Dè a th’ ann an Stòradh Cumhachd Solar?

Bidh stòradh lùth grèine a’ glacadh agus a’ gleidheadh ​​​​dealan a thig bho phannalan grèine airson a chleachdadh nuair nach eil a’ ghrian a’ deàrrsadh. Mar as trice bidh na siostaman sin a’ cleachdadh teicneòlas bataraidh gus cus lùtha a stòradh ann an uairean solas an latha, ga dhèanamh ri fhaighinn tron ​​oidhche, amannan sgòthach, no brisidhean cumhachd.

Mar a tha Stòradh Cumhachd Solar ag obair

Tha pròiseas stòradh lùth na grèine a’ toirt a-steach grunn phàirtean eadar-cheangailte ag obair còmhla. Bidh panalan grèine a’ gineadh dealan sruth dhìreach (DC) nuair a bhuaileas solas na grèine na ceallan photovoltaic aca. Bidh an dealan seo a’ sruthadh tro inverter, a thionndaidheas e gu sruth mu seach (AC) airson a chleachdadh ann an dachaighean agus gnìomhachasan.

Nuair a bhios panalan grèine a’ toirt a-mach barrachd dealain na tha a dhìth, bidh an lùth a bharrachd a’ cosg siostaman bataraidh seach a bhith a’ caitheamh sgudal. Bidh na bataraidhean sin a’ cumail an lùth ann an cruth ceimigeach gus am bi feum air. Bidh siostaman riaghlaidh bataraidh an latha an-diugh a’ cumail sùil air ìrean cosgais, a’ dèanamh an coileanadh as fheàrr, agus a’ dèanamh cinnteach à obrachadh sàbhailte tro mhìltean de chuairtean cosgais-.

Bidh an lùth a tha air a stòradh ri fhaighinn ma thèid iarraidh. Air uairean feasgair nuair a sguireas panalan grèine a bhith a’ toirt a-mach cumhachd, no aig àm brisidhean clèithe, bidh an siostam bataraidh a’ sgaoileadh gu fèin-ghluasadach gus coinneachadh ri feumalachdan dealain. Cruthaichidh seo solar cumhachd earbsach a tha neo-eisimeileach bho ghineadh grèine fìor-ùine.

Seòrsaichean de theicneòlasan stòraidh grèine

Tha stòradh bataraidh gu mòr an urra ri stòradh lùth grèine còmhnaidheach agus malairteach, lelithium bataraidhteicneòlasan a tha a’ stiùireadh a’ mhargaidh. Bidh bataraidhean lithium-ion a’ tabhann dùmhlachd lùth àrd, a’ ciallachadh gu bheil iad a’ stòradh mòran dealain ann an àiteachan teann. Mar as trice mairidh na bataraidhean sin 10-15 bliadhna agus faodaidh iad làimhseachadh còrr air 6,000 cearcall cosgais mus tachair truailleadh mòr.

Tha bataraidhean lithium-iarann ​​​​fosfáit (LiFePO4) air fàs gu sònraichte mòr-chòrdte ann an tagraidhean grèine. Bidh iad a’ toirt seachad seasmhachd teirmeach agus sàbhailteachd nas fheàrr an taca ri ceimigeachd lithium eile. Bidh na bataraidhean sin a’ cumail suas 80% de chomas an dèidh iomadach bliadhna de rothaireachd làitheil, gan dèanamh a’ cosg-a dh’aindeoin cosgaisean ro-làimh nas àirde.

Tha bataraidhean searbhag luaidhe a’ riochdachadh teicneòlas nas sine agus nas saoire. Ged a tha prìsean ceannach tùsail nas ìsle, chan eil iad a 'mairsinn ach 3-7 bliadhna agus feumar ath-chur nas trice. Tha an èifeachdas nas ìsle aca a’ ciallachadh gu bheil barrachd lùth grèine air a chall tron ​​phròiseas cosgais is stòraidh.

Tha teicneòlasan a tha a’ tighinn am bàrr a’ toirt a-steach bataraidhean stàite cruaidh, a chuireas stuthan cruaidh an àite electrolytes leaghaidh. Tha iad sin a’ gealltainn dùmhlachd lùtha nas àirde agus sàbhailteachd nas fheàrr, ged a tha ruigsinneachd malairteach fhathast cuibhrichte. Bidh bataraidhean sruthadh a’ tabhann stòradh scalable airson ionadan nas motha, a ’stòradh lùth ann an tancaichean electrolyte leaghaidh a dh’ fhaodar a mheudachadh gu neo-eisimeileach bho chomas toraidh cumhachd.

