การแนะนำหลักการและลักษณะของเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานและวิธีการเก็บพลังงานทั่วไป

1. หลักการและลักษณะของเทคโนโลยีการเก็บพลังงาน
อุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่ประกอบด้วยส่วนประกอบกักเก็บพลังงานและอุปกรณ์เข้าถึงโครงข่ายไฟฟ้าที่ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังกลายเป็นส่วนสำคัญสองส่วนของระบบกักเก็บพลังงานอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานมีความสำคัญต่อการจัดเก็บ การปล่อยพลังงาน หรือการแลกเปลี่ยนพลังงานอย่างรวดเร็วอุปกรณ์เข้าถึงกริดพลังงานตระหนักถึงการถ่ายโอนพลังงานแบบสองทางและการแปลงระหว่างอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานและกริดพลังงาน และตระหนักถึงหน้าที่ของการควบคุมกำลังไฟฟ้าสูงสุด การปรับพลังงานให้เหมาะสม ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ และความเสถียรของระบบไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานมีความจุหลากหลายตั้งแต่สิบกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ช่วงเวลาการคายประจุมีขนาดใหญ่ตั้งแต่มิลลิวินาทีถึงชั่วโมงขอบเขตการใช้งานที่กว้าง ตลอดการผลิตไฟฟ้า ระบบส่ง การกระจาย ระบบไฟฟ้าการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่เพิ่งเริ่มต้น ซึ่งเป็นหัวข้อใหม่และยังเป็นสาขาการวิจัยที่ร้อนแรงทั้งในและต่างประเทศ
2. วิธีการจัดเก็บพลังงานทั่วไป
ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่สำคัญ ได้แก่ การจัดเก็บพลังงานทางกายภาพ (เช่น การจัดเก็บพลังงานแบบปั๊ม การจัดเก็บพลังงานลมอัด การจัดเก็บพลังงานของล้อช่วยแรง ฯลฯ) การจัดเก็บพลังงานเคมี (เช่น แบตเตอรี่ทุกชนิด แบตเตอรี่พลังงานเชื้อเพลิงทดแทน การไหลของของเหลว แบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุยิ่งยวด ฯลฯ) และการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น การเก็บพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวด ฯลฯ)

1) การจัดเก็บพลังงานทางกายภาพที่ครบถ้วนและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือการจัดเก็บแบบปั๊ม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมสูงสุด การเติมเกรน การมอดูเลตความถี่ การควบคุมเฟส และการสำรองฉุกเฉินของระบบไฟฟ้าเวลาที่ปล่อยของการจัดเก็บแบบปั๊มอาจอยู่ระหว่างสองสามชั่วโมงถึงสองสามวัน และประสิทธิภาพการแปลงพลังงานอยู่ในช่วง 70% ถึง 85%ระยะเวลาในการก่อสร้างสถานีเก็บพลังงานแบบสูบน้ำนั้นยาวนานและถูกจำกัดด้วยภูมิประเทศเมื่อโรงไฟฟ้าอยู่ห่างจากพื้นที่การสิ้นเปลืองพลังงาน การสูญเสียการส่งสัญญาณจะมีมากมีการใช้การจัดเก็บพลังงานอัดอากาศตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2521 แต่ยังไม่ได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวางเนื่องจากข้อจำกัดของภูมิประเทศและสภาพทางธรณีวิทยาการจัดเก็บพลังงานของมู่เล่ใช้มอเตอร์ในการขับเคลื่อนมู่เล่ให้หมุนด้วยความเร็วสูง ซึ่งจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและเก็บไว้เมื่อจำเป็น มู่เล่จะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าการจัดเก็บพลังงานของมู่เล่มีอายุการใช้งานยาวนาน ไม่มีมลพิษ บำรุงรักษาน้อย แต่มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ ซึ่งสามารถใช้เป็นส่วนเสริมของระบบแบตเตอรี่ได้
2) มีการจัดเก็บพลังงานเคมีหลายประเภท โดยมีระดับการพัฒนาทางเทคโนโลยีและแนวโน้มการใช้งานที่แตกต่างกัน:
(1) การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่ครบถ้วนและเชื่อถือได้มากที่สุดในปัจจุบันตามสารเคมีต่าง ๆ ที่ใช้ มันสามารถแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่โซเดียมกำมะถัน ฯลฯ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีเทคโนโลยีผู้ใหญ่ สามารถ ถูกทำให้เป็นระบบจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ และต้นทุนต่อหน่วยและต้นทุนของระบบต่ำ ปลอดภัย และเชื่อถือได้ และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดี รอคุณลักษณะ เป็นระบบเก็บพลังงานที่ใช้งานได้จริงมากที่สุด ได้รับพลังงานลมขนาดเล็ก ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เช่นเดียวกับขนาดเล็กและขนาดกลางในระบบการผลิตแบบกระจายที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่เนื่องจากตะกั่วเป็นมลพิษจากโลหะหนัก แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจึงไม่ใช่อนาคตแบตเตอรี่ขั้นสูง เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โซเดียมกำมะถัน และแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์มีราคาสูง และเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานความจุสูงยังไม่สมบูรณ์ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของการจัดเก็บพลังงานในปัจจุบัน และเศรษฐกิจไม่สามารถเชิงพาณิชย์ได้
(2) แบตเตอรี่พลังงานเชื้อเพลิงทดแทนขนาดใหญ่มีการลงทุนสูง ราคาสูง และประสิทธิภาพการแปลงรอบต่ำ จึงไม่เหมาะที่จะใช้เป็นระบบเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน
(3) แบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงานจากการไหลของของเหลวมีข้อดีคือประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาต่ำ และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำหรับการจัดเก็บพลังงานและการควบคุมการผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับกริดอย่างมีประสิทธิภาพและขนาดใหญ่เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานจากการไหลของของเหลวได้ถูกนำมาใช้ในประเทศที่มีการสาธิต เช่น สหรัฐอเมริกา เยอรมนี ญี่ปุ่น และสหราชอาณาจักร แต่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาในประเทศจีน