收集和儲能

綠色能源儲能的目標是補充并最終取代化石燃料電網。雖然風能和太陽能等可再生能源的收集技術發(fā)展迅速，但它們具有內在的不可預測性。對于一個可持續(xù)發(fā)展的電網，它的未來離不開創(chuàng)新的儲能系統(tǒng)來彌補這一差距。

*數(shù)據(jù)來源：國際能源署 (IEA)

7,856TWh

2021年綠色電能

收集量

2021年，全球可再生能源發(fā)電量高達7,856TWh，比2020年增長22%。全球年用電需求超過22,500TWh。

0.34TWh

2021年綠色電能

儲能設施容量

2021年，全球GESS的額定能量僅為340GWh (0.34TWh)。根據(jù)預測，到2023年也只有額外的550GWh儲能容量投入運行。

*數(shù)據(jù)來源：國際能源署 (IEA)

鋰離子控制著全球儲能市場

90%以上的份額*

優(yōu)勢

? 短期效率：峰值效率可達90% – 95%，充放循環(huán)次數(shù)可達2,500次（或3 – 5年）

? 價格低廉：過去十年中，制造成本下降了65% – 90%

? 易于部署：與現(xiàn)有的負載和電網應用兼容

劣勢

? 長期效率：達到5,000次充放循環(huán)（或10年）后，效率僅剩70%

? 安全問題：未受保護的電路需要定期監(jiān)測，以避免電池起火

? 環(huán)境影響：生產過程掠奪水資源儲備并污染土壤

當前和未來的
儲能替代方案

通過探索鋰離子的替代品，我們可以實現(xiàn)更長期、安全、高效的儲能解決方案，釋放綠色能源儲能系統(tǒng)的潛力。

替代電池 (BESS)

鈉、鉀和鋁等替代金屬離子電池已顯示出比鋰離子電池更具成本效益的潛力。出色的電解質交換、導電性和電流收集器使這些可行的替代方案能夠支持現(xiàn)有的電池儲能基礎設施。

壓縮空氣 (CAES)

將環(huán)境中的空氣或其他氣體以高壓壓縮的形式儲存在地下。當需要能量時，在膨脹渦輪機中將這些空氣或氣體過加熱，以驅動發(fā)電機。

超導磁體

將直流電通過超導線圈，該線圈已低溫冷卻到低于其臨界超導溫度。這種方案以磁場的形式儲存電能。

抽水蓄能

建造兩個不同高度的水庫，借助重力讓水從上庫流向下庫，從而產生電能。水流推動渦輪機轉動發(fā)電，而將水從下庫抽回上庫的過程則消耗電力。

飛輪儲能 (FESS)

通過將旋轉設備加到很高的轉速來儲存動能，然后利用其旋轉能量為發(fā)電機提供動力，其間的摩擦損失非常小。然后通過相同的方式對該設備充電。

超級電容

電容器內是相互隔開、攜帶正負電荷的導電金屬板，通過它們之間產生的靜電實現(xiàn)儲能。這些器件無毒，充電效率極高，并且成本/重量低于化學電池。

感謝我們的贊助商：英飛凌

綠色能源的局限性之一，在于它是“可變的”，也就是說，我們收集到它的能力取決于環(huán)境因素。比如太陽能，晴天和陰天的收集效率顯然相差很大。而且此類能源收集的一個關鍵因素是逆變器的質量，這種器件將電能從直流電轉換為交流電，以便有效地分配到整個電網。

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