2022年可再生能源的储存方式及其未来重要性

2022年可再生能源的储存方式及其未来重要性

　　风能铸件,风能加热,风能新闻由于成本高昂，公用事业网络通常不存储电力;这需要使用额外的化石燃料燃烧站来根据需要加强或减少，以满足市场需求。然而，这些工厂因燃烧化石燃料而造成严重的环境污染，导致储能概念的出现，作为一种使能技术，有助于节省消费者的资金，提高可靠性和灵活性，整合发电来源，最重要的是，减少燃烧对环境的影响。

　　在本文中，我们将讨论储能的概念及其对社会的许多影响，以及最着名的储能方法及其最重要的用途。如果您对此事感兴趣并正在寻找有关它的详细信息，那么本文适合您。

　　储能的概念是指同时组装生产的能量供后续使用，以缩小能源需求与生产之间的差距。能量存储涉及将它们从难以存储的形式转换为更方便或更易于存储的形式。一些技术提供短期的能量存储，而另一些技术则存储更长时间。

　　在20世纪的工厂中，电力主要是通过燃烧化石燃料产生的，这意味着所需的能量越少，燃烧的燃料就越少。相比之下，几个世纪以来，水电作为一种大规模储存机械能的方式已经传播开来。

　　大型水电大坝一百多年来一直是储能的场所，但对空气污染，能源进口和全球变暖的担忧导致了可再生能源的增长，例如：太阳能和风能是可持续的，但由于天气条件和其他原因，这些能源无法持续获得。这导致人们对这些间歇性能源的储能越来越感兴趣，因为可再生能源部门的出现产生了更大的总能源消耗。

　　为避免污染，各国正着手将能源消耗转化为对环境污染较少的能源形式，其中最重要的是市场上的太阳能和风能，而且在许多领域都具有成本竞争力。在发电领域，他们一直在稳步扩大自己在全球各地的份额，包括德国和美国部分地区。

　　然而，由于这些资源不稳定，需要储存起来供以后使用。储能对整个电网都很重要，因为它增加了从风能，太阳能和水力到核能和化石燃料的资源。以下是储能实现的3个最重要的好处：

　　储能可以节省电网运营的运营成本，以及家庭和企业的电力消耗。此外，储能还可以通过存储低成本能源并在以后的高峰期以更高的电价使用来抵消消费者成本。在短时间中断期间使用储能，公司可以避免代价高昂的中断并继续正常运行。

　　储能可以在人员、建筑物或网络级别提供应急备用电源。储能提供电网，以确保消费者获得连续能源。随着中断成本的不断上升，增强可靠性和灵活性改进的价值也在增加。

　　储能提供能源，反映了电网能力和能力的创造 - 包括减少温室气体排放（GHG）的能力。储能还有助于提高电网效率 - 增加当前的资源容量系数 - 并抵消建造排放新环境污染物的新峰值发电厂的需求。

　　在工业革命之前，水道是加工谷物或操作机器的主要方式，并且已经建造了复杂的水库和水坝系统来储存水并在需要时释放其潜在的能量。

　　由于建筑物的能源消耗不断增加，可再生能源发电，特别是光伏发电的重要性日益增加，预计家庭储能将变得普遍。例如，要在配备光伏电池的家庭中实现40%的自给自足，需要储存能量。因此，许多制造商生产可充电电池系统来存储能量，以保留来自太阳能或风力发电的剩余能量。目前，锂离子电池由于其高效率而优于铅酸电池来存储家庭能源。

　　水电大坝是可再生能源的第一大来源。大坝后面的大型水库可以储存足够的水，供河流在旱季和旱季之间的年平均流量使用。由于水电大坝不直接储存来自不稳定来源的电力，因此它通过减少产量并在太阳能或风能发电时保留水来平衡电网。如果风能或太阳能发电量超过该地区的水力发电量，则需要额外的能源。

　　热能储存可用于空调。商用空调系统是电力峰值负荷的最大贡献者。2009年，超过35个国家的至少3，300座建筑物使用了蓄热。

　　液态烃燃料是运输中最常用的储能形式，但通过可再生能源持续供电被认为是一个挑战，因此安装在屋顶上的光伏系统可用于在电力需求增加期间运营公共交通网络，而电力需求增加，而电力需求不容易通过其他形式的能源获得。

