Сочинение на тему Влияние накопления энергии на австралийские электрические сети

Введение

В этом быстро меняющемся мире возобновляемые источники энергии и хранилища играют решающую роль для удовлетворения потребностей будущих конечных пользователей, с тем чтобы достичь приверженности Австралии сокращению уровней производства парниковых газов. Тем не менее, есть неопределенность вокруг этих событий. Чтобы удовлетворить требования будущих поколений, инженеры должны были сделать первый шаг в реализации проектов по возобновляемой энергии, чтобы снизить стоимость электроэнергии для конечных потребителей. Системы накопления энергии существуют уже много лет, ведущими являются гидроаккумулирующие системы. Более поздними разработками стали различные типы систем хранения аккумуляторов, электрохимические и гидроаккумулирующие системы, запущенные в Австралии. Здесь см. Рисунок различных типов накопления энергии с 1929 по 2018 год.

 
1. Гидравлическая система с накопительным насосом. Храните энергию в виде воды в верхнем резервуаре, откачиваемом из другого резервуара на более низком уровне. Энергия вырабатывается путем высвобождения накопленной воды через турбины таким же образом, как и обычная гидроэлектростанция.

 

Эта гидроаккумулирующая система накачки может обеспечить стабильность выработки электроэнергии и балансировки энергии. Эти проекты хранения с накачкой также обеспечивают такие преимущества, как усиливающая способность и резервная реактивная мощность, возможность черного пуска.

 

2. Аккумуляторная система хранения энергии. Сегодняшние и будущие электросети характеризуются высокой долей возобновляемых источников энергии. Это приводит к сильной флуктуации мощности, которая должна компенсироваться за счет накопления энергии аккумулятора. Здесь мы видим рисунок принципа работы системы аккумулирования энергии аккумулятора и основные компоненты для питания аккумулятора.

 

В наши дни новейшей технологией в мире батарей является литий-ионная батарея, и с этой технологией Tesla создает крупнейшую в мире литий-ионную батарею в Южной Австралии. Эта установка на 60 процентов больше, чем любая другая крупная система аккумулирования энергии на планете.

Преимущество литий-ионных батарей

 
• Чрезвычайно быстрый ответ

 

• Высокая эффективность в оба конца (~ 90%)

 

• Не требуется география

 

• Модульное

Недостатки:

 
• стоимость не очень хорошо увеличивается

 

• хранилище и шкала мощности вместе

 

• ограниченный срок службы

 

• ограниченная календарная жизнь

 

• время саморазряда со временем

 

• Риск пожара при неправильном обращении.

Цены на литий-ионные аккумуляторы:

Водородная энергетическая система; Начиная с прошлого десятилетия большая часть электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников энергии, т.е. солнечно-водородной энергетической системы. Солнечно-водородный энергетический цикл – это энергетический цикл, в котором электролизер на солнечной энергии используется для преобразования воды в водород и кислород. Фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет в электричество, как вы можете видеть на рисунке ниже. В этом цикле избыточное электричество, произведенное после потребления устройствами, подключенными к системе, используется для питания электролизера. Эта энергетическая система абсолютно не загрязняет окружающую среду и более стабильна по сравнению с другими традиционными экономиками энергии.

Преимущества:

 
• Быстрый ответ

 

• Стоимость весов и срок службы цикла лучше, чем у батарей

 

• Мощность и объем памяти можно определять независимо друг от друга.

 

• Без саморазряда

Недостатки:

 
• Очень низкая эффективность в оба конца (~ 35%)

 

• Цикл жизни и календарь безжизненнее, чем накачанный гидро

 

• Риск пожара в случае неправильного обращения

Энергетическое воздействие UQ

Этот университет был основан в 1910 году, он насчитывает 540 и более зданий на 25 объектах, общее потребление электроэнергии в 2017 году составило 140 ГВтч

На приведенном выше рисунке мы можем увидеть влияние энергии на различные участки по всей Австралии. В основном университет Квинсленда Гаттон планирует производить электроэнергию большего размера, они используют литий-полимерную технологию с батареями Kokam, и эти батареи были собраны местным поставщиком Mpower. Эта генерируемая энергия не подключается напрямую к солнечному выходу, солнечная энергия преобразуется в Ac при отправке в сеть кампуса, BESS преобразуется обратно в постоянный ток для хранения в ячейках, а затем преобразуется обратно в переменный ток при разряде. Эта энергия традиционно ограничивается только крупными производителями, но недавние изменения в правилах открыли рынок для участников со стороны спроса. Если частота сети падает, необходимо иметь возможность уменьшить спрос или увеличить выработку в течение 6 секунд до половины отказа системы. Мелкий игрок, такой как UQ, нуждается в помощи агрегатора, такого как Enernoc, который предлагает портфель мощности и доход от акций.

Gatton TES – в процессе Этот завод был запущен в 2017 году на основе возможностей аккумулятора, он называется накопителем тепловой энергии «водяной аккумулятор». В этих системах можно хранить энергию охлажденной воды для использования в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в кампусе, а также оптимизировать использование энергии во времени, а также оптимизировать работу холодильников на месте (добавлять или снимать нагрузку с них), а также потенциально минимизировать пиковую нагрузку – это можно избежать обновления инфраструктуры как для KWe, так и для KWr. Как мы видим на изображении выше, общая вместимость 3,4 млн. Литров воды будет использоваться для выработки необходимой энергии в кампусе. Выгода с TES – чем более эффективна ваша система CHW (охлажденная вода), тем меньше электроэнергии накапливается на литр, она сможет обеспечивать нагрузку в летнем городке в течение ~ 24 часов без использования чиллеров или градирен (насосы по-прежнему необходимы). Но самым большим недостатком является размер – как площадь (17 м в диаметре), так и высота из-за необходимости расслоения. Состояние аккумуляторных батарей В этих системах аккумулирования энергии аккумуляторы играют ключевую роль, и типы аккумуляторов являются наиболее важными критериями

Типы батарей:

 
• Свинцовая кислота

 

• ОАС

 

• Абсорбирующий стекломат (AGM)

 

• NiCd

 

• NiMH