,5 mln} {195 \ times 1000 \ times 1000} = 130 \ \ tekst m \ $ , który jest głębszy niż 100 m, na które sugerowaliśmy podniesienie jeziora.

Chodzi o to, że zapotrzebowanie na energię jest ogromne i każdy system magazynowania musiałby być równie ogromny. Informacje o gęstości energii baterii można znaleźć w Wikipedii.

Ostatnim razem, gdy sprawdzałem, pojemność baterii w trybie online była nieco niższa niż 200 USD / kWh. Wymaga to inwestycji w wysokości 37 x 200 USD 7400 USD tylko dla Ciebie i 1415 457 200 USD dla Twojego miasta na jednodniowy zapas baterii.

Również średnia cena dla konsumenta wynosi 0,12 $ / kWh (średnia w USA).Tak więc w pochmurne, bezwietrzne dni powinni spodziewać się, że rachunki za energię elektryczną wzrosną o współczynnik 1666 (przynajmniej).
Oto lista istniejących instalacji szczytowo-pompowych.https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_pumped-storage_hydroelectric_power_stations Dinorwig w Walii (jedyny, który znam) ma pojemność 11GWh lub 4TJ - dobre na około 6 godzin produkcji.
Magazyny szczytowo-pompowe mają najniższą gęstość energii spośród wszystkich obecnie używanych - około 1 kJ na kilogram na 100 metrów.Nawet notorycznie nieefektywne akumulatory kwasowo-ołowiowe mają gęstość około 170 razy większą, podczas gdy akumulatory litowo-jonowe są około tysiąc razy bardziej wydajne.
Dziękuję za szczegółową matematykę.Chociaż, jak powiedziałem niedawno, mniej interesuje mnie rodzaj magazynowania energii, ponieważ ograniczam surowe, potencjalne straty energii (coś, czego nie wyjaśniłem, kiedy to pisałeś).Wygląda na to, że pamięć pompowana nie byłaby tutaj realną opcją (sprawia, że zastanawiam się, dlaczego działa wszędzie).Ale to nie znaczy, że inne opcje nie byłyby lepsze.
FYI: Tesla już twierdzi, że jego systemy akumulatorów wynoszą 100 USD / kWh.
@Patrick Jak powiedzieli inni, Twoje podstawowe założenie jest nieprawidłowe.Sieci elektryczne są aktywnie zarządzane, aby utrzymać równowagę podaży i popytu;gdyby istniała nierównowaga między podażą a popytem, nie zobaczyłbyś żadnych potencjalnych strat energii.Zamiast tego zobaczyłbyś wzrost lub spadek częstotliwości sieci (w USA częstotliwość utrzymywana na poziomie 60 Hz).Magazyny pompowane są opłacalne, ponieważ nie próbują utrzymać miasta;próbują zarabiać pieniądze.Pompują wodę, gdy ceny energii elektrycznej są niskie, i generują, gdy ceny są wysokie.Ten arbitraż powoduje obniżenie cen dla wszystkich.
@JoshEller to jeden z powodów, dla których pytam.Pomyślałem, że jest ku temu dobry powód.Po prostu nie rozumiałem, co to było.Dziękuję wszystkim, którzy odpowiedzieli.Poprawiliście moje rozumienie systemów wytwarzania i magazynowania energii.
@Josh: Jak sugeruje Patrick, może wystąpić problem, jeśli na przykład znaczna część sieci zasilana jest parą.Jeśli zapotrzebowanie szybko spada, nadmiar ciepła musi zostać odprowadzony w postaci pary do atmosfery, o ile wiem.Nie można go przechowywać, a jeśli przepłynie przez turbiny, częstotliwość sieci wzrośnie.
Edgar Brown
2019-02-14 01:39:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie jestem pewien, czego dokładnie oczekujesz od odpowiedzi, ale magazynowanie zaczęto już wykorzystywać do uzupełniania wszystkich źródeł energii. Banki akumulatorów podłączone do mediów już okazały się lepsze od wszelkich alternatywnych instalacji szczytowych.

Ten raport dotyczący pierwszego roku eksploatacji australijskiej instalacji akumulatora 129 MWh Tesla może rzucić na to trochę światła. W ciągu zaledwie jednego roku firma odzyskała prawie 75% swoich kosztów (33% dla właściciela, a resztę oszczędności dzięki obniżeniu cen rynkowych FCAS o prawie 90%).

