Elektrība no atjaunojamiem enerģijas avotiem neplūst vienmērīgi. Iekārtas ražo elektrību tikai tad, kad spīd saule vai pūš vējš. Elektroenerģijas ražošanas uzkrāšanai nav jānotiek paaugstināta pieprasījuma periodos; reti ir atbilstība starp piedāvājumu un pieprasījumu. Elektroenerģijas uzglabāšana ir problēma, kas vienmēr ir pavadījusi fotoelementu un vēja ģeneratoru parkus.
Ja plānojat būvēt māju, izmantojiet pakalpojumu Būvuzņēmēju meklēšana, kas pieejams vietnē Būvniecības kalkulatori. Pēc īsas veidlapas aizpildīšanas jūs iegūsit piekļuvi labākajiem piedāvājumiem.
Mainīga elektroenerģijas padeve no saules vai vēja elektrostacijas
Kā uzglabāt elektrību mājās?
Vējš ne vienmēr pūš, saule ne vienmēr spīd - vēja parki Polijā un fotoelektriskās iekārtas saražo tik daudz elektrības, cik daba šobrīd nodrošina. Patērētāju elektroenerģijas pieprasījuma uzkrāšanās reti sakrīt ar atjaunojamās saules un vēja enerģijas "piegādes" pīķa periodiem. Gan rūpniecības, gan mājas enerģijas jomā problēma ir enerģijas pārpalikuma uzglabāšana.
ES pasākumi uzliek dalībvalstīm pienākumu aizvien vairāk aizstāt fosilo kurināmo ar atjaunojamiem enerģijas avotiem. Proekoloģisku darbību sistēmas (baltie sertifikāti, zaļie sertifikāti) atbalsta vēja elektrostacijas Polijā, kā arī fotoelektriskās iekārtas. Baltie sertifikāti, t.i., energoefektivitātes sertifikāti, darbojas īpašuma tiesību tirgū, atbalstot uzņēmumu enerģētikas modernizāciju.
Elektroenerģijas ģeneratoru laika apstākļu atkarīgie enerģijas avoti padara enerģijas uzglabāšanu par nepieciešamu. Ir vajadzīgi veidi, kā uzglabāt elektroenerģijas krājumus barošanas slodzēm, kad saule ir ārā un vējš nepūš. Ir dažādi veidi, kā uzkrāt enerģiju ne tikai no populārām baterijām.
Elektroenerģijas uzkrāšana - elektroenerģijas pārpalikuma uzglabāšana
Enerģijas uzkrāšana ļauj izmantot saules un vēja elektrostaciju saražoto elektroenerģiju ne tikai ģeneratoru darbības laikā. Noliktavas nodrošina jaudu pēc vajadzības neatkarīgi no saules starojuma intensitātes un vēja stipruma. Kondensatoros ir iespējama tieša strāvas uzkrāšanās, taču praktiskiem nolūkiem to maz izmantot.
Lielākam enerģijas daudzumam tiek izmantotas netiešās uzglabāšanas metodes. Elektriskā strāva pārvēršas citā enerģijas formā, kuru ir vieglāk uzglabāt, un pēc tam no tās atkal rada elektrību. Šeit ir galvenie veidi, kā novērst problēmu:
- Baterijas un akumulatori - elektrības krātuves, kas pazīstamas jau sen. Tie uzglabā elektrību uz ķīmiskā pamata un ir labi pārbaudīti. Tomēr šī enerģijas uzkrāšanas metode - zemās jaudas dēļ - ir salīdzinoši dārga. Fotoelektriskajā enerģijā ir pieejamas augstas kvalitātes baterijas. Tomēr lielākā daļa no tām nav piemērotas lielām elektrostacijām. Austrālijā plānotas bateriju spēkstacijas. 2022. gada beigās elektromobiļu ražotājs Tesla tur laida klajā litija jonu akumulatoru, kas piegādāja elektrību vairāk nekā 30 000 mājsaimniecību.
- Sūkņu uzglabāšanas spēkstacijas - uzticams gadu desmitiem. Viņi izmanto lieko elektrību, lai sūknētu ūdeni no dziļas rezervuāra uz augstāku līmeni. Kad uzkrātais ūdens ieplūst atpakaļ ielejā, tā enerģija virza turbīnu un ģeneratoru. Tomēr šādā veidā jūs varat uzglabāt enerģiju tikai noteiktos apstākļos. Jābūt kalnam ar plakanu virsotni, kur var izrakt mākslīgo rezervuāru, un tā pakājē ezeram. Augšpusē esošajai zemei jābūt necaurlaidīgai. Abas ūdenskrātuves - dabiskās un mākslīgās - ir savienotas ar cauruļvadu. Sūkņu turbīnas sūknē ūdeni uz augšu, izmantojot enerģijas pārpalikumu, vai arī tās darbina ūdens, kas nokrīt no augšas. Šādas elektrostacijas papildu priekšrocība ir iespēja ātri iedarbināt turbīnas elektroenerģijas ražošanas virzienā.
