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作为世界上最清洁的能源之一,太阳能提供了一个完全可再生和环境友好的方式来产生电力。虽然它能够被利用的某些局限性,晚上都在场,太阳能技术是易于安装,需要很少的维护与其他能源相比。
仅在美国,超过22700兆瓦(MW)的累积太阳能目前正在操作,这是足够的权力超过460万美国家庭平均水平。1世界各地的太阳能产业持续增长,这种能量的方式可以有效地存储是一个挑战工程师正在努力克服。
热能存储系统
当前技术,使太阳能的存储包括热存储、压缩空气能源储存(压缩空气蓄能),储氢,泵水力存储、飞轮电池,电池。2自1985年首次成功实现,热能存储技术发电通过捕获来自太阳的热量和存储能量在水里,熔融盐或其他液体。2
热能存储系统(te)通常由一个存储介质储层或坦克,内置的制冷系统、管道、泵(s)和控制。
根据其工作温度,TES系统可分为低收入或高温下,低温测试工程师通常使用冷水和再热过程,而高温测试系统是基于潜在和热化学蓄热。3最小的每日自放电损失为0.05 -1%,TES系统能够存储大量的以较低的资本成本,同时也避免任何重大危害的生产。
压缩空气储能
类似的一代存储技术是压缩空气能源储存(压缩空气蓄能)的弹性势能压缩空气存储直到其释放来产生电能。随着太阳能进入压缩空气蓄能系统,一个电动马达驱动的空气压缩机压缩空气在压力下然后存储在一个地下洞穴,直到其预期的释放。4
由于高压力被应用于空气,压缩空气蓄能系统中的热代发生,从而导致不必要的能量放电。为了减少放电温度300/350°F,国米和后冷却器内存在压缩空气蓄能系统,在热压缩过程中提取或移除完全由一个中间冷却器。
盐洞穴通常是首选的地点CAES由于其可取的属性的高灵活性,最小压力损失,以及完全没有空气和主机之间的氧反应盐岩石。4
氢气作为一种存储系统
最大的能源组件的任何燃料,氢气是最理想的能源存储和分布的工具。通过一个可再生的循环过程,加氢脱氢、环己烷的储氢系统操纵特性对能源生产。加氢过程形成环己烷(C6H12的六个氢原子)通过添加丰富的碳氢化合物苯(C6H6)在太阳照射后的氢存储系统。5
脱氢过程发生后的6个碳环己烷,允许这种化学物质可用能源存储设备和其他应用程序使用。5
铂纳米颗粒是脱氢反应的一个重要方面,这些纳米颗粒作为催化剂通过提供一个临时的捐赠他们的光激电子现有环己烷分子。这捐款碳氢的化学键断裂,释放出氢原子没有导致多余的热量被释放。
虽然大多数适合固定应用程序,比如太阳能和风力涡轮机,这种策略允许多达97%的苯转换回环己烷,提供最有效的能量储存选项之一。
未来的研究项目正在对进一步应用氢的储存和运输产生其他自然资源,比如水分裂和水的电解,为了继续努力保护可再生能源。
泵水力存储系统
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泵水力存储系统存储太阳能通过向上游水库抽水时供过于求。在一个事件需求超过供应,水在这个最初的水库释放通过涡轮机下山跑到一个较低的储层,允许发电发生。2
类似的传播称为飞轮储能技术,这种cylindrical-shaped设备包含一个大型转子在一个真空。从其能源画掌权后,转子加速到很高的速度,存储电力设备内的转动能。2
能量后可以分布式一旦转子转向“代模式,”,减缓了转子并返回电力电网供消费者使用。电池、飞轮、可以位于任何地方,往往被视为类似的存储系统能量的分布。大规模储能潜力,电池可以从电池不同,金属,锂离子,铅酸电池,根据其能量来源和应用。
太阳能未来的存储
虽然太阳能储能系统可以是昂贵的,研究机构如美国能源部的能源存储程序和联邦能源管理委员会(FERC)在美国正在对提高当前和未来的开发和部署能源储存技术。
例如,FERC已经创建了一个名为绩效工资的定价结构,机构的调节电网通过支付存储技术和其他资源更高的价格为他们服务,允许更划算选项可用于商业用途。
引用和进一步阅读
- 太阳能行业的事实和数字
- 能源存储是如何工作的
- 概述当前发展的电能存储技术在电力系统操作和应用潜力
- 集中式太阳能热存储系统基础知识
- 简单的氢存储解决方案是由太阳能供电
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