Wnioski z raportu obejmują stwierdzenie, że system akumulatorów przyczynił się do wycofania wymogu lokalnej usługi pomocniczej kontroli częstotliwości (FCAS) o mocy 35 MW, obniżył cenę FCAS obowiązującą w Australii Południowej o 75% , pomogło między innymi połączyć Australię Południową z National Electricity Market.

Oznacza to, że 35MW elektrowni szczytowych zasilanych paliwami kopalnymi można usunąć z rynku. Biorąc pod uwagę niemal natychmiastową reakcję na popyt, oznacza to również, że rynki energii użyteczności publicznej mogą inaczej określać szybkość odpowiedzi, co przyniesie dalsze korzyści dla tego typu magazynów.

Samo zwiększenie pojemności magazynowej wystarczającej do podtrzymania sieci podczas likwidacji elektrowni paliw kopalnych wystarczy, aby zapewnić pewne oszczędności CO2. Ekstrapolując z instalacji w Australii, oszczędności mogą sięgać co najmniej 30% mocy zainstalowanej baterii.

Wymiana elektrowni szczytowych jest wyraźnym celem rynkowym Tesli, która w chwili pisania tego tekstu zainstalowała na całym świecie ponad 1 GWh podłączonych do sieci banków akumulatorów.

To niesamowite, ale tak jak w przypadku samochodów ... pojawiają się problemy, gdy chcesz masowo produkować dla całego świata.Jeden projekt pilotażowy jest w porządku.Używanie go wszędzie i budowanie ich tysięcy to inna sprawa.
@Fredled podróż 2000 km zawsze zaczyna się od pierwszego kroku.Jest to projekt 129 MWh z 1 GWh zainstalowanego przez jednego dostawcę w połowie 2018 r. Mają konkurencję, która już w połowie 2018 r. Pobierała ponad 500 MWh. A przy zaledwie 2% mocy sieci ten pojedynczy projekt miałprzejął ponad 50% lokalnego rynku zakładów szczytowych.
Mam nadzieję, że pewnego dnia tego typu przechowywanie będzie wszędzie.jednak jestem pesymistą z powodu problemów, z jakimi boryka się przemysł samochodów elektrycznych.I jak to będzie działać na dłuższą metę.ile MWh pozostanie za 10 lat?
@Fredled według Tesli gwarantuje, że ich domowe systemy akumulatorowe będą miały co najmniej 70% pojemności w ciągu 10-letniego okresu gwarancji.Największym problemem, jaki mają obecnie, jest dostępność, ponieważ muszą zrównoważyć swoje domowe / komercyjne systemy akumulatorów z produkcją akumulatorów samochodowych.
Tak.Już mają problemy z dostępnością, podczas gdy nie obejmuje nawet 0,1% światowej populacji.;)
@Fredled mający zbyt duży popyt na rynku jest dla Ciebie problemem tylko wtedy, gdy konkurenci wyprzedzą Cię.Ale to nigdy nie jest problemem dla rynku.Wręcz przeciwnie, oznacza to, że coraz więcej mocy produkcyjnych baterii, badań i rozwoju będzie odbywać się ze względu na ekonomię.Oznacza to również, że coraz mniej konwencjonalnych elektrowni będzie budowanych, ponieważ muszą zaplanować 20-letnią krzywą rentowności, aby odzyskać swoje koszty.Plany te nie wyglądają zbyt dobrze, jeśli system akumulatorów może wejść na rynek za 10 lat.
„odzyskała prawie 75% swoich kosztów”.Czy raport faktycznie to stwierdza?Wycena dotyczy kosztu, który operator rynku (AEMO) płaci za FCAS.Koszt AEMO spadł o 75%, ponieważ pojawił się nowy dostawca, który może dostarczyć FCAS po niższej cenie.Nie oznacza to, że właściciele baterii zwrócili koszty o 75%.
Czy jesteś pewien, że 35 MW to 30% z 129 MW-godzin?
@blt To, co próbuję powiedzieć, w jak najmniejszej liczbie słów, to to, że jeśli dodasz ~ 22 mln $ dochodu generowanego dla właściciela, do ~ 30 mln $ oszczędności operatora mediów dzięki rynkowi FCAS (szacowane na podstawie rzeczywistychponiesione w latach 2006 i 2007), to samo (bez dalszych rozważań, takich jak unikanie odciążania i awarii zasilania lub redukcja kosztów środowiskowych) daje ~ 52 mln USD, co stanowi prawie 80% z 66 mln USD kosztu systemu baterii.
@DmitryGrigoryev Oczywiście, że nie.To porównanie jabłka i pomarańczy.Jestem w 100% pewien, że 35MW to 35% ze 100MW mocy wytwórczej systemu akumulatorowego (i 100% mocy, jaką operator może wykorzystywać na tym konkretnym rynku).
Mark
2019-02-14 09:25:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Część twojego podstawowego założenia jest fałszywa: turbiny gazowe mogą przejść od zera do pełnej mocy w ciągu kilku minut.Były używane do dostarczania szczytowej mocy od dziesięcioleci, ponieważ rzadko zdarza się, aby zapotrzebowanie na moc zmieniało się tak szybko, że nie mogą sobie z nim poradzić.Ponieważ tradycyjne zdolności wytwórcze można zmienić tak szybko, nie ma potrzeby magazynowania energii elektrycznej na większą niż banalną skalę.