　　电容器广泛用于电子电路中，以阻挡直流电，同时允许交流电通过。例如，电力传输系统可以稳定电压和功率流。

　　迄今为止最重要的适应是风能和太阳能存储的快速部署，由低价格，政府激励措施和气候变化驱动，预测到2024年全球风能和太阳能将超过天然气和煤炭。

　　此外，预计对电网电力的需求将大幅增长，电动汽车将取代汽油车。然而，海上风能仍然是一种很大程度上尚未开发的资源，因为它满足了大部分额外的能源需求。在那之前，我们需要多种长期储能选择。

　　十年前，由于价格高昂，没有太阳能或风能，并且被广泛认为是实用的解决方案。如今，它们与传统的煤炭和天然气替代基本能源相比，已经变得极具竞争力。

　　众所周知，来自太阳能电池板和风力发电与风力涡轮机的可再生能源并不总是可用的，并且在需求较低时不会提供多余的能量。因此，为了减少可再生能源发电不一致的影响，科学家和工程师正在开发存储剩余能量的方法。

　　电池可能是最常见的能量储存方式，而它们用于从智能手机到汽车的所有电子设备中。锂离子电池是一种常见的类型，用于小型设备，也占全球电网电池存储的90%以上，根据西华盛顿大学能源研究所的数据

　　电池的工作原理是将电池的负端连接到称为阳极的电极，并将正极连接到另一个称为阴极的电极。电解质（电池内带电离子的液体材料）与电极结合产生化学反应，产生电流。根据美国能源部的说法，在锂离子电池中，阳极和阴极储存锂。电解质将带正电荷的锂离子从阳极带到阴极，为电池充电时提供动力，反之亦然。使用可再生能源也可以完成同样的过程。

　　锂离子电池的效率会降低，并且更有可能随着时间的推移而失效;此外，由于难以提取制造它们所需的对环境有害的原始材料，制造它们的成本很高。根据世界能源理事会的2020年报告，这些电池也不会保留所有的能量，效率从85%到95%不等。

　　抽水蓄能系统与水电一起建在河流上或旁边，或者使用海洋海水，例如日本冲绳岛的抽水蓄能系统，海水从海洋中抽取并通过管道输送。然后，系统通过管子重新启动水，为涡轮机供电并发电。

　　抽水式热能储存包括使用可再生能源产生的电力来加热砾石或其他易于制备的容易获得的材料，然后将热量保存在绝缘罐内以在需要时发电。抽水蓄热电效率范围在50%~70%之间。

　　一家名为“重力”的英国公司正在开发充分利用重力的技术。该技术使用电力来提升起重机上的重物，以便随后重新释放以改造发电机并恢复用于提升它的大部分动力。据《卫报》2019年报道，该设备建在废弃的矿杆上，在超过2，620英尺（800米）深的柱子下方下降约13，200吨（12，000公吨）。根据同一家公司的说法，该技术的效率估计为80%至90%。

　　压缩空气储能系统将空气泵入地下房间以增加压力，以便根据要求启动以运行燃气轮机。不建议通过在高压空气中燃烧天然气来产生能量，因为它会导致二氧化碳排放。根据世界能源理事会的2020年报告，系统效率在70%至89%之间。

　　氢气用于储存化学能，通过称为电解的过程将电能转化为氢气，该过程是将水分解成氢气和氧气组分，然后将氢气储存为发电或操作氢气化合物的燃料，从而减少温室气体排放。

　　根据世界能源理事会2020年报告，该技术在储能方面的效率在35%至55%之间。但是氢燃料电池非常昂贵，因为需要昂贵的材料，如铂金。

　　能量存储采用新的形式，从下一代电池到化学能量载体，以及蓄热（通过使用蒸汽或熔盐）和重力储存（岩石或水泥等重物被抬起，下降以储存和释放能量）。

　　重要的是要能够轻松地在电，热，机械运动和化学键之间转换能量。例如，通过电解将电能转化为绿色氢气，或在燃料电池或燃烧涡轮机中将氢气转化为电能

　　随着风能和太阳能等可再生能源的不稳定性，人们更加关注通过Gravivity等初创企业正在努力开发具有简单原理的复杂系统的引力发电：用于能量存储和释放的升降重物。

　　总而言之，可再生能源的储存是减少对石油等化石燃料和煤炭依赖的关键步骤，这些燃料产生二氧化碳和其他导致气候变化的温室气体。此外，各国正在转向利用替代能源进行能源转型，并在需要时储存产生的能源以供使用。您如何看待这一举措，并发现可再生能源产生的储能是解决全球不断增长的能源需求的可行解决方案？

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