Sawa, kwa hivyo nimekuwa nikichimba katika jambo hili zima la kuhifadhi nishati hivi majuzi, na kwa uaminifu? Inapendeza zaidi kuliko nilivyotarajia. Ilianza kwa sababu jirani yangu alipata paneli za jua na alikuwa akilalamika juu ya jinsi hazina maana usiku (duh), lakini ilinifanya nifikirie juu ya yote.hifadhi ya betripembe.
Fizikia ya msingi nyuma ya yote
Hili ndilo jambo - na labda ninarahisisha kupita kiasi, lakini hifadhi yoyote ya - ya nishati haileti nishati kutoka kwa hewa nyembamba. Ni tu... kukichanganya huku na kule. Sheria ya kwanza ya thermodynamics, sawa? Nishati haiwezi kuundwa au kuharibiwa, inabadilishwa tu kutoka fomu moja hadi nyingine. Kwa hivyo tunapozungumza juu ya "kuhifadhi" nishati, tunazungumza juu ya kuibadilisha kuwa kitu ambacho tunaweza kushikilia kwa muda.
Nakumbuka profesa wangu wa fizikia akielezea hili kwa ΔU=Q + W (ambapo Q huhamishwa kwenye mfumo na W inafanywa juu yake). Ilionekana kuwa haina maana wakati huo, lakini sasa inaeleweka. Mfumo wa betri yako si wa ajabu - unachukua nishati ya umeme na kuibadilisha kuwa nishati ya kemikali, au nishati ya kinetiki kwenye flywheel, au chochote kile. Kisha unapoihitaji, boom, geuza mchakato.
Kitu cha kuhifadhi betri labda ni mfano wa kawaida ambao watu hufikiria. Nishati ya kemikali imeketi pale, inasubiri. Unapohitaji umeme, kemia hubadilika na kutoka huja nguvu zako. Sahihi sana, isipokuwa ikiwa sivyo (zaidi juu ya hilo baadaye kwa sababu kemia ya betri inapata WEIRD).
Kwa nini hii ni muhimu zaidi kuliko vile unavyofikiria
Kwa hivyo nishati mbadala - upepo, jua, mikondo ya bahari, mambo hayo yote. Hawategemeki kama kuzimu. Ninamaanisha, mimi ni kwa ajili ya nishati ya kijani, lakini hebu tuwe waaminifu: jua halijali saa zako za matumizi ya kilele, na upepo unavuma unapotaka. Hapa ndipo{4}}uhifadhi mkubwa wa nishati hubadilisha kabisa mchezo.
Bila hifadhi, kimsingi unatupa nishati wakati wa kuzima-nyakati za kilele au wakati uzalishaji uko juu. Na hifadhi? Unarekebisha kila kitu, na kufanya vyanzo hivi vya nishati ya halijoto viweze kutumika kwa gridi ya taifa.
Sehemu ya pesa (kwa sababu bila shaka)
Hapa ndipo inapovutia watu wa kawaida. Je! Unajua jinsi umeme unavyogharimu viwango tofauti kwa nyakati tofauti? Bei ya bonde dhidi ya bei ya kilele? Mifumo ya hifadhi hukuruhusu kucheza mfumo huo. Chaji wakati umeme ni wa bei nafuu (kwa kawaida usiku kucha), kisha tumia nishati hiyo iliyohifadhiwa wakati wa saa za mchana za gharama kubwa.
Nimekuwa nikitafuta hili kwa ajili ya mahali pangu mwenyewe, na uokoaji wa gharama ni... vizuri, bado hawajafanya mapinduzi, lakini wanafika huko. Majengo ya kibiashara tayari yanafanya hivi kwa fujo. Rafiki yangu anafanya kazi katika -mwinuko wa juu katikati mwa jiji, na inaonekana jengo lao lote hutozwa gharama usiku na pwani kupitia saa za alasiri ghali. Kaunta za maharagwe huipenda.
Jambo ni kwamba, teknolojia ya uhifadhi itakuwa ya kawaida hatimaye. Sio tu kwa biashara - kwa nyumba pia. Ni suala la wakati uchumi unaisha kabisa.
