Мен ичине бакъып чыкътымэнергияны сакълавбираз вакъыттан берли, ве намуснен? Бутюн иш къарышыкъ эди, мен гибрид системаларгъа расткельгендже. Мына, анълашма - биз энергияны сакълавны тек чезимлернен чезмеге пек чокъ тырыштыкъ, ве о, тек бизге керек олгъан шекильде чалышмай.
Кимсе лаф этмеген меселе .
Аккумулятор энергияны бир къач кунь девамында сакълап ола. Улу. Амма сизге апансыздан кучь патлавы керек олгъанда -, меселя, кунеш батареялары чыкъарувны токътаткъанда ве айны вакъытта AC якъылгъанда - айны шу батарея курешип башлай. О, бунынъ ичюн япылмагъан. Бу арада суперконденсаторлар кучьни миллисаниелерде тёке билелер, лякин олар энергияны элек сув туткъанындан тездже акъызалар.
Хатырлайым, адий батарея банкасынен чифтлештирильген бу SMES (суперпроводящий магнитный энергия) ерлештирюв акъкъында окъугъан эдим ве «бекленъиз, не ичюн буны эвель кимсе япмады?» Ола ки, оларда бар. Тек дикъкъат этмеген адамлар етерли дегиль.
Гибрид ёнелиш эсас оларакъ бойле дей: не ичюн экисини де къулланмамакъ керек? Аккумулятор энергияны узун-муддетли сакъламакъ ичюн энъ яхшы япкъан ишни батарея япсын. Суперконденсатор акъылдан тайгъан кучь тырнакъларыны идаре этсин. Сеслендирип айткъанда ачыкъ-айдын эшитиле, ойлеми?
Эки технология керчектен де бераберликте мантыкълы олгъанда
Демек, мында меракълы ола. Гибрид энергия сакълав системаларынынъ бутюн гъаеси тек эки чешит сакълав чешитини бир ерге урып, оны бир кунь деп адландырмакъ дегиль. Онынъ артында керчек муэндислик фикири бар, амма базы амельге кечирювлер, ич шубесиз, башкъаларындан яхшыдыр.
СМЭС/батарея комбинациясыны алайыкъ. Суперкечириджи къысымнынъ акъылдан тайгъан къувет сыкълыгъы бар - биз миллисаниелерде ольчеген джевап вакъытлары акъкъында лаф этемиз. Лякин о паалы ве озь колемине коре чокъ энергия тутмай. Аккумуляторлармы? Къаршы меселени толдурынъыз. Оларны чифтлештирсенъ, эм къыскъа кергинликнинъ денъишмелерини, эм де узун-муддетли энергия теминатыны енъе бильген бир шей пейда ола. Мен бир системадан техникий характеристикаларны корьдим, олар бир сакълав чешитини зияде ольчемекнен тенъештирильгенде, инвестиция масрафларыны аман-аман 30% эксильте биледжеклерини косьтере эдилер. Бу акъикъий пара.
Аккумуляторларнен чифтлештирильген маховиклер меним ичюн меракълы олгъан даа бир комбинациядыр, бельки де, механик тарафы манъа темиз электрохимиядан зияде меракълы олгъаны ичюндир. Маховик юксек-частота къуветининъ денъишмелерини - тюшюнмек суб-секунд шейлерни - алып бара, батарея исе узун, яваш денъишмелерни идаре эте. Сетканынъ сыкълыгъыны низамлав бу ерлештирювни пек севе.
Асылында муим олгъан къысым (инсанларнынъ чокъусы ичюн)
Мына, менимдже, бутюн техникий кягъытларда ве акъ кягъытларда гъайып олгъан шей: янъылангъан энергия, эгер биз оны догъру сакълап оламасамыз, онынъ файдасы ёкъ. Кунеш батареялары кунеш чыкъкъанда кучь чыкъаралар. Темелли козетюв, мен билем. Лякин геджелери де электрик керек, ель исе акъшамлыкъ аш планларынъызгъа келишкен джедвельде эсмей.
Догъру уйдурылгъан гибрид система биз о энергияны насыл туткъанымызны ве чыкъаргъанымызны оптималлаштыра биле. Кунеш энергиясы апансыздан булут кечкени ичюн (я да, билесинъизми, кунеш баткъанындан) тюшкенде, батарея юксельгенде, суперконденсатор компоненти бирден чалышып башлай. Бу кергинликнинъ тюшмесининъ огюне кете ве лампаларынъызны о раатсызлайыджы титревсиз якъып тура.
Суперконденсаторларнен сыгъдырылгъан ава энергиясыны сакълав (САЭС) де дикий, амма итираф этерим, мен оны ойле де ерлештирильгенини корьмейим. КАЭС энергияны ер асты къобаларына я да цистерналаргъа аваны там манада сыкъыштырмакъ ёлунен сакълай. О, механик, гъает меракълы, тез джевап бермек ичюн суперкапларнен чифтлештирсенъ... асылында сетни стабиллештирмек ичюн пек яхшы чалышыр. Буюк-ольчюли КАЭС ичюн келишкен геологияны тапмакъ озь къабааты олса да.