Akcijas cenas saules paneļiem un siltumsūkņiem
Enerģijas uzkrāšana, pārnesot ūdens masas uz augstāku līmeni, ir ļoti efektīva. Enerģijas zudums šīs apmaiņas laikā ir aptuveni 20%, kas nozīmē augstu efektivitāti - 80%. Polijā lielākā šāda veida iekārta ir sūknējama elektrostacija netālu no Žarnovecas, kuras jauda pārsniedz 700 MW.
- Ūdeņraža vai metāna ražošana - enerģijas uzglabāšanas ķīmiskais veids. Ar pārmērīgu elektroenerģiju tos var izmantot, lai sadalītu ūdeni skābeklī un ūdeņradī. Lai gan ūdeņradis ir lieliska degviela, tam ir būtisks trūkums, kas novērš to no ikdienas lietošanas: tas rada ļoti sprādzienbīstamu maisījumu ar gaisu. Šī iemesla dēļ nākamajā procesā, arī izmantojot elektrību, ūdeņradis tiek pārvērsts metānā. Šo labi zināmo gāzi var izmantot arī elektrostacijā, lai deficīta laikā ražotu elektroenerģiju. Elektroenerģijas pārveidošanas process metānā un otrādi ir diezgan sarežģīts process, kura efektivitāte sasniedz 50%. Pārbaudiet arī šis raksts par saules moduļu veidiem.
Enerģijas uzkrāšana baterijās
Neatkarība no tīkla ir vilinoša, bet dārga
Salas fotoelektriskā iekārta ir pilnīgi neatkarīga no elektrotīkla. Nav iespējams pārskaitīt pārpalikumu vai iegādāties trūkstošo daudzumu. Šāda veida instalācijas dabisks pielietojums ir neattīstītas teritorijas bez elektrotīkliem. Polijā ir grūti atrast šādus atkritumus, un salu fotoelementi attiecas uz vasarnīcām.
Neatkarīgi no jūsu ārpus tīkla instalācijas lieluma enerģijas uzglabāšana ir absolūti nepieciešama. Saules paneļi darbojas tikai tad, ja tie ir pakļauti saules gaismai. Naktī elektroenerģijas ražošana tiek pārtraukta, un mākoņainās dienās tā ir tuvu nullei. Enerģijas nepārtrauktību var nodrošināt tikai ar liekās enerģijas lokālu uzglabāšanu.
Fotoelektrisko bateriju cenas ir augstas, taču tām ir tendence samazināties. Piemēram, Tesla Power Wall maksā vairāk nekā 26 000 PLN, un tas ir ne tikai akumulators, bet arī pārveidotājs un papildu ierīces.
Akumulatora izvēle fotoelektriskai instalācijai
Enerģijas akumulatoriem ir noteikts darbības veids. Tie reti paliek pilnībā uzlādēti un vienlaikus darbojas cikliski. Uzlādes periodi ir atkarīgi no laika apstākļiem, un intervāli starp tiem var būt vairākas dienas.
Lai pagarinātu akumulatora kalpošanas laiku, jāņem vērā liela jaudas rezerve. Tādējādi tas novērsīs smagu izlādi. Saules starojuma intensitātes mainīgums prasa ņemt vērā atbilstošo enerģijas rezervi, lai segtu pašreizējo pieprasījumu.
Pie populāriem akumulatoru zīmoliem pieder: Tesla, SMA, Mercedes Benz, Enphase. Tiem ir raksturīga augsta efektivitāte un izturība pret pilnīgu izlādi. Tie ļauj paplašināt enerģijas uzglabāšanu. ražotāji parasti tiem nodrošina 10 gadu garantiju.
Enerģijas uzglabāšana tīkla iekārtās
Enerģijas pārpalikumu, kas netiek izmantots pašreizējām vajadzībām un ko iegūst no fotoelektriskās enerģijas, var uzglabāt elektrotīkla sistēmas tīklā. Līgums ar energokompāniju ļauj pārpalikumus pārnest un savākt no tīkla 12 mēnešu norēķinu periodā. Var teikt, ka šādas noliktavas efektivitāte ir 80%, jo tieši tik daudz enerģijas var savākt.
Tas ir izdevīgs izkārtojums, un tā vienīgais trūkums ir nepieciešamība tuvumā atrast elektrotīklu. Labāko bateriju efektivitāte pārsniedz 90%, taču to ietilpība ir pietiekama tikai divas vai trīs dienas. Pilnīga enerģētiskā neatkarība ārpus tīkla sistēmas ir pievilcīga, un fotoelementu baterijas noteikti paliks tirgū.