Bidh siostaman stòraidh teirmeach a’ glacadh teas seach dealan. Bidh planntaichean teirmeach grèine tiugh a’ cleachdadh salainn leaghte no stuthan eile gus lùth teirmeach a stòradh, a ghineas dealan nas fhaide air adhart tro roth-uidheaman smùide. Airson tagraidhean còmhnaidh, bidh teasadairean uisge grèine a’ stòradh lùth teirmeach gu dìreach ann an tancaichean uisge inslithe.

Buannachdan Stòradh Cumhachd Solar

Tha neo-eisimeileachd lùtha a’ seasamh a-mach mar phrìomh bhuannachd. Faodaidh siostaman le stòradh obrachadh aig àm briseadh clèithe, a’ cumail suas cumhachd airson luchdan èiginneach. Ann an sgìrean far a bheil dubh-cheileadh tric, tha an tapachd seo air leth luachmhor do ghnìomhachasan nach urrainn pàigheadh ​​airson ùine downt.

Bidh sàbhalaidhean ionmhais a’ cruinneachadh tro iomadh uidheamachd. Ann an roinnean le ùine-de-a bhith a’ cleachdadh ìrean dealain, bidh lùth na grèine air a stòradh a’ cuir an aghaidh caitheamh clèithe as daoire-uair a thìde. Tha stàitean mar California air poileasaidhean meidheadaireachd lom ath-structaradh, a’ dèanamh stòradh nas tarraingiche gu h-eaconamach na às-mhalairt lùth na grèine air ais chun ghriod aig ìrean ìosal.

Cha mhòr nach do dhùblaich comas stòraidh bataraidh anns na Stàitean Aonaichte ann an 2024, le luchd-leasachaidh a’ cur 14.3 GW ris an 15.5 GW a th’ ann mar-thà. Tha am fàs luath seo a’ nochdadh aithne air luach stòraidh ann an tagraidhean sgèile còmhnaidh agus goireasach.

Tha buannachdan àrainneachd a’ leudachadh nas fhaide na panalan grèine a-mhàin. Tha siostaman stòraidh a’ toirt cothrom do lùth ath-nuadhachail nas àirde a dhol a-steach don ghriod le bhith a’ dèanamh rèidh ri gineadh eadar-amail. Bidh iad a’ lughdachadh an fheum air planntaichean “buna” connaidh fosail a bhios mar as trice a’ losgadh aig amannan àrd-iarrtas.

Bidh seasmhachd clèithe a’ leasachadh nuair a bhios siostaman stòraidh sgaoilte a’ cruinneachadh a-steach do ionadan cumhachd brìgheil. Faodaidh na goireasan lìonraichte sin riaghladh tricead, taic bholtachd, agus seirbheisean freagairt iarrtas a thoirt seachad a chuidicheas le bhith a’ cumail lìbhrigeadh dealain earbsach thar roinnean gu lèir.

Fàs margaidh agus eaconamaidh

Chaidh luach a thoirt do mhargaidh stòraidh lùth grèine na cruinne aig $93.4 billean ann an 2024 agus thathar an dùil gun ruig e $378.5 billean ro 2034, a’ riochdachadh ìre fàis bliadhnail toinnte de 17.8%. Bidh brosnachaidhean riaghaltais agus cosgaisean teicneòlais a’ tuiteam a’ stiùireadh an leudachaidh seo.

Dh'atharraich Achd Lùghdachadh Atmhorachd gu bunaiteach eaconamaidh stòraidh anns na Stàitean Aonaichte. Tha creideasan cìse tasgaidh a-nis a’ buntainn ri siostaman stòraidh leotha fhèin, ach cha robh bataraidhean roimhe seo airidh air creideas cìse feadarail ach nuair a bha iad air an co-shuidheachadh le solar. Dh'atharraich am poileasaidh seo cleachdadh stòraidh aig sgèile -ghoireis neo-ghlaiste.

