Plantes d'acumulació, l'ús de bateries per emmagatzemar energia elèctrica
Una de les maneres més eficients i prometedores d'emmagatzemar energia elèctrica, pel que fa a la seva densitat d'emmagatzematge, és l'ús de plantes d'emmagatzematge basades en bateries, que permeten emmagatzemar l'energia en forma química.
Les centrals elèctriques de bateries són especialment útils quan cal proporcionar una potència màxima auxiliar a curt termini, evitant així talls d'emergència als consumidors.
Així, les centrals d'energia de bateries, segons el principi del seu funcionament, tenen moltes característiques en comú amb les fonts d'energia contínua convencionals, que es diferencien, però, en la mida més gran de l'estructura. Es destina una habitació separada per allotjar les bateries de l'estació, semblant a un gran magatzem o diversos contenidors.
Com en la tecnologia d'alimentació ininterrompuda, aquí hi ha una característica característica, que consisteix en el fet que l'energia electroquímica emmagatzemada a les bateries es pot utilitzar exclusivament en forma de corrent continu.
Però com que les xarxes convencionals requereixen corrent altern per obtenir-se, cal realitzar una transformació addicional de l'energia emmagatzemada a les bateries. És per això que el corrent d'alta tensió és molt més adequat per transmetre energia a distància, s'obtenen mitjançant potents inversors de tiristors, que necessàriament formen part de les centrals elèctriques.
El tipus de bateries que s'utilitzen en una instal·lació concreta ve determinat pel seu cost, els requisits de rendiment (energia emmagatzemada, potència disponible) i la vida útil esperada. A la dècada de 1980, només es podien trobar bateries de plom-àcid a les centrals d'emmagatzematge. A la dècada de 1990 i principis dels 2000 van aparèixer les bateries de níquel-cadmi i sodi-sofre.
Avui dia, a causa de la disminució del preu de les bateries d'ions de liti (a causa del ràpid desenvolupament de la indústria de l'automòbil), s'utilitza principalment els ions de liti. Els sistemes de bateries de flux continu ja han aparegut en alguns llocs. Tanmateix, encara es poden trobar solucions d'àcid de plom en alguns edificis econòmics.
L'avantatge de les centrals d'energia de bateries en comparació amb les centrals de bombeig és evident. No hi ha parts en moviment constant, pràcticament no hi ha fonts de soroll. Unes quantes desenes de mil·lisegons són suficients per iniciar una planta d'energia de bateria, després de la qual pot funcionar immediatament a plena capacitat.
Aquest avantatge permet que les plantes de bateries suportin fàcilment les càrregues màximes que ni tan sols són percebudes per l'equip com una cosa crítica, de manera que aquesta estació pot funcionar al màxim durant hores.
No cal dir que les estacions de bateries s'enfronten fàcilment a la tasca d'amortir les fluctuacions de tensió causades per les pics de càrrega a la xarxa. Gràcies a ells, ciutats i regions senceres es poden protegir dels talls elèctrics provocats pels embussos de trànsit.
El mateix passa amb el funcionament de les centrals de bateries en relació amb fonts d'energia renovables autònomes, avui és tota una indústria.
Energia renovable [producció d'energia renovable (energies renovables)] — L'àmbit de l'economia, la ciència i la tecnologia que cobreix la producció, transmissió, transformació, acumulació i consum d'energia elèctrica, tèrmica i mecànica obtinguda mitjançant l'ús de fonts d'energia renovables.
jo tinc bateries de diferents tipus hi ha avantatges i inconvenients. Alguns (sodi-sofre) funcionen bé en mode constant, per exemple en combinació amb fonts d'energia autònomes, però són propensos a la corrosió i l'envelliment, fins i tot si no s'utilitzen. Altres pateixen desgast simplement a causa de l'elevat nombre de cicles ràpids de càrrega-descàrrega.
Algunes bateries requereixen un manteniment regular (les bateries de plom-àcid s'han de recarregar amb aigua), evacuació de gasos per evitar l'explosió, etc.
Les bateries d'ió de liti segellades més modernes poden funcionar durant molt de temps sense manteniment, el seu estat està controlat per l'electrònica i, si cal, indica la necessitat de substituir la cèl·lula.
Un exemple modern és una de les centrals elèctriques més grans del món: Hornsdale Power Reserve, que treballa juntament amb la central eòlica de Hornsdale. Tesla el va construir a finals de 2017.
A principis del 2018, mentre que Austràlia Meridional va patir pèrdues econòmiques, l'estació va aportar als seus propietaris gairebé un milió de dòlars per subministrar electricitat a la xarxa a 14.000 dòlars australians per megawatt hora. La planta és capaç de proporcionar contínuament 30 MW durant 3 hores i 70 MW durant 10 minuts.
100 MW és la capacitat total de disseny de la central elèctrica. La capacitat total de la bateria de l'estació, 129 MWh, consta de diversos milions de cèl·lules d'ions de liti Samsung 21700 (3000-5000 mAh).
El sistema manté de manera fiable la xarxa dels consumidors d'electricitat en un estat estable fins i tot en els casos en què la velocitat del vent és extremadament baixa. El 2020, la capacitat de la central s'ha incrementat fins als 194 MWh, i la capacitat de disseny és de 150 MW.
Un exemple de tecnologia antiga és la central de bateries de Chino, Califòrnia, des de 1988 fins a 1997. La planta incloïa 8.256 bateries de plom-àcid situades en dues sales.
L'estructura serveix com una junta de deformació estàtica potència reactiva i protegir els consumidors dels talls elèctrics durant els talls de llum. La seva potència màxima era de 14 MW amb una capacitat total de bateria de 40 MWh.
Vegeu també:
Els tipus més comuns de dispositius d'emmagatzematge d'energia industrial
Emmagatzematge d'energia del volant