С растущей популярностью электромобилей (EV) и переходом к более возобновляемым источникам энергии наша зависимость от ископаемого топлива, существовавшего более века, уменьшается. Электрические компании все чаще обращаются к солнечным панелям и ветряным турбинам (а не на турбинах природного газа), чтобы производить электроэнергию для зарядки электромобилей и питания наших домов и предприятий. Эти тенденции приближают нас на шаг ближе к устойчивому энергетическому будущему.
Эти тенденции также создают огромные проблемы для энергетической сетки. Разные времена дня имеют разные потребности, и доступная солнечная энергия и энергия ветра также изменяются с изменениями погоды. Следовательно, батареи становятся важной частью электрической сетки.
«Аккумулятор может заполнить пробелы, когда они облачно, а ветры не падают», - сказал Ричард Чжан, профессор Virginia Tech, который преподает курсы технологий электроники в школе и проработал в сетке и энергетической индустрии в течение 25 лет. Зарядка без пикового, снабжая электроэнергию в часы пик, такую как зарядка электромобилей, поэтому улучшает экономику электроэнергии. »
Системы хранения энергии, часто в виде батарей, могут захватывать и хранить избыточное электричество из сети, когда предложение высокое, а спрос низкий, а затем обеспечивает питание в другое время.
Размещение систем хранения энергии в разных местах в сетке может оптимизировать свои возможности распределения энергии, то есть распределение больших объемов энергии в различные сообщества в любое время и в любом месте. Это может означать размещение системы хранения энергии рядом с солнечной панелью, где она может поглощать избыточное электричество в течение дня, а затем накачать ее обратно в сетку ночью. Или размещение ESS в сообществе может более удобно извлечь питание от местных солнечных панелей на крыше, а затем обеспечить дополнительную мощность для зарядки близлежащих электромобилей, когда это необходимо. «Хранение энергии может служить местным энергетическим водохранилищем для сообщества», - говорит Самуэль.
Ядро системы хранения энергии представляет собой высоковольтный модуль батареи, обычно литий-фосфатный аккумулятор. Если вы заряжаете или выписываете слишком быстро, будет создано много тепла. Срок службы этих модулей также может быть сокращена, если они полностью исчерпаны слишком часто. Мониторинг температуры и заряда этих батарей требует чрезвычайно сложных полупроводников.
В дополнение к точному мониторингу аккумуляторов, системы хранения энергии в масштабе сетки, такие как интегрированные с солнечными панельными фермами, требуют эффективной технологии высоковольтного преобразования энергии, чтобы помочь уменьшить потери мощности при передаче и распределении сетки. Эти системы также полагаются на технологию зондирования и изоляции, чтобы помочь поддерживать безопасность и стабильность системы, что имеет решающее значение для управления потоком питания до 1500 В.
В обозримом будущем инновации в системах хранения энергии аккумулятора будут играть ключевую роль в трансформации и защите сетки на фоне изменений, вызванных зарядкой солнечной батареи, ветра и электромобилей.