ตัวอย่างของระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าคืออะไร?

การแนะนำ

ระบบกักเก็บไฟฟ้าเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนแบบแปรผันอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ เช่น ลมและแสงอาทิตย์ ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าสามารถกักเก็บไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในช่วงที่มีความต้องการต่ำ และปล่อยไฟฟ้านั้นออกมาในช่วงที่มีความต้องการสูง หรือเมื่อแหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอ บทความนี้จะกล่าวถึงระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า ความสำคัญ และตัวอย่างของระบบดังกล่าว

ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเป็นกลไกที่ใช้กักเก็บไฟฟ้าเมื่อมีการผลิตและปล่อยเมื่อจำเป็น ระบบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองว่ามีการใช้พลังงานที่สร้างจากแหล่งหมุนเวียนอย่างมีประสิทธิภาพและมีไฟฟ้าใช้เมื่อจำเป็น

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ามีหลากหลายประเภทและขนาด ซึ่งแต่ละประเภทมีลักษณะและคุณประโยชน์เฉพาะตัว ระบบจัดเก็บเหล่านี้สามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภทหลักตามสื่อจัดเก็บพลังงานที่ใช้ หมวดหมู่เหล่านี้รวมถึงเคมี เครื่องกล ไฟฟ้าเคมี และความร้อน

ระบบจัดเก็บพลังงานเคมี

ระบบกักเก็บพลังงานเคมีเก็บพลังงานในรูปของพันธะเคมี ระบบเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานแบบอยู่กับที่และแบบพกพา ตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานเคมีคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ รถบรรทุก และหน่วย UPS เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำและเชื่อถือได้

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานเคมีคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เคลื่อนที่ ยานพาหนะไฟฟ้า และการใช้งานกริด แบตเตอรี่เหล่านี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน และความสามารถในการชาร์จที่รวดเร็ว

ระบบกักเก็บพลังงานกล

ระบบกักเก็บพลังงานกลเก็บพลังงานโดยใช้วิธีการทางกล ตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานกลคือระบบกักเก็บพลังงานแบบมู่เล่ ระบบนี้เก็บพลังงานไว้ในมวลที่หมุนได้ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเมื่อการหมุนของมวลช้าลง

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบจัดเก็บพลังงานกลคือระบบจัดเก็บพลังงานลมอัด ระบบนี้เก็บพลังงานโดยการอัดอากาศลงในภาชนะ จากนั้นอากาศอัดจะถูกปล่อยออกมาเมื่อจำเป็นเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี

ระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้าเก็บพลังงานโดยใช้กระบวนการเคมีไฟฟ้า ตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้าคือแบตเตอรี่แบบไหล แบตเตอรี่ Flow เก็บพลังงานไว้ในอิเล็กโทรไลต์เหลว อิเล็กโทรไลต์จะถูกชาร์จและคายประจุโดยการไหลผ่านอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้าคือแบตเตอรี่ไหลรีดอกซ์ แบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์ยังใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวเพื่อกักเก็บพลังงาน อิเล็กโทรดของแบตเตอรี่จะถูกคั่นด้วยเมมเบรน ซึ่งช่วยให้อิเล็กโทรไลต์ไหลระหว่างอิเล็กโทรดได้อย่างอิสระ

ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน

ระบบกักเก็บพลังงานความร้อนเก็บพลังงานในรูปของความร้อน ตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานความร้อนคือถังเก็บน้ำร้อน ถังจะถูกให้ความร้อนในช่วงเวลาที่มีความต้องการน้อย และจะปล่อยความร้อนที่เก็บไว้ออกมาเมื่อจำเป็น

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบกักเก็บพลังงานความร้อนคือระบบกักเก็บพลังงานเกลือหลอมเหลว ระบบนี้เก็บพลังงานโดยการถ่ายเทความร้อนไปยังเกลือหลอมเหลว จากนั้นจะปล่อยความร้อนออกมาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ความสำคัญของระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ามีความสำคัญในการรับประกันว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะถูกนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบเหล่านี้ช่วยให้พลังงานที่สร้างขึ้นในช่วงที่มีความต้องการต่ำสามารถจัดเก็บและปล่อยออกมาได้เมื่อจำเป็น ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลในช่วงที่มีความต้องการสูง

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ายังให้เสถียรภาพของโครงข่ายด้วยการสร้างสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน ซึ่งจะช่วยลดปัญหาไฟฟ้าดับและไฟดับ ระบบยังช่วยในการบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น ลมและแสงอาทิตย์

ตัวอย่างระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า

ตัวอย่างบางส่วนของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า ได้แก่ :

1. Tesla Powerwall – Tesla Powerwall เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เก็บพลังงานที่สร้างจากแผงโซลาร์เซลล์ พลังงานที่เก็บไว้จะถูกใช้ในช่วงที่มีความต้องการสูงหรือเมื่อแผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้ไม่เพียงพอ

2. การจัดเก็บพลังน้ำแบบสูบ – การจัดเก็บพลังน้ำแบบสูบเกี่ยวข้องกับการสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างไปยังอ่างเก็บน้ำที่สูงขึ้นในช่วงเวลาที่มีความต้องการต่ำ น้ำจะถูกปล่อยออกเมื่อจำเป็นต้องผลิตไฟฟ้า

3. แบตเตอรี่โซลิดสเตต – แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทหนึ่งที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ของแข็งแทนอิเล็กโทรไลต์เหลว แบตเตอรี่เหล่านี้มีอัตราการชาร์จที่เร็วกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป

4. แบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์โฟลว์ – แบตเตอรี่วานาเดียมรีดอกซ์โฟลว์เก็บพลังงานโดยใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวที่มีไอออนวาเนเดียม อิเล็กโทรไลต์จะถูกชาร์จและคายประจุโดยการไหลผ่านอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่

5. ระบบจัดเก็บพลังงานเกลือหลอมเหลว – ระบบจัดเก็บพลังงานเกลือหลอมเหลวใช้เกลือหลอมเหลวเพื่อกักเก็บความร้อนที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์หรือแหล่งอื่น ๆ ความร้อนที่สะสมไว้จะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

บทสรุป

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพและมีไฟฟ้าใช้เมื่อจำเป็น ระบบเหล่านี้มีหลายประเภทและขนาด โดยแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะและคุณประโยชน์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า ได้แก่ ระบบเก็บสารเคมี เครื่องกล เคมีไฟฟ้า และระบบเก็บความร้อน ในขณะที่การนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ยังคงเติบโต ความสำคัญของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในพลังงานผสมก็เช่นกัน