Tha cosgaisean bataraidh air a dhol sìos gu mòr. Tha siostam ion lithium còmhnaidh àbhaisteach a chosg $20,000 ann an 2020 a-nis a’ cosg $12,000-$18,000 làn-stàlaichte. Tha cosgaisean sgèile goireis air tuiteam eadhon nas luaithe, a’ tuiteam 93% thairis air na deich bliadhna a dh’ fhalbh a rèir aithisgean gluasaid lùth ath-nuadhachail.

Bidh uchd-mhacachd malairteach a’ luathachadh mar a bhios corporaidean a’ leantainn amasan seasmhachd. Tha prìomh chompanaidhean na SA air faisg air 40 GW de chomas grèine a chuir a-steach còmhla ri còrr air 1.8 GWh de stòradh bataraidh tro Q1 2024. Bidh na h-ionadan sin a’ lughdachadh cosgaisean obrachaidh fhad ‘s a tha iad a’ nochdadh geallaidhean àrainneachd.

Siostaman stòraidh grèine còmhnaidh

Mar as trice bidh siostaman bataraidh dachaigh a’ dol bho 5 kWh gu 20 kWh ann an comas. Faodaidh siostam 10-15 kWh cumhachd a thoirt do luchdan taighe riatanach airson 1-2 latha aig àm briseadh, a rèir pàtrain caitheamh. Bidh mòran de luchd-seilbh dachaigh a’ meud shiostaman gus cleachdadh dealain tron ​​​​oidhche a chòmhdach fhad ‘s a chumas iad comas cùl-taic èiginneach.

Anns a’ chiad leth de 2025, bha 40% de ionadan grèine còmhnaidh ùra a’ toirt a-steach stòradh. Tha an ìre càraidh seo ag atharrachadh gu mòr a rèir sgìre. Tha California a’ stiùireadh le ìrean ceangail àrd mar thoradh air teirmean meidheadaireachd lom mì-fhàbharach airson siostaman grèine-a-mhàin. Tha Hawaii a’ sealltainn pàtrain co-chosmhail nuair a tha an ùine de ìrean cleachdaidh agus dìoladh às-mhalairt ìosal a’ fàgail stòradh làidir gu h-eaconamach.

Bidh rèiteachaidhean stàlaidh a’ tighinn ann an seòrsachan AC{0}}càraid no DC-. Bidh siostaman ceangailte DC-a’ fighe a-steach bataraidhean ron inverter grèine, a’ tabhann èifeachdas nas àirde le bhith a’ seachnadh ioma-atharrachaidhean eadar DC agus AC. Bidh siostaman ceangailte AC-a’ ceangal às dèidh an inverter, a’ toirt barrachd sùbailteachd airson ath-shuidheachadh arrays grèine a tha ann mar-thà.

Bidh siostaman riaghlaidh lùth glic a’ dèanamh feum as fheàrr de stòradh. Bidh an luchd-riaghlaidh sin ag ionnsachadh pàtrain caitheamh taighe, ro-aithrisean sìde, agus clàran reataichean goireis. Bidh iad gu fèin-obrachail a’ cur cosgais air bataraidhean aig amannan reata ìosal agus air an leigeil ma sgaoil aig amannan daor, a’ meudachadh sàbhalaidhean cunntasan gun eadar-theachd làimhe.

Goireas-Sgèile aplacaidean stòraidh

Bidh tuathanasan grèine mòra a 'sìor fhàs còmhla ri siostaman bataraidh. Tha Texas agus California a’ dèanamh suas 82% de chomas stòraidh bataraidh ùr na SA, le Texas a’ cur ris an dùil 6.4 GW agus California a’ cur 5.2 GW ris. Tha na stàitean sin a’ faighinn eòlas air dol a-steach àrd grèine agus brosnachadh eaconamach làidir airson stòradh.

Bidh bataraidhean sgèile-clèithe-a' coileanadh iomadh seirbheis aig an aon àm. Bidh iad a’ toirt seachad riaghladh tricead le bhith a ’stealladh no a’ gabhail a-steach cumhachd sa bhad gus seasmhachd 60 Hz a chumail suas. Bidh iad a’ tabhann daingneachadh comas, a’ dèanamh rèidh ri caochlaidhean toraidh grèine air adhbhrachadh le sgòthan a’ dol seachad. Aig amannan àrd-iarrtas, bidh iad a’ sgaoileadh gus cuideam air bun-structar tar-chuir a lughdachadh.