Powodem, dla którego rozważamy magazynowanie baterii (i magazynowanie koła zamachowego, magazynowanie elektrowni szczytowo-pompowych i wiele innych rzeczy) dla odnawialnych źródeł energii jest to, że nie można ich używać do generowania energii na żądanie.Jeśli operator sieci widzi, że zbliża się półmetek pokazu Superbowl, może poinstruować jedną lub dwie turbiny gazowe, aby zaczęły zajmować się wszystkimi w tym samym czasie mikrofalami.Ale nie mogą włączyć słońca w nocy ani nakazać wiatrom, aby wiały mocniej.Stąd potrzeba magazynowania energii odnawialnej na dużą skalę.

Rozumiem potrzebę odnawialnych źródeł energii.Niespójność jest tego oczywistym powodem.Nie wiedziałem, że turbiny gazowe mogą się uruchomić w ciągu kilku minut.Zawsze słyszę o tych długich czasach uruchamiania źródeł energii z paliw kopalnych.Muszą podgrzać medium, aby wytworzyć parę do obracania turbiny.Ogrzewanie wymaga czasu.Wydawało mi się więc, że problem w tym, że w międzyczasie pali paliwo, ale nie generuje prądu.Albo wytwarza nadprodukcję i musi albo spowolnić, odłączyć się od generatora, albo zrzucić energię.
Tak brzmi opis turbiny parowej: źródło energii> kocioł> para> turbina.W turbinie gazowej spalane gazy spalinowe trafiają bezpośrednio do łopatek turbiny;brak pośrednich procesów konwersji, brak mechanicznych połączeń, nuttin.Jedną z rzeczy ograniczających czas rozruchu jest utrzymywanie wewnętrznego wzrostu temperatury do wartości, która nie powoduje przeciążenia komponentów.
@Patrick To nie tylko turbiny gazowe.Wszystkie rodzaje konwencjonalnych elektrowni mogą zmieniać moc wyjściową (trwa to dłużej, ale z wyjątkiem elektrowni jądrowych trwa to od kilkudziesięciu minut do kilku godzin).Po prostu muszą, ponieważ nieobciążona turbina parowa nie jest magicznym pochłaniaczem energii.Nadal musi obracać się z tą samą prędkością obrotową (określoną przez częstotliwość sieci), więc musisz dostarczyć do niej wystarczającą ilość mocy, w przeciwnym razie wymknie się spod kontroli i rozpadnie się.Oszczędność energii narzuca następnie, że musisz zdławić kocioł, aby dopasować się do obciążenia.
@Patrick A kilkudniowy czas rozruchu dotyczy tylko uruchomienia zimnej instalacji.Dławienie kilku kotłów węglowych o procent można wykonać znacznie szybciej i poradzi sobie z większością fluktuacji obciążenia.To nie jest tak, że obciążenie siatki skacze w górę iw dół jak szalone, można to bardzo dobrze przewidzieć.
@Patrick I żeby zająć się ostatnim błędnym przekonaniem: w kotle nie ma stosu węgla, który będzie się palił bez względu na wszystko.Węgiel jest podawany do palników w postaci pyłu węglowego zmieszanego z powietrzem, więc jeśli po prostu wyłączysz wentylator podający, wpłynie mniej paliwa, a produkcja ciepła natychmiast spadnie.Następnie minie trochę czasu, zanim produkcja pary spadnie z powodu bezwładności cieplnej systemu, ale to nie znaczy, że w międzyczasie nastąpi niepotrzebne spalanie i zanieczyszczenie.
@TooTea Dziękuję za to wyjaśnienie.To mówi mi dużo więcej o istniejących generatorach prądu, niż wiedziałem wcześniej.Bardzo dobra informacja.
@TooTea Nie jestem ekspertem, ale rynek elektrowni szczytowych (który został zdominowany przez elektrownie węglowe) określa czasy reakcji w zakresie <10 sekund.Aby to osiągnąć, rośliny muszą pracować ze stosunkowo wysokim zaciskiem, w przeciwnym razie sama bezwładność termiczna uniemożliwiłaby to.
jreese
2019-02-14 22:28:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jedną rzeczą w bateriach jest to, że ich budowa kosztuje energię i materiały. Im więcej potrzebujesz pojemności, tym więcej kosztuje.

