Goed, so ek het die afgelope tyd in hierdie hele energieberging-ding gegrawe, en eerlik? Dit is baie interessanter as wat ek verwag het. Het begin omdat my buurman sonpanele gekry het en gekla het oor hoe hulle basies nutteloos is snags (duh), maar dit het my oor die geheel laat dinkbattery berginghoek.
Die basiese fisika agter dit alles
Hier is die ding - en ek oorvereenvoudig waarskynlik, maar watter - energieberging ook al, skep nie eintlik energie uit die lug nie. Dit is net... om dit rond te skuif. Die eerste wet van termodinamika, reg? Energie kan nie geskep of vernietig word nie, net van een vorm na 'n ander omgeskakel word. So wanneer ons praat oor die "berging" van energie, praat ons regtig daarvan om dit te transformeer in iets waaraan ons 'n bietjie kan vashou.
Ek onthou dat my fisikaprofessor dit met ΔU=Q + W verduidelik het (waar Q hitte is wat na die sisteem oorgedra word en W werk is wat daaraan gedoen is). Het destyds sinloos gelyk, maar nou maak dit eintlik sin. Jou batterystelsel is nie towerkuns nie - dit neem elektriese energie en sit dit om in chemiese energie, of kinetiese energie in 'n vliegwiel, of wat ook al. Dan wanneer jy dit terug nodig het, boom, keer die proses om.
Die batteryberging ding is waarskynlik die mees algemene voorbeeld waaraan mense dink. Chemiese energie wat daar sit en wag. Wanneer jy elektrisiteit nodig het, draai die chemie om en kom jou krag uit. Redelik eenvoudig, behalwe wanneer dit nie is nie (meer daaroor later, want batterychemie raak RAAI).
Hoekom dit meer saak maak as wat jy dink
Dus hernubare energie - wind, sonkrag, seestrome, al daardie goed. Hulle is soos die hel onbetroubaar. Ek bedoel, ek is almal vir groen energie, maar kom ons wees eerlik: die son gee nie om oor jou spitsgebruiksure nie, en die wind waai wanneer hy wil. Dit is waar groot-energieberging die speletjie heeltemal verander.
Sonder berging gooi jy basies energie weg tydens af-spitstye of wanneer produksie hoog is. Met berging? Jy maak alles glad en maak hierdie temperamentele energiebronne eintlik lewensvatbaar vir die netwerk.
Die gelddeel (want natuurlik)
Dit is waar dit interessant raak vir gewone mense. Weet jy hoe elektrisiteit verskillende bedrae op verskillende tye kos? Vallei-pryse teenoor piekpryse? Met bergingstelsels kan jy daardie stelsel speel. Laai op wanneer elektrisiteit goedkoop is (gewoonlik oornag), gebruik dan daardie gestoorde krag gedurende die duur dagure.
Ek het dit vir my eie plek ondersoek, en die kostebesparings is... wel, hulle is nog nie revolusionêr nie, maar hulle kom daar. Kommersiële geboue doen dit reeds aggressief. My vriend werk in 'n hoë- middestad, en blykbaar laai hulle hele gebou snags en kus deur die duur middag-ure. Die boontjietellers is mal daaroor.
Die ding is dat bergingstegnologie uiteindelik standaard gaan word. Nie net vir besighede nie - vir huise ook. Dit is net 'n kwessie van wanneer die ekonomie heeltemal kantel.
Noodrugsteun (maar nie soos jou oupa se kragopwekker nie)
Hier is iets wat ek nie regtig oorweeg het voordat ek dieper gegrawe het nie: hierdie stelsels werk tydens stroomonderbrekings. Anders as daardie dieselkragopwekker wat in jou kelder sit en wat jy een keer per jaar (miskien) aanvuur, is batterystoorstelsels AL die tyd aktiewe deelnemers aan jou energiestelsel.
Tydens normale bedrywighede doen hulle hul arbitrage ding - koop laag, verkoop in wese hoog. Maar wanneer die rooster afgaan, skop hulle dadelik in. Geen aansitvertraging nie, geen rondvroetel in die donker op soek na die kragopwekkerskakelaar nie. En jy verbrand nie fossielbrandstowwe wat net daar sit en wag vir die kragmaatskappy om hul lyne reg te maak nie.
My area het verlede jaar drie onderbrekings gehad (blykbaar verouder die netwerkinfrastruktuur, wie het geweet?), en elke keer het ek gedink hoe lekker dit sou wees om berging aanlyn te hê. Netflix kyk nie self nie, weet jy?
Die groter prentjie goed
Energieberging as 'n konsep is deurslaggewend vir die hele slimnetwerk-oorgang. Jy kan nie verspreide opwekking, mikronetwerke, elektriese voertuie wat oral opstyg sonder robuuste berging hê nie. Die tegnologie is 'n sluitsteen - neem dit weg en die hele visioen val uitmekaar.
Maar hier is wat my pla: almal praat oor berging asof dit hierdie opgelosde probleem is. "Voeg net batterye by!" Ja, seker. Behalwe dat die agteruitgang van batterye werklik is, is die verskaffingskettings vir materiale op sy beste twyfelagtig, en die doeltreffendheidsverliese tydens laai-/ontladingsiklusse tel op.
Termodinamiese doeltreffendheid is een ding op papier. Werklike-wêreldwerkverrigting met temperatuurvariasies, laai-ontladingsiklusse, instandhoudingsvereistes? Dis waar dinge deurmekaar raak. Ek het aansprake van 85-95% heen-en-weer-doeltreffendheid vir litiumioonstelsels gesien, maar dit is laboratoriumtoestande. Sit daardie stelsel in 'n Texas-somer of 'n Minnesota-winter en vertel my hoe dit na vyf jaar presteer.
Werk dit egter eintlik?
Om terug te keer na die oorspronklike vraag - ja, energiebatterybergingstelsels werk. Maar "werk" doen 'n bietjie swaar take daar. Hulle werk in die sin dat hulle energie stoor en vrystel. Hulle werk daaraan om hernubare energie meer prakties te maak. Hulle werk daarin om rugsteunkrag te verskaf en roosterskommelings glad te maak.
Werk dit as 'n volledige oplossing vir al ons energieprobleme? Nie eers naby nie. Word hulle elke jaar beter? Absoluut. Die tegnologie verbeter, koste daal, en werklike-wêreldinstallasies bewys die konsep op skaal.
Ek dink die interessanter vraag is nie of hulle werk nie, maar hoe gou hulle goed genoeg en goedkoop genoeg sal werk dat almal een het. Omdat die fisika gesond is, is die ingenieurswese solied, en die ekonomiese aansporings strook. Dit is net 'n kwessie van tyd voordat energieberging so algemeen is soos om 'n waterverwarmer in jou kelder te hê.
Al is ek eerlik, ek is nog steeds op die heining om die sneller vir my eie huis te trek. Die terugbetalingstydperk is nog 'n bietjie lank na my smaak, en ek is inherent agterdogtig oor eerste-enigiets. Miskien oor nog twee jaar wanneer die volgende generasie die mark tref...