جزوه ذخیره سازهای انرژی

کتاب
آپدیت شده در : 22/ 08/ 1402
نویسنده : تیم تولید محتوا
بدون دیدگاه

وقتی وارد مقوله ذخیره سازهای انرژی می شویم شاهد چالش های زیادی که گاها به قدمت کشف انرژی الکتریکی نیز بر می گردند می باشیم، مسائلی که اگر حل می شند شاید هیچگاه شاهد قطعی و یا خاموشی های گسترده نمی بودیم.

در جزوه ذخیره سازهای انرژی آقای ادیب رحیمی و مهدی احمد زاده، شما با دو نمونه از اهداف ذخیره سازی انرژی آشنا خواهید شد، این دو نمونه عبارتند از: ذخیره سازی مستقیم انرژی الکتریکی و ذخیره سازی سایر انرژی ها در راستای تولید برق.

در ادامه برخی از روش های ذخیره سازی انرژی را یادآور شده ایم؛

ذخیره ساز هوای فشرده

دراین روش هوا توسط کمپرسور در ساعات غیر پیک مصرف فشرده و ذخیره سازی می شود سپس در ساعات پیک مصرف هوای فشرده وارد توربین می شود و برق تولیدی به شبکه منتقل می شود.

مزیت ذخیره ساز هوای فشرده

مزیت این روش نسبت به سایر روش های ذخیره سازی این است که هم برای مدت بسیار زیادی می توان از آن استفاده کرد و هم با استفاده از این روش، هزینه ذخیره سازی نیروی برق به ازای هر کیلووات برق به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می کند.

چالش ذخیره ساز هوای فشرده

حجم مخزنی که هوا را در آن ذخیره کنیم و گرمای تولید شده هنگام ذخیره سازی، بیش از حد نرمال است

باتری

شامل سه جزء اصلی به نام کاتد (قطب مثبت) ـ آند (قطب منفی) ـ الکترولید است. اساس کار آن واکنش شیمیایی الکترولید با آند و کاتد است.

مزایا باتری

بازده بالا
سرعت پاسخ بالا
چگالی انرژی بالا

معایب باتری

عمر کوتاه
وابستگی به شرایط محیطی
آلودگی زیست محیطی

ذخیره سازی انرژی با فلایویل

جسم گردانی است که انرژی را به فرم انرژی جنبشی در خود ذخیره می کند و در مواقع لزوم برای کنترل فرکانس وارد مدار می شود.

مزایای فلایویل

چگالی انرژی بالا
سازگار با محیط زیست
تعمیر و نگهداری راحت
سرعت شارژ بالا
عدم وابستگی به شرایط محیطی

معایب فلایویل

باعث ایجاد خستگی در شفت ژنراتور (به دلیل شارژ ودشارژ مکرر) شده و در هنگام بروز اشکال به دلیل سرعت چرخش بسیار زیاد خطر آفرین است.

ذخیره انرژی مغناطیسی با ابررسانا

سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مغناطیسی با ابررسانایی (SMES) انرژی را در میدان مغناطیسی که با استفاده از شار جریان مستقیم در یک سیم پیچ ابررسانایی که زیر دمای ابررسانایی اش خنک نگه داشته شده‌است، ذخیره می‌کنند.

SMES چیست

یک SMES از سه قسمت تشکیل شده‌است: سیم پیچ ابررسانا، سیستم مدیریت قدرت و یخچال سرد شده. وقتی سیم پیچ ابررسانا شارژ می‌شود، انرژی مغناطیسی تخلیه نمی‌شود و می‌توان از آن به عنوان ذخیره ساز انرژی استفاده کرد.

انرژی ذخیره شده قابلیت آزادسازی در شبکه از طریق تخلیه‌ی الکتریکی سیم پیچ را دارد. سیستم مدیریت قدرت از یک مبدل یکسوساز/وارون ساز برای تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم یا برعکس استفاده می‌کند. مبدل یکسوساز/وارون ساز موجب اتلاف 2-3درصدی انرژی در هر مسیر می‌شود.

اتلاف SMES در طول مراحل ذخیرهی انرژی در مقایسه با دیگر روشهای ذخیره ی انرژی کمترین اتلاف برق را دارد. سیستم SMES بسیار کارآمد بوده و راندمان رفت و برگشت بیشتر از 95% است.

ذخیره سازی انرژی با ابرخازن ها

ابر خازن که به آن خازن دولایه نیز می‌گویند در مقدار ظرفیت (ظرفیت خازن) با خازن‌های معمولی متفاوت است. ابرخازن نوعی خازن است که ظرفیت بسیار زیادی نسبت به خازن‌های معمولی دارد. ظرفیت آن‌ها معمولاً بیش از 10 میلی فاراد است؛ و کاربردهای بسیاری دارد البته قیمت ابرخازن در مقایسه با دیگر انواع خازن بیشتر است.

مزایای ابرخازن

طول عمر بالای بین 10 تا 20 سال، بعد از 10 سال کارکرد ظرفیت آن ها از 100 به 80 می رسد. توان و جریان بالا نسبت به خازن های معمولی نیز امتیاز دیگر این روش ذخیره سازی می باشد.