Tha an dùbhlan “lùb nan lachan” a’ nochdadh feum stòraidh. Ann an roinnean grèine àrd, bidh gineadh meadhan-latha gu tric nas àirde na iarrtas, a’ toirt air gnìomhaichean clèithe casg a chuir air toradh ath-nuadhachail. An uairsin bidh cinneasachadh grèine a ’tuiteam gu mòr mar a bhios a’ ghrian a ’dol fodha, dìreach nuair a dh’ èiricheas iarrtas còmhnaidh. Bidh siostaman bataraidh a’ stòradh cus gineadh meadhan-latha agus sgaoileadh tron ​​​​rampa feasgair, a’ dèanamh rèidh ris an lùb seo.

Bidh goireasan malairteach is tionnsgalach a’ cleachdadh stòradh grèine gus cosgaisean iarrtais a lughdachadh. Bidh na cìsean seo a’ peanasachadh ìrean caitheamh cumhachd as àirde, uaireannan a’ dèanamh suas 30-70% de chosgais iomlan an dealain. Le bhith a’ faighinn a-mach bataraidhean aig amannan caitheamh àrd, bidh gnìomhachasan a’ lughdachadh na h-iarrtas as àirde aca agus a’ coileanadh sàbhalaidhean mòra.

Dàibheadh ​​​​domhainn teicneòlas bataraidh

Tha caochlaidhean ceimigeachd lithium-ion a’ tabhann diofar mhalairtean. Tha bataraidhean nicil-manganese-cobalt (NMC) a’ toirt seachad dùmhlachd lùth àrd ach tha dùbhlain riaghlaidh teirmeach ann. Bidh fosfáit iarann ​​​​litiam (LiFePO4) ag ìobairt beagan dùmhlachd lùtha airson sàbhailteachd nas fheàrr agus fad-beatha. Tha a’ mhòr-chuid de ionadan còmhnaidh a’ fàbharachadh LiFePO4 airson a choileanadh seasmhach thar raointean teòthachd.

Bidh beatha baidhsagal a’ dearbhadh gluasad lùth iomlan. Faodaidh bataraidh le rangachadh airson 6,000 cearcallan aig doimhneachd sgaoilidh 80% timcheall air 60 MWh a lìbhrigeadh thar a bheatha ma tha comas an t-siostaim 10 kWh. Bheir an meatrach seo buaidh dhìreach air cosgais ìre lùtha air a stòradh-a’ phrìs èifeachdach gach kilowatt-uair thairis air beatha obrachaidh a’ bhataraidh.

Bidh pàtrain truaillidh ag atharrachadh a rèir cleachdadh. Bidh aois mìosachain a’ tachairt dìreach às deidh ùine a’ dol seachad, fhad ‘s a tha aois baidhsagal mar thoradh air gnìomhachd cosgais-. Le bhith ag obrachadh bataraidhean aig teodhachd meadhanach (15-25 ceum) agus a’ seachnadh làn chosgais / làn-sgaoilidh a’ leudachadh beatha. Bidh siostaman riaghlaidh bataraidh càileachd gu gnìomhach a’ cur casg air suidheachaidhean a luathaicheas truailleadh.

Bidh èifeachdas cuairt-cuairt a’ tomhas call lùtha aig àm stòraidh. Bidh siostaman lithium an latha an-diugh a’ coileanadh èifeachd 90-95%, a’ ciallachadh gu bheil glè bheag de lùth a’ sgapadh mar theas. Tha seo an coimeas gu fàbharach ri stòradh dealan-uisge air a phumpadh (70-85%) no bataraidhean searbhag luaidhe (70-80%), a’ dèanamh teicneòlasan lithium nas ion-obrachail gu h-eaconamach airson rothaireachd làitheil.

Cleachdaidhean Coitcheann agus Cùisean Cleachdaidh

Tha feum air stòradh den mheud cheart airson fuireach far a' ghriod. Feumaidh dachaigh àbhaisteach far-clèithe 2-3 latha de chomas bataraidh airson aimsir sgòthach fhaighinn. Dh’ fhaodadh seo eadar-theangachadh gu 30-50 kWh de stòradh airson dachaigh a bhios ag ithe 15 kWh gach latha. Bidh oversizing a ’cur casg air cus rothaireachd bataraidh, a leudaicheas beatha an t-siostaim.

