如何將可再生能源儲(chǔ)存在電池中

經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)測(cè)，電池供電的微電網(wǎng)技術(shù)將迅速發(fā)展。具有環(huán)保意識(shí)的德國(guó)、日本和其他國(guó)家多年來(lái)一直使用太陽(yáng)能電池板來(lái)降低能源成本。在非洲部分地區(qū)，交流電網(wǎng)的發(fā)展不足以支持所有的家庭活動(dòng)，因此必須使用帶有備用電池的太陽(yáng)能電池板。個(gè)人能源生產(chǎn)正在向陽(yáng)光地帶轉(zhuǎn)移;重點(diǎn)是更便宜的太陽(yáng)能電池板和更耐用的電池。當(dāng)自由能在夜間或風(fēng)力停止時(shí)，電池在生產(chǎn)高峰期儲(chǔ)存能量，此時(shí)輸出過(guò)剩，以填補(bǔ)缺口。當(dāng)交流電網(wǎng)被強(qiáng)調(diào)到一個(gè)斷點(diǎn)，電池將緩解峰值消耗。

可再生能源具有經(jīng)濟(jì)意義，但價(jià)格昂貴。大部分西方國(guó)家都有廉價(jià)、可靠的交流電，在加拿大部分地區(qū)每千瓦時(shí)的成本僅為0.06美元，在許多城市每千瓦時(shí)的成本為0.15美元，在一些歐洲國(guó)家，每千瓦時(shí)的成本高達(dá)0.40美元。太陽(yáng)能電池板每千瓦時(shí)發(fā)電約0.20美元。假如算上外圍成本，世界上大部分地區(qū)的太陽(yáng)能發(fā)電都比從公用事業(yè)公司購(gòu)買(mǎi)電力要貴，粗略估計(jì)，儲(chǔ)存的能源價(jià)格是后者的兩倍。盡管成本明顯高昂，但將太陽(yáng)能板安裝在房屋上已成為普遍現(xiàn)象。硬件價(jià)格在下降，安裝也在下降。最常見(jiàn)的光伏太陽(yáng)能電池是晶體硅電池，其效率約為20%。相比之下，便攜式柔性面板的效率只有10%左右。使用固體面板發(fā)電的硬件價(jià)格在2.00美元到2.50美元之間，而且有降低成本的趨勢(shì)。

在太陽(yáng)能國(guó)家，電力是昂貴的，來(lái)自太陽(yáng)能電池板的能量被反饋到交流電網(wǎng)。這導(dǎo)致儀表向后旋轉(zhuǎn)，抵消了之前消耗的能量，但也會(huì)造成問(wèn)題。所發(fā)的電不能超過(guò)消耗量。向電網(wǎng)中注入的能量超過(guò)它消耗的能量，會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定，引起電壓波動(dòng)，使電路過(guò)載并降低電壓?？稍偕茉从泻糜袎?。一方面，政府補(bǔ)貼可再生能源系統(tǒng)的安裝;另一方面，公用事業(yè)公司正竭力通過(guò)減少激勵(lì)措施和新增成本來(lái)防止電力從家庭轉(zhuǎn)移。這是可以理解的，因?yàn)楣彩聵I(yè)有責(zé)任在任何時(shí)候供應(yīng)穩(wěn)定的能源，而獨(dú)立的生產(chǎn)者不能減少由于需求高峰而導(dǎo)致的電網(wǎng)老化導(dǎo)致的未解決的故障數(shù)量。無(wú)論對(duì)錯(cuò)，利用可再生能源生產(chǎn)的清潔能源絕不應(yīng)該被削減。

電池

儲(chǔ)存電力并不是什么新鮮事。關(guān)于大型水電站來(lái)說(shuō)，最有效的存儲(chǔ)介質(zhì)之一是在電力需求較低的時(shí)候?qū)⑺梅呕厮畮?kù)，并在用電高峰時(shí)啟用。泵送水和電的效率系數(shù)為70-85%，比調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)來(lái)滿足波動(dòng)的電力需求更容易管理。飛輪也可以用作蓄電池。當(dāng)多余的能量可以用來(lái)填補(bǔ)暫時(shí)的能源短缺和穩(wěn)定電網(wǎng)時(shí)，大型電機(jī)可以旋轉(zhuǎn)一噸的飛輪。把壓縮空氣抽到地下的大洞里是另一種儲(chǔ)存能量的方法，但是電池最適合中小型的裝置。電池重要是鉛酸電池，但用戶抱怨電池壽命短。這是由于電池過(guò)度循環(huán)，白天充電，晚上放電。鉛酸的循環(huán)次數(shù)有限，當(dāng)不定期充電時(shí)就會(huì)發(fā)生。充滿電的電池要16個(gè)小時(shí)，這是任何太陽(yáng)能系統(tǒng)都無(wú)法供應(yīng)的。此外，隨著時(shí)間的推移，電力消耗往往會(huì)新增，而太陽(yáng)能電池板由于污垢積聚和老化而減少其輸出。這通常會(huì)使鉛酸不足。

鋰離子可以解決這個(gè)問(wèn)題。鋰離子比鉛酸更耐循環(huán)，不要完全充電;事實(shí)上，部分充電更好，因?yàn)樗梢跃徑鈮毫?。但?a href="/keywords/lilizi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=121 target="_blank">鋰離子電池的價(jià)格是鉛酸電池的兩到三倍。最后，還有一個(gè)經(jīng)常被忽視的隱性成本:電池壽命。太陽(yáng)能電池板的使用壽命為25年，電池通常保證使用10年。假如成本為5%，分期償還20年，一個(gè)2.5萬(wàn)美元的系統(tǒng)每年可能要花費(fèi)2500美元。節(jié)省的能源應(yīng)該比這更多，否則你可能會(huì)誤解這種做法。通過(guò)減少個(gè)人交通工具的體積和功率，或通過(guò)減少此類交通工具的體積和功率，可以節(jié)省更多的能源。