Akumulátorové závody, využitie batérií na skladovanie elektrickej energie
Jedným z najefektívnejších a najsľubnejších spôsobov skladovania elektrickej energie z hľadiska jej hustoty skladovania je využitie zásobníkov na báze batérií, ktoré umožňujú skladovanie energie v chemickej forme.
Batériové elektrárne sú užitočné najmä vtedy, keď je potrebné poskytnúť pomocný krátkodobý špičkový výkon, čím sa zabráni núdzovým výpadkom napájania spotrebiteľov.
Akumulátorové elektrárne majú teda podľa princípu svojej činnosti mnohé spoločné znaky s klasickými kontinuálnymi zdrojmi energie, líšia sa však väčšou veľkosťou konštrukcie. Na umiestnenie batérií stanice je vyčlenená samostatná miestnosť, podobne ako vo veľkom sklade alebo niekoľkých kontajneroch.
Rovnako ako v technológii nepretržitého napájania, aj tu je charakteristická vlastnosť, ktorá spočíva v tom, že elektrochemickú energiu uloženú v batériách je možné využiť výlučne vo forme jednosmerného prúdu.
Ale keďže konvenčné siete vyžadujú na získanie striedavého prúdu, je potrebné vykonať dodatočnú transformáciu energie uloženej v batériách. Preto je oveľa vhodnejší vysokonapäťový prúd prenášať energiu na diaľku, sa získavajú pomocou výkonných tyristorových meničov, ktoré sú nevyhnutne súčasťou elektrární.
Typ batérií použitých v konkrétnej inštalácii je určený ich cenou, požiadavkami na výkon (uložená energia, dostupný výkon) a očakávanou životnosťou. V 80. rokoch sa v akumulačných elektrárňach dali nájsť len olovené batérie. V deväťdesiatych rokoch a začiatkom roku 2000 sa objavili nikel-kadmiové a sodno-sírové batérie.
Dnes sa kvôli poklesu ceny lítium-iónových batérií (v dôsledku prudkého rozvoja automobilového priemyslu) používa najmä lítium-iónové. Na niektorých miestach sa už objavili systémy prietokových batérií. V niektorých rozpočtových budovách však stále možno nájsť roztoky olovených kyselín.
Výhoda batériových elektrární oproti prečerpávacím je zrejmá. Neexistujú žiadne neustále sa pohybujúce časti, prakticky žiadne zdroje hluku. Na spustenie batériovej elektrárne stačí niekoľko desiatok milisekúnd, po ktorých môže okamžite pracovať na plný výkon.
Táto výhoda umožňuje batériovým závodom ľahko vydržať maximálne zaťaženie, ktoré ani zariadenie nevníma ako niečo kritické, takže takáto stanica môže pracovať na maximum celé hodiny.
Netreba dodávať, že batériové stanice sa ľahko vyrovnajú s úlohou tlmiť kolísanie napätia spôsobené špičkovým zaťažením siete. Vďaka nim môžu byť mestá a celé regióny chránené pred výpadkami elektriny spôsobenými dopravnými zápchami.
To isté platí o prevádzke batériových elektrární v spojení s obnoviteľnými autonómnymi zdrojmi energie, dnes je to celé odvetvie.
Obnoviteľná energia [výroba obnoviteľnej energie (obnoviteľná energia)] — Oblasť ekonomiky, vedy a techniky zahŕňajúca výrobu, prenos, transformáciu, akumuláciu a spotrebu elektrickej, tepelnej a mechanickej energie získanej využívaním obnoviteľných zdrojov energie.
mám batérie rôznych typov existujú výhody a nevýhody. Niektoré (sodíkovo-sírové) fungujú dobre v konštantnom režime, napríklad v kombinácii s autonómnymi zdrojmi energie, ale sú náchylné na koróziu a starnutie, aj keď sa nepoužívajú. Iné trpia opotrebovaním jednoducho kvôli vysokému počtu cyklov rýchleho nabíjania a vybíjania.
Niektoré batérie vyžadujú pravidelnú údržbu (olovo-kyselinové batérie je potrebné dobíjať vodou), odvádzanie plynu, aby sa zabránilo výbuchu atď.
Modernejšie utesnené lítium-iónové batérie dokážu pracovať dlho bez údržby, ich stav sleduje elektronika a v prípade potreby signalizuje potrebu výmeny článku.
Moderným príkladom je jedna z najväčších elektrární na svete — Hornsdale Power Reserve, ktorá spolupracuje s veternou elektrárňou Hornsdale. Tesla ho postavila koncom roka 2017.
Začiatkom roka 2018, keď Južná Austrália utrpela ekonomické straty, stanica priniesla svojim majiteľom takmer milión dolárov na dodávku elektriny do siete za 14 000 austrálskych dolárov za megawatthodinu. Zariadenie je schopné nepretržite poskytovať 30 MW počas 3 hodín a 70 MW počas 10 minút.
100 MW je celkový projektovaný výkon elektrárne. Celá kapacita batérie stanice, 129 MWh, pozostáva z niekoľkých miliónov lítium-iónových článkov Samsung 21700 (3000-5000 mAh).
Systém spoľahlivo udržiava sieť spotrebiteľov elektriny v stabilnom stave aj v prípadoch extrémne nízkej rýchlosti vetra. V roku 2020 sa kapacita elektrárne zvýšila na 194 MWh a projektovaná kapacita je 150 MW.
Príkladom starej technológie je batériová elektráreň v kalifornskom Chino z rokov 1988 až 1997. Súčasťou závodu bolo 8 256 olovených batérií umiestnených v dvoch halách.
Konštrukcia slúži ako statický deformačný spoj jalový výkon a ochranu spotrebiteľov pred výpadkami prúdu počas výpadkov prúdu. Jeho špičkový výkon bol 14 MW s celkovou kapacitou batérie 40 MWh.
Pozri tiež:
Najbežnejšie typy priemyselných zariadení na ukladanie energie
Ako fungujú zariadenia na uchovávanie kinetickej energie a ako fungujú pre energetický priemysel?