Akumulátorové závody, využití baterií k akumulaci elektrické energie
Jedním z nejúčinnějších a nejslibnějších způsobů skladování elektrické energie, pokud jde o její akumulační hustotu, je využití akumulačních zařízení na bázi baterií, které umožňují skladování energie v chemické formě.
Bateriové elektrárny jsou zvláště užitečné, když je nutné poskytnout pomocný krátkodobý špičkový výkon, čímž se zabrání nouzovým výpadkům napájení spotřebitelům.
Bateriové elektrárny tak mají podle principu svého fungování mnoho společných znaků s konvenčními kontinuálními zdroji energie, liší se však větší velikostí konstrukce. Samostatná místnost je vyhrazena pro umístění baterií stanice, podobně jako velký sklad nebo několik kontejnerů.
Stejně jako u technologie nepřerušitelného napájení je zde charakteristický rys, který spočívá v tom, že elektrochemická energie uložená v bateriích může být využita výhradně ve formě stejnosměrného proudu.
Ale protože konvenční sítě vyžadují k získání střídavý proud, je nutné provést dodatečnou transformaci energie uložené v bateriích. Proto je mnohem vhodnější vysokonapěťový proud přenášet energii na dálku, se získávají pomocí výkonných tyristorových měničů, které jsou nezbytně součástí elektráren.
Typ baterií použitých v konkrétní instalaci je určen jejich cenou, požadavky na výkon (uložená energie, dostupný výkon) a očekávanou životností. V 80. letech se v akumulačních elektrárnách daly najít pouze olověné baterie. V 90. letech a na počátku 21. století se objevily nikl-kadmiové a sodno-sírové baterie.
Dnes se díky poklesu ceny lithium-iontových baterií (díky rychlému rozvoji automobilového průmyslu) používá především lithium-iontové. Na některých místech se již objevily systémy průtokových baterií. V některých rozpočtových budovách však stále lze nalézt roztoky olověných kyselin.
Výhoda bateriových elektráren oproti přečerpávacím je zřejmá. Nejsou zde žádné neustále se pohybující části, prakticky žádné zdroje hluku. Ke spuštění bateriové elektrárny stačí pár desítek milisekund, poté může okamžitě pracovat na plný výkon.
Tato výhoda umožňuje bateriovým závodům snadno odolávat maximálnímu zatížení, které zařízení ani nevnímá jako něco kritického, takže taková stanice může pracovat na maximum hodiny.
Netřeba dodávat, že bateriové stanice si snadno poradí s úkolem tlumit výkyvy napětí způsobené špičkovým zatížením sítě. Díky nim mohou být města i celé regiony chráněny před výpadky elektřiny způsobenými dopravními zácpami.
Totéž platí pro provoz bateriových elektráren ve spojení s obnovitelnými autonomními zdroji energie, dnes jde o celé odvětví.
Obnovitelná energie [výroba obnovitelné energie (obnovitelná energie)] — Oblast ekonomiky, vědy a techniky zahrnující výrobu, přenos, přeměnu, akumulaci a spotřebu elektrické, tepelné a mechanické energie získané využíváním obnovitelných zdrojů energie.
mám baterie různých typů existují výhody a nevýhody. Některé (sodík-síra) fungují dobře v konstantním režimu, například v kombinaci s autonomními zdroji energie, ale jsou náchylné ke korozi a stárnutí, i když se nepoužívají. Jiné trpí opotřebením jednoduše kvůli vysokému počtu rychlých cyklů nabíjení a vybíjení.
Některé baterie vyžadují pravidelnou údržbu (olověné baterie je nutné dobíjet vodou), odsávání plynu, aby se zabránilo výbuchu atd.
Modernější uzavřené lithium-iontové baterie dokážou pracovat dlouhou dobu bez údržby, jejich stav hlídá elektronika a v případě potřeby signalizuje nutnost výměny článku.
Moderním příkladem je jedna z největších elektráren na světě — Hornsdale Power Reserve, která spolupracuje s Hornsdale Wind Power Plant. Tesla jej postavila na konci roku 2017.
Na začátku roku 2018, kdy Jižní Austrálie utrpěla ekonomické ztráty, přinesla stanice svým majitelům téměř milion dolarů na dodávku elektřiny do sítě za 14 000 australských dolarů za megawatthodinu. Zařízení je schopné nepřetržitě poskytovat 30 MW po dobu 3 hodin a 70 MW po dobu 10 minut.
100 MW je celkový projektovaný výkon elektrárny. Celá kapacita baterie stanice, 129 MWh, se skládá z několika milionů lithium-iontových článků Samsung 21700 (3000-5000 mAh).
Systém spolehlivě udržuje síť spotřebitelů elektřiny ve stabilním stavu i v případech, kdy je rychlost větru extrémně nízká. V roce 2020 byla kapacita elektrárny zvýšena na 194 MWh a projektovaná kapacita je 150 MW.
Příkladem staré technologie je bateriová elektrárna v Chino v Kalifornii z let 1988 až 1997. Závod zahrnoval 8 256 olověných baterií umístěných ve dvou halách.
Konstrukce slouží jako statický deformační spoj reaktivní síla a ochranu spotřebitelů před výpadky proudu během výpadků proudu. Jeho špičkový výkon byl 14 MW s celkovou kapacitou baterie 40 MWh.
Viz také:
Nejběžnější typy průmyslových zařízení pro ukládání energie
Jak fungují akumulační zařízení kinetické energie pro energetiku?