W obecnym stanie rzeczy energia jest przechowywana w paliwie - ogromne zbiorniki na ropę, wagony pełne węgla. Wskaźnik zużycia paliwa jest dopasowany do mocy wyjściowej.

Jednak węgiel i ropa pochodzą z ziemi. Ziemia jest jak wielki zbiornik na całe paliwo, a my wydobywamy paliwo, kiedy go potrzebujemy.

Mamy już więc masową skalę, wysoką gęstość energii, magazynowanie energii w postaci paliw surowych.

Nawet słońce można postrzegać jako gigantyczny magazyn energii

Energia słoneczna / wiatrowa jest zwykle łączona z bateriami ze względu na przerywane źródło energii. Noc, chmury / pogoda mogą zmniejszyć ilość dostępnej mocy. Ale gdybyśmy mieli ogólnoświatową sieć paneli słonecznych / turbin wiatrowych, niekoniecznie potrzebowalibyśmy tych baterii - gdzieś musi być słonecznie / wietrznie.

Jedną z zalet przechowywania akumulatorów jest możliwość uzyskania większej mocy wyjściowej niż z generatora ładującego akumulatory. Na przykład generator, który może wytwarzać 1 kW, ładuje akumulator o mocy 1 kW * godz. Jeśli to wszystko, co robi generator, ładowanie akumulatora zajmuje 1 godzinę, a może kilka godzin, a generator zasila kilka innych rzeczy. Jednak naładowany akumulator może dostarczyć więcej niż 1 kW mocy. Może zapewnić 2 kW na pół godziny lub 4 kW na 15 min. A może zasila laser na krótką chwilę.

Magazynowanie w skali sieciowej odbywa się za pomocą tam i elektrowni wodnych. Jeśli potrzeba więcej mocy, generatory włączają się. Czy baterie są potrzebne? Czy są najlepszą formą przechowywania? To dyskusyjne - czy są najbardziej opłacalne? jaka jest ich maksymalna moc wyjściowa? jak długo trwają ile dodatkowej infrastruktury byłoby konieczne, aby włączyć urządzenia akumulatorowe do sieci?

Robimy to, co działa i będziemy to robić, ponieważ to działa.Posiadanie paliwa jako magazynu energii jest bardziej energooszczędne niż wytwarzanie energii elektrycznej i przechowywanie jej w bateriach, a następnie odwracanie jej w razie potrzeby.A ponieważ paliwo jest już głęboko pod ziemią, nie musimy budować dla niego magazynów, wystarczy je wydobyć i przetransportować.

Przypominasz mi moje zwierzę irytację: naszą produkcję ropy i gazu.Produkcja?Z czego to zrobiliśmy?Jak go wyprodukowaliśmy?Lepszym słowem byłoby EKSTRAKCJA.Kiedy go wyodrębnimy, zniknie na zawsze i nigdy nie będzie można go zastąpić.
Gdzieś powinno to być prawo: każdej pochwałach dla paliw kopalnych, niezależnie od tego, jak dobrze jest to uzasadnione, MUSI towarzyszyć zastrzeżenie, że jeśli uwolnimy cały ten zmagazynowany węgiel do atmosfery, ludzkość przestanie istnieć.
Chciałem tylko podkreślić, że energia jest już magazynowana na różne sposoby i musimy ją po prostu wydobyć.Dlaczego mielibyśmy go wyodrębniać tylko po to, aby ponownie go przechowywać (w baterii)?Nie tylko w przypadku paliw kopalnych, możemy kontynuować wydobywanie energii ze słońca przez DŁUGI czas, to jak gigantyczny zbiornik na sprężony wodór, reaktor termojądrowy i przekaźnik energii promieniowania w jednym.W przypadku akumulatorów występuje tu i ówdzie strata, z wewnętrznym oporem i najpierw z prostowania do prądu stałego, aby je naładować, a następnie odwracając prąd stały z powrotem do prądu przemiennego, aby go użyć.To była już energia zmagazynowana jako paliwo!
Fredled
2019-02-14 04:33:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ponieważ jest strasznie drogie.Pomysł jest tutaj.Wiele pomysłów na magazynowanie energii znajduje się w kartonach (kręcące się koła, sztuczne jeziora, podnośniki ciężarów ...), ale żaden nie jest komercyjnie opłacalny ani wystarczająco wydajny. Lub jako projekt pilotażowy Tesli w Australii (patrz odpowiedź Edgara Browna), nie jest realistyczny w skali globalnej. Baterie nie działają wiecznie.Po kilku latach trzeba je wymienić.Surowiec jest rzadki.Zagrożenia dla środowiska.itp.