Tha carbadan cur-seachad a’ faighinn buannachd bho shiostaman lithium teann. Tha cuideam timcheall air 25 kg aig bataraidh lithium 200 Ah agus a’ gabhail a-steach glè bheag de rùm, an coimeas ri 60 kg airson comas searbhag luaidhe co-ionann. Tha an sàbhaladh cuideam seo cudromach ann an tagraidhean gluasadach, agus tha an fhulangas sgaoilidh domhainn a’ ciallachadh gu bheil comas a ghabhas cleachdadh a rèir comas comharraichte.

Bidh gnìomhachd àiteachais a’ cleachdadh stòradh grèine airson pumpadh uisgeachaidh. Bidh cumhachdan gineadh grèine tron ​​​​latha a’ pumpadh gu dìreach, fhad ‘s a bhios bataraidhean a’ stòradh cus lùth airson cuairtean uisgeachaidh sa mhadainn no san fheasgar. Bidh seo a’ cuir às do chosgaisean ceangail clèithe ann an àiteachan iomallach agus a’ lughdachadh cosgaisean obrachaidh.

Tha tùir cian-chonaltraidh nas motha an urra ri solar agus bataraidhean. Feumaidh na h-ionadan sin cumhachd earbsach ach tha iad fada bho bhun-structar clèithe. Bidh bataraidhean lithium a’ seasamh ri teodhachd nas àirde na roghainnean eile agus iad a’ toirt seachad bliadhnaichean de chumail suas-an-asgaidh.

Tha cumhachd cùl-taic èiginneach eadar-dhealaichte bho chleachdadh rothaireachd làitheil. Faodaidh siostaman a tha air an dealbhadh gu sònraichte airson briseadh a-mach bataraidhean nas motha a chleachdadh le cosgais cho tric. Bidh seo a’ leudachadh beatha bataraidh leis gu bheil rothaireachd eu-domhainn ag adhbhrachadh glè bheag de chaitheamh. Bidh an siostam a’ fuireach sa mhòr-chuid nan tàmh gus an fàillig cumhachd a’ ghriod.

Stàladh agus dealbhadh siostaman beachdachadh

Feumaidh meud ceart sgrùdadh lùth mionaideach. Dèan mion-sgrùdadh air caitheamh dealain eachdraidheil, a’ comharrachadh pàtrain cleachdaidh làitheil agus caochlaidhean ràitheil. Beachdaich air dè na luchdan a dh’ fheumas cumhachd cùl-taic agus dè as urrainnear a lughdachadh nuair a bhios tu a-muigh. Factaran ann an atharrachaidhean san amharc leithid cosgais charbadan dealain no cur ris an dachaigh.

Bidh riaghladh teothachd a’ toirt buaidh air coileanadh agus fad-beatha. Bidh bataraidhean ag obair as fheàrr eadar 15-25 ceum. Feumaidh ionadan ann an gnàth-shìde theth fionnarachadh no smachd gnàth-shìde. Dh’ fhaodadh gum bi feum aig àrainneachdan fuar air eileamaidean teasachaidh gus gabhail ri cosgais a chumail suas, ged a tha cuid de cheimigean bataraidh a’ gabhail ri teòthachd ìosal nas fheàrr na feadhainn eile.

Tha amalachadh dealain ag iarraidh proifeiseantaich le teisteanas. Tha siostaman bataraidh a’ toirt a-steach obair dealain DC agus AC, feumach air bunait cheart, agus feumaidh iad coinneachadh ri còdan dealain ionadail. Bidh stàladh ceàrr a’ cruthachadh cunnartan teine ​​​​no milleadh uidheamachd. Feumaidh a’ mhòr-chuid de dh’ uachdranasan luchd-dealain ceadaichte agus cead sgrùdaidh.

Bidh riatanasan cead ag atharrachadh a rèir àite. Bidh cuid de raointean a’ seòrsachadh siostaman bataraidh mar innealan stòraidh lùtha a dh’ fheumas ceadan sònraichte, agus cuid eile gan toirt a-steach fo cheadan dealain coitcheann. Bidh aontaidhean eadar-cheangail goireis gu tric a’ feumachdainn ùrachaidhean nuair a chuireas iad stòradh ri ionadan grèine a th’ ann mar-thà.