Hifadhi nakala ya dharura (lakini si kama jenereta ya babu yako)
Hapa kuna jambo ambalo sikuwa nimezingatia hadi nilipochimba zaidi: mifumo hii hufanya kazi wakati wa kukatika kwa umeme. Tofauti na jenereta ya dizeli iliyoketi kwenye basement yako ambayo unawasha mara moja kwa mwaka (labda), mifumo ya kuhifadhi betri ni washiriki hai katika mfumo wako wa nishati kila wakati.
Wakati wa shughuli za kawaida, wanafanya mambo yao ya kiholela - wakinunua kwa bei ya chini, wakiuza juu, kimsingi. Lakini wakati gridi ya taifa inakwenda chini, wao hupiga mara moja. Hakuna kuchelewa kuanza, hakuna kupapasa gizani kutafuta swichi ya jenereta. Na hauchomi mafuta ya mafuta umekaa tu ukingojea kampuni ya umeme kurekebisha laini zao.
Eneo langu lilikatika mara tatu mwaka jana (inavyoonekana miundombinu ya gridi ya taifa inazeeka, ni nani alijua?), na kila wakati nilikuwa nikifikiria jinsi ingekuwa nzuri kuwa na hifadhi mtandaoni. Netflix haijitazama yenyewe, unajua?
Mambo ya picha kubwa zaidi
Uhifadhi wa nishati kama dhana ni muhimu kwa mpito mzima wa gridi mahiri. Huwezi kuwa na kizazi kilichosambazwa, microgridi, magari ya umeme yanayopaa kila mahali bila hifadhi thabiti. Teknolojia ni jiwe kuu - kuiondoa na maono yote husambaratika.
Lakini hii ndio inayonisumbua: kila mtu huzungumza juu ya uhifadhi kama vile shida iliyotatuliwa. "Ongeza tu betri!" Ndiyo, hakika. Isipokuwa uharibifu wa betri ni halisi, misururu ya usambazaji wa nyenzo haina shaka hata kidogo, na hasara za ufanisi wakati wa mizunguko ya kuchaji/kuchaji huongezeka.
Ufanisi wa thermodynamic ni jambo moja kwenye karatasi. Utendaji halisi{{1}ulimwengu wa mabadiliko ya halijoto, mizunguko ya malipo-ya kutokwa na maji, mahitaji ya matengenezo? Hapo ndipo mambo yanapoharibika. Nimeona madai ya 85-95% ya ufanisi wa safari-ya kwenda na kurudi kwa mifumo ya lithiamu-ion, lakini hayo ni masharti ya maabara. Weka mfumo huo katika majira ya kiangazi ya Texas au majira ya baridi ya Minnesota na uniambie jinsi inavyofanya kazi baada ya miaka mitano.
Je, ni kweli kazi ingawa?
Kurejea swali asili - ndiyo, mifumo ya hifadhi ya betri ya nishati inafanya kazi. Lakini "kazi" inafanya kazi nzito huko. Wanafanya kazi kwa maana kwamba wanahifadhi na kutoa nishati. Wanafanya kazi katika kufanya upyaji kuwa wa vitendo zaidi. Wanafanya kazi katika kutoa nguvu ya chelezo na kulainisha kushuka kwa thamani kwa gridi ya taifa.
Je, zinafanya kazi kama suluhisho kamili kwa matatizo yetu yote ya nishati? Hata karibu. Je, wanakuwa bora kila mwaka? Kabisa. Teknolojia inaboreshwa, gharama zinashuka, na usakinishaji halisi-ulimwengu unathibitisha dhana hiyo kwa kiwango kikubwa.
Nadhani swali la kufurahisha zaidi sio ikiwa wanafanya kazi, lakini ni muda gani watafanya kazi vizuri vya kutosha na kwa bei nafuu kiasi kwamba kila mtu anayo. Kwa sababu fizikia ni nzuri, uhandisi ni thabiti, na motisha za kiuchumi zinalingana. Ni suala la muda kabla ya uhifadhi wa nishati kuwa wa kawaida kama kuwa na hita ya maji kwenye basement yako.
Ingawa kwa uaminifu, bado niko kwenye uzio juu ya kuvuta kichocheo cha nyumba yangu mwenyewe. Kipindi cha urejeshaji bado ni kirefu kidogo kwa ladha yangu, na nina mashaka kwa-kizazi chochote cha kwanza. Labda katika miaka mingine miwili kizazi kijacho kitakapoingia sokoni...