Innowacje półprzewodników w systemach akumulatorów napędzają przyjęcie technologii magazynowania energii

Wraz z rosnącą popularnością pojazdów elektrycznych (EV) i przejścia do bardziej odnawialnych źródeł energii, nasza zależność od paliw kopalnych, która istnieje od ponad wieku, maleje. Firmy elektryczne coraz częściej zwracają się do paneli słonecznych i turbin wiatrowych (zamiast turbin gazowych), aby wytwarzać energię elektryczną w celu ładowania pojazdów elektrycznych i zasilania naszych domów i firm. Trendy te zbliżają nas o krok do zrównoważonej przyszłości energetycznej.

Trendy te stanowią również ogromne wyzwania dla sieci energetycznej. Różne pory dnia mają różne potrzeby, a dostępna energia słoneczna i wiatrowa również zmienia się wraz ze zmianami pogody. Dlatego baterie stają się ważną częścią siatki elektrycznej.

„Bateria może wypełnić luki, gdy jest pochmurna, a wiatry są przygnębione, ” powiedział Richard Zhang, profesor Virginia Tech, który uczy kursów technologii elektroniki energetycznej w szkole i pracuje w branży sieciowej i energetycznej od 25 lat. Ładowanie poza szczytem, ​​dostarczanie energii elektrycznej w godzinach szczytu, takich jak ładowanie pojazdów elektrycznych, poprawia ekonomię energii elektrycznej. ”

Systemy magazynowania energii, często w postaci akumulatorów, mogą przechwytywać i przechowywać nadmiar energii elektrycznej z sieci, gdy podaż jest wysoka, a popyt jest niski, a następnie zapewniać moc w innym czasie.

Umieszczenie systemów magazynowania energii w różnych lokalizacjach na sieci może zoptymalizować swoje możliwości dystrybucji mocy, to znaczy, dystrybuując duże ilości energii w różnych społecznościach w dowolnym miejscu i wszędzie. Może to oznaczać umieszczenie systemu magazynowania energii obok farmy paneli słonecznych, w której może on wchłonąć nadmiar energii elektrycznej w ciągu dnia, a następnie pompować ją z powrotem do siatki w nocy. Lub umieszczenie ESS w społeczności może wygodniej wyciągnąć moc z lokalnych paneli słonecznych na dachu, a następnie zapewnić dodatkową moc do ładowania pobliskich pojazdów elektrycznych w razie potrzeby. „Magazynowanie energii może służyć jako lokalny zbiornik energetyczny dla społeczności, ” mówi Samuel.

Rdzeniem systemu magazynowania energii jest moduł akumulatora o wysokim napięciu, zwykle bateria fosforanu żelaza litowego. Jeśli ładujesz lub rozładowywasz zbyt szybko, zostanie wygenerowana dużo ciepła. Żywotność tych modułów można również skrócić, jeśli jest całkowicie wyczerpana zbyt często. Monitorowanie temperatury i ładunku tych baterii wymaga wyjątkowo wyrafinowanych półprzewodników.

Oprócz dokładnego monitorowania akumulatorów, systemy magazynowania energii w skali siatki, takie jak te zintegrowane z gospodarstwami paneli słonecznych, wymagają wydajnej technologii konwersji energii wysokiego napięcia, aby zmniejszyć straty energii w transmisji i dystrybucji siatki. Systemy te opierają się również na technologii wykrywania i izolacji, aby pomóc w utrzymaniu bezpieczeństwa i stabilności systemu, co ma kluczowe znaczenie dla zarządzania przepływem mocy do 1500 V.

W przewidywalnej przyszłości innowacje w systemach magazynowania energii baterii będą odgrywać kluczową rolę w transformacji i ochronie siatki wśród zmian wywołanych przez ładowanie słoneczne, wiatrowe i elektryczne.