Tha teirmean barantais airidh air ath-sgrùdadh faiceallach. Tha a’ mhòr-chuid de bhataraidhean lithium a’ toirt a-steach barantas 10-bliadhna a’ gealltainn gleidheadh ​​​​comas 70%. Ach, dh’ fhaodadh còmhdach barantais cuid de mhodhan fàilligeadh a dhùnadh a-mach no a bhith feumach air cumhachan obrachaidh sònraichte. Bidh tuigse air crìochan barantais a’ cur casg air iongnadh nuair a tha truailleadh nas àirde na dùil.

Ceistean Cumanta

Dè cho fada ‘s as urrainn dha bataraidhean grèine cosgais a chumail?

Faodaidh bataraidhean lithium-an cosgais a chumail airson grunn mhìosan le glè bheag de fhèin-sgaoileadh, mar as trice a’ call dìreach 2-3% de chomas gach mìos nuair a tha iad neo-ghnìomhach. Tha seo gan dèanamh freagarrach airson stòradh ràitheil no siostaman cùl-taic èiginneach a bhios nan suidhe gu dìomhain airson amannan fada.

Dè am meud siostam bataraidh a dh’ fheumas mi?

Obraich a-mach caitheamh dealain làitheil, an uairsin iomadachadh le làithean cùl-taic a tha thu ag iarraidh. Feumaidh dachaigh a bhios a’ cleachdadh 30 kWh gach latha bataraidh 10 kWh airson còmhdach cumhachd tron ​​oidhche, no 60 kWh airson dà latha de dh’ obrachadh iomlan far a’ ghriod. Bidh mòran de luchd-seilbh dachaigh a 'co-rèiteachadh le siostaman 10-15 kWh.

Am faod mi bataraidhean a chur ris an t-siostam grèine a th' agam mar-thà?

Seadh, tha siostaman bataraidh co-cheangailte AC-a’ fighe a-steach leis na goireasan grèine a th’ ann mar-thà. Feumaidh na h-ath-dhealbhan sin inneal-tionndaidh a bharrachd agus obair stàlaidh ach glèidhidh iad an uidheamachd a th’ ann mar-thà. Tha cur-ris DC-nas iom-fhillte, agus dh’ fhaodadh gum feumar inverter grèine a chuir na àite.

Am bi bataraidhean ag obair tron ​​gheamhradh?

Bidh bataraidhean lithium an latha an-diugh ag obair gu h-èifeachdach ann an aimsir fhuar, ged a bhios an comas a’ lùghdachadh airson ùine ann an teodhachd anabarrach. Tha a’ mhòr-chuid de shiostaman a’ toirt a-steach eileamaidean teasachaidh a bhios ag obair fo reothadh. Bidh coileanadh a’ tilleadh gu àbhaisteach aon uair ‘s gu bheil bataraidhean a’ blàthachadh.

Bidh stòradh lùth grèine ag atharrachadh gineadh grèine bho àm gu àm gu cumhachd earbsach, so-ruigsinneach. Mar a tha teicneòlas bataraidh a 'sìor fhàs agus cosgaisean a' crìonadh, bidh stòradh a 'fàs comasach gu h-eaconamach airson barrachd thagraidhean. Tha an cothlamadh de phannalan grèine agus siostaman bataraidh a’ toirt seachad neo-eisimeileachd lùtha, sàbhalaidhean ionmhais, agus buannachdan àrainneachdail nach urrainn solar leis fhèin a mhaidseadh.

Bidh an teicneòlas a’ làimhseachadh a h-uile càil bho bhith a’ toirt cumhachd do dhachaighean fa-leth aig amannan brisidh gu bhith a’ bunailteachadh cliathan sgèile goireasachd le gigawatts de chomas. Co-dhiù an lughdaich thu cunntasan dealain tro ùine-de{3}}de{3}}optimization a chleachdadh no a bheir comas-biadh-clèithe coileanta, bidh siostaman stòraidh a’ fuasgladh làn chomasan lùth na grèine le bhith a’ toirt a’ ghrian seachad uair sam bith a tha feum air.