Tecnología de dispositivo de almacenamiento de energía principal de panel solar

- Jan 12, 2019-

Puesto que los paneles solares generan electricidad debido a condiciones climáticas, los paneles solares sólo puede generar electricidad cuando hay luz del sol durante el día, y debido a la intensidad de la radiación solar cambia en cualquier momento, la generación de energía del panel solar va a cambiar en cualquier tiempo, generalmente con la ley de consumo de energía de la carga no es igual. Por lo tanto, para el sistema fotovoltaico de fuera de la red, el dispositivo de almacenamiento de energía debe estar configurado para almacenar la energía sobrante generada por la matriz cuadrada durante la luz del sol para su uso en la noche o días lluviosos. En algunas zonas, la alimentación de la red eléctrica no es muy estable, y la carga es importante. No se puede interrumpir el suministro de energía, tales como comunicaciones, médica, militar, etcetera. Incluso el sistema grid-connected puede equiparse con dispositivos de almacenamiento de energía.

 

A largo plazo, la proporción de generación de energía de panel solar en la estructura de consumo de energía se expandirá poco a poco y dominará el suministro de energía al final del siglo XXI. Sin embargo, las características de trabajo de generación de energía del panel solar son "sunrise, sunset y resto", y es aleatorio. Paneles solares y energía eólica son fuentes de energía intersticial. Para convertirse en la fuente de energía principal, es necesario resolver el problema de la red de almacenamiento de energía.

 

La tecnología de almacenamiento principal de energía de los paneles solares, hasta ahora, personas han explorado y desarrollado varias formas de métodos de almacenamiento de energía, que pueden dividirse principalmente en almacenamiento de energía química de almacenamiento de energía mecánica y energía electromagnética.

 

Almacenamiento de energía mecánica

 

Almacenamiento de energía mecánico convierte energía eléctrica en energía mecánica y convierte la energía mecánica en energía eléctrica cuando sea necesario. En la actualidad, existen las siguientes aplicaciones prácticas.

 

(1) bombeada del almacenaje energía

 

Bombeo y almacenamiento de energía deben estar equipada con dos embalses aguas arriba y aguas abajo. Durante el período de rejilla bajo carga, el equipo de almacenamiento de bombeado energía trabaja en el estado de motor, el agua de bombeo desde el embalse aguas abajo del embalse aguas arriba y convertir la energía eléctrica en energía potencial gravitatoria para almacenamiento; Cuando la red picos de carga, trabaja en el estado de generador y libera el agua del embalse aguas arriba para generar electricidad.

 

El tiempo de almacenamiento de bombeado energía puede ir desde unas horas hasta unos días. Algunas estaciones de energía hidroeléctrica de presa tienen una capacidad de almacenamiento de agua grande, que puede ser utilizada como una central eléctrica bombeada del almacenaje para poder enviar. Esta es una forma ampliamente utilizada de almacenamiento de energía a gran escala y centralizado. Según las estadísticas, a partir de marzo de 2012, bombeada del almacenaje es responsable de más del 99% de la energía de gran capacidad de almacenamiento del mundo, con una capacidad total de 127.000 MW.

 

Las ventajas de almacenamiento de bombeado de agua son que la tecnología está madura y confiable, la capacidad puede hacerse muy grande y solo limitada por la capacidad de almacenamiento del depósito; la desventaja es que los depósitos altos y bajos cuya construcción está limitada por las condiciones geográficas y la necesidad de gota adecuado son a menudo muy lejos del centro de carga, bombeo y generación de energía. Hay un montón de pérdidas de energía, la eficiencia global actual es 70% a 75%, la densidad de almacenamiento es deficiente, el período de construcción es largo y la inversión es grande.

 

(2) almacenamiento de energía volante

 

Almacenamiento energético de volante es el almacenamiento de energía en forma de energía cinética en un volante giratorio de alta velocidad. El sistema entero consiste en aleación de alta resistencia y rotores compuestos, cojinetes de alta velocidad, doble-alimentó los motores, convertidores de energía y escudos de seguridad vacío. La energía eléctrica impulsa el volante al girar a gran velocidad, y la energía eléctrica se convierte en un almacenamiento de energía cinética del volante. Cuando se requiere energía eléctrica, el volante se desacelera el motor funciona como generador y la aceleración y deceleración del rueda volante realizan carga y descarga.

 

Países desarrollados como Estados Unidos, Alemania, andJapanhave llevado a cabo mucha investigación y desarrollo trabajan en tecnología de almacenamiento energético de volante. Japanhas produce mayor capacidad variable volante energía energía generación sistema de almacenamiento de todo el mundo (capacidad es 26.5MV. A, voltaje es 1100V, velocidad es de 510690r/min, y momento de inercia 105kg.m2 x 7.1). La Universidad de Maryland también ha desarrollado un sistema de volante de 24kW.h suspensión electromagnética para afeitar de pico de potencia. El volante de masa es 172,8 kg, la gama de la velocidad de trabajo es 11610 ~ 46345r/min, la velocidad de ruptura es de 48784r/min y la tensión constante de la salida del sistema es de 110 a 240V, la eficacia total es del 81%, el análisis económico muestra que el costo total puede ser recuperado después de tres años de operación. El centro de investigación nacional francés en Europa, el Instituto de física y de alta tecnología inGermany y la inItalyare SISE realizando una investigación sobre el sistema de almacenamiento energético de volante de cojinetes de suspensión magnética superconductor de alta temperatura. El sistema de almacenamiento de energía más grande rueda volante actualmente en el mercado puede almacenar hasta 133 kWh de energía.

 

El sistema de volante funciona en un entorno muy vacío y tiene las ventajas de sin pérdida de fricción, resistencia del viento pequeña, larga vida, sin impacto sobre el medio ambiente, casi sin mantenimiento, conveniente para la modulación de frecuencia de red de energía y garantía de calidad de energía ; Para asegurar el alto costo de la seguridad del sistema, puede no reflejar sus ventajas en ocasiones pequeños y se utiliza actualmente principalmente para el suplemento del sistema de batería. La tecnología de almacenamiento de energía de capacidad ultra grande volante es todavía inmadura.

 

(3) almacenamiento de energía aire comprimido

 

Almacenamiento de energía del aire comprimido es un método de almacenamiento de energía propuesto en la década de 1950. El sistema consta de dos ciclos: un ciclo de compresión de gas y un ciclo de expansión del gas de escape. Cuando la compresión, el motor doblemente alimentado actúa como un motor y conduce el compresor con exceso de potencia cuando la carga de red es baja y presiona el aire alta presión en el orificio de almacenamiento subterráneo de gas; Cuando la red picos de carga, el motor doblemente alimentado actúa como un generador para almacenar el aire comprimido primero. Después de ser precalentada por el regenerador, el combustible se quema en la cámara de combustión y la expansión del sistema se utiliza para realizar trabajo (tales como conducir una turbina de gas) para generar electricidad. La construcción de centrales de aire comprimido energía almacenamiento está sujeta a limitaciones de terreno y tiene requisitos especiales para estructuras geológicas. Se han construido centrales de demostración inGermany, Estados Unidos, JapanandIsrael.