能源存储技术是从化石燃料向清洁可持续电源过渡的关键太阳能和风能等可再生能源在发电中作用更大,有效存储技术必须确保我们获取全部利益
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电池目前支配商业市场,特别是1970年代开发的锂离子电池容积小空间多能量 易安装大尺度汽车和消费者设备广泛使用证明这一点过去十年来生产量暴增大幅度降低了成本,使能源存储商业可行性
未来10年世界能源存储市场预期增长4 260亿美元,同时能源存储成本下降66-80%电池存储量将继续占主导地位,因为对电池和电池管理系统化学组成研究增加
亚博网站下载iion电池尽管有潜力,但可能不适合长期存储-劣势包括火险和钴和镍等材料有限获取金属提取和回收这类电池对环境的影响也引起关注。
并不只是电池问题-像锂离子电池那样好-它们无法单靠满足未来需求替代免电池存储选项将有助于向低碳世界过渡
水电局
泵水存储器已广泛使用,目前占网格存储量99%过量电用到大坝后水库需求峰值时释放水去驱动涡轮机并发电地质环境限制表示它不适宜随处使用
氢能存储也很有希望超能用于分水分氢和氧,使用可再生能源表示过程尽可能绿色由此产生的氢可直接用于燃料电池发电,添加到天然气网络帮助去碳化取暖,或用于解碳化工业如钢
固态存储器和超电容
固态能量存储装置工作与电池技术相似,但使用固电德者除外,如玻璃、陶瓷或硫化物和固电解液替代里安电池中的液提供简单安全设计 高能量密度
超电容存储电源静态电荷用于能源存储应用时,需要特殊电极和电解解层,但这些电解解解析法非常高能力超电容可发生近似无限充电和排出周期高流并短时使用
取短短几秒至几分钟之间的断电似可结合使用其他技术提供长期电源
机械存储
存储技术利用动能或重力存储电量飞轮就是完美例子亚博网站下载与传统电化技术相比,这些技术很容易获取并使用较少能量和较少有毒材料构建但它们目前只适合网格级使用
重能存储(GES)需要长时间存储大量能量,直到需要时为止。基础水力提升大石块电泵将水移到岩石活塞下 提升岩石质量需要电时,水 — — 受岩石质量高压 — — 通过轮机发送电源
压缩空气能源存储器存储超能供非峰值时使用工作有点像泵式水电厂,但存储环境空气-或地下容器压下的其他气体空气加热并扩充成扩展轮机,驱动发电机在需要时产生电源
热能存储
热存储技术利用热冷产生需求能亚博网站下载现代太阳热电厂白天生产所有能并存储过剩盐状或可用于生成蒸汽或驱动离峰时间轮机的其他材料
结论
将可再生能源更多地融入电网意味着需要固定式能源存储电池技术占主导地位,但还有许多其他技术正在开发中可能没有单项技术能满足所有需求,因此混合系统需要由一个或多个技术组成,以满足未来电量需求。
参考并深入阅读
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前沿,固态电池技术未来能源存储边界-https://www.frontiersin.org/.存取22后端2021年6月
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