Biorąc to pod uwagę, laboratoria poszukują bardziej wydajnych baterii.Baterie fluorowe wyglądają obiecująco.Niestety, jak zawsze, te cudowne odkrycia nie wykraczają poza doniesienia prasowe.10 lat później nadal korzystamy z technologii Li-ion. Miejmy nadzieję, że pewnego dnia je zdobędziemy.

Nic nie działa wiecznie.Turbiny gazowe należy wymieniać co 20 lat, łączny okres eksploatacji elektrowni to 30-40 lat.Przynajmniej systemy bateryjne, z ich pakietami akumulatorów wielkości walizki i niewielkimi jednostkami, są modułowe i łatwe do rozbudowy i modernizacji.Australijski „eksperyment” zwróci swoje koszty właścicielowi w ciągu zaledwie 3 lat (w przypadku australijskiego społeczeństwa ma już miejsce, jeśli weźmie się pod uwagę oszczędności wynikające z 90% spadku ceny, który narzucił na rynku elektrowni szczytowych).Porównaj to z typowym kosztem odzyskania konwencjonalnej instalacji, który przekracza 20 lat.Koszt to nie problem.
Elektrownie szczytowo-pompowe istnieją i działają (https://en.wikipedia.org/wiki/Pumped-storage_hydroelectricity).W rzeczywistości niektóre z nich zostały zbudowane nie w celu magazynowania energii z odnawialnych źródeł ciągłych, ale z elektrowni jądrowych.
AnalogKid
2019-02-14 01:30:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kogeneracja i duże osoby zajmujące się UPS-em przepracowały większość dostępnych alternatyw.Baterie to drugi najgorszy sposób magazynowania nadmiaru energii elektrycznej (gorsze są tylko kondensatory).W okrągłych liczbach baterie zasilające Empire State Building przez tydzień byłyby wielkości Central Parku (w całości z Central Parku) i wysokości 50 stóp.

Teraz to po prostu nieprawda.Empire State zużywa 55 milionów kWh / rok lub 151 000 kWh dziennie.Duży akumulator samochodowy to około 1 kWh.ESB ma 208 000 metrów kwadratowych powierzchni.Dzięki temu można go zasilać przez jeden dzień, umieszczając po jednej baterii na każdy metr kwadratowy każdego piętra.Niewygodne, ale nadal byłoby miejsce na spacer.
Cóż, AnalogKid oznacza po prostu, że te akumulatory byłyby ogromne pod względem rozmiaru.Jak bardzo dokładnie nie jest ważne.
Wydaje się mało prawdopodobne, aby wymagało to tak dużej przestrzeni.Biorąc pod uwagę możliwości istniejących baterii w skali użytkowej i ilość, jaką służą.
** Rażąco fałszywe, ** krótki koniec koperty: Australijska megabateria Tesli o mocy 129 MW / h może w pełni zasilać Empire State Building przez ponad jeden dzień, więc potrzebujesz mniej niż 7 sztuk na tydzień.Cała megabateria zajmuje znacznie mniej niż 2000 \ $ m ^ 2 \ $ i jest krótsza niż pojemnik @2.2m.Powiedzmy więc, że \ $ 20 * 10 ^ 3 m ^ 2 \ $ na 7 dni przechowywania i dużo do stracenia.Central Park jest \ 3,4 $ * 10 ^ 6 m ^ 2 \ $ lub 170 razy większy.Więc jesteś więcej niż dwa rzędy wielkości i to całkowicie ignoruje współczynnik 6 wysokości i całe dodatkowe wypełnienie, które wprowadziłem do obliczeń.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...