Акъикъий-Дюнья къарышыкълыгъы
Техникий музакерелернинъ чокъусына кирмеген бир шейни къайд этмек кереким: бу системаларны идаре этмек муреккеп. Акъикъатен муреккеп. Къайсы сакълав компоненти къайсы юкни къайсы дакъкъасында алып баргъаныны бельгилемек ичюн муреккеп идаре системалары керек. Янълыш анъла, сен исе тек пара ве махсулдарлыкъны бошуна сарф этесинъ.
Энергияны идаре этмек системасы - оны ЭМС деп адландырайыкъ, чюнки бу къыскъа - кучь талабыны керчек-вакъытта козетмек ве юкни уйгъун шекильде больмек керек. Юксек къувет, къыскъа девамлылыкъ? Оны суперконденсаторгъа я да маховикке ёлла. Девамлы юк? Аккумулятор оны идаре эте. Саде эшитиле. Ойле дегиль.
Бу шей де бар, анда чешит сакълав технологияларында чешит деградация шекиллери бар. Литий-ион батареялары толусынен бошатылгъанындан нефрет этелер. Суперконденсаторлар миллионларнен девирлерни кече билелер, амма яваш-яваш озь кучюни джойалар. Сизинъ идаре системанъыз буны эсапкъа алмакъ керек, бугуньки чалышувны ярынки узун омюрге къаршы мувазене этмек керек. Санки... эр ерге чапып, тизлеринъни ёрмакъ, я да озюнъ темпнен юрмек мумкюн. ЭМС бу къарарны куньде бинълернен кере къабул этмек керек.
Электрик автомобильлери не ичюн къайгъыра (беляки сиз тюшюнгенден зияде)
ЭВСлер эсас оларакъ, биз сет сакълавында корьгенимиз киби, тек масштаблы ве мобиль олгъан меселенен огърашалар. Сизге юксек энергия сыкълыгъы олгъан батареялар керек олгъан - диапазоны керек. Лякин сен де тезлештирюв ве буюк кучьни тез озюне синъдире бильген регенератив тормозлавны истейсинъ. Бир батарея чешити экисини де оптимал шекильде япып оламай.
Базы ЭВ истисалджылары гибрид сакълав - диапазон ичюн буюк литий-ион пакетини сынап бакъалар, кучь патлавлары ичюн суперконденсаторларнен толдурыла. Суперкъапакълар башкъа алда гъайып оладжакъ регенератив тормоз энергиясыны туталар (чюнки батареялар ойле тез зарядлана бильмейлер), ве олар эсас батареяны агъырлаштырмайып, тезлештирюв ичюн къошма тепкини темин этелер.
ЭВС-лерни учузлаштырамы? Ёкъ.Асылында оларны эвельден паалылаштыра. Амма батареянынъ бозулувы эп явашлай, бу 10 йыллыкъ омюр девамында... бельки де, бунъа дегерлидир? Риязиет акъкъында даа давалашалар.
Маддий акъикъийликни тешкермек .
Пара акъкъында лаф этейик, чюнки масрафларнынъ эмиети олмагъан киби япмакъ ахмакълыкътыр. Гибрид системалары башта паалыджа ола. Сен бир ерине эки я да бир къач сакълав технологиясыны сатын аласынъ, бундан гъайры оларны идаре этмек ичюн идаре системалары. Австралияда олар, корюне ки, энъ буюк DC-парлы гибрид батарея системасыны озь миллий электрик базарында ерлештирелер. Шкала 120 бинъ эвни кучьнен темин этмеге етерли - массадыр.
Бу тюр лейха ольчюси ве сет стабильлиги хызметлерининъ къыймети себебинден икътисадий манагъа маликтир. Мескен ичюн? Эгер сен керчектен де озь ишинъе берильмесенъ я да ишанчлылыкъкъа махсус ихтияджларынъ олмаса, акъламакъ чокъ агъырджа. Мен шубеленсем де, бу компонентлернинъ фияты тюшкен сайын ве электрик энергиясынынъ ставкалары юксельген сайын денъише.
Эксплуатация экономиясы донатманынъ омюрининъ узатылгъанындан ве чалышувнынъ зияде махсулдарлыгъындан келе. Эгер батареянъны тез зарядлав-разряд девирлери урмаса, о даа чокъ чалышыр. Эгер сизинъ суперконденсаторынъыз узун-муддетли сакълавны темин этмеге тырышмакътан зияде (бу ахмакълыкъ олур), о, махсус япылгъан кучь тырнакъларыны ишлетсе (бу ахмакълыкъ олур), бутюн система яхшыджа чалышыр. Амма о башлангъыч премияны къайтармакъ ичюн оны етерли дереджеде узун ишлетмек керек.
Техникий хусусиетлер муимдир
Кучь сыкълыгъы энергия сыкълыгъына къаршы гибрид системаларны чалышмагъа меджбур этеджек эсас компромисстир. Кучь сыкълыгъыны бойле тюшюнип бакъынъыз: сакълангъан энергиягъа -, бир килограммгъа ваттларнен ольчеп, не къадар тез иришмек мумкюн. Энергия сыкълыгъы — бу бир килограммгъа ватт-саат иле ольчеп, не къадар умумий энергия сакълап оладжагъынъ -.
Суперконденсаторлар: Юксек къувет сыкълыгъы (10,000+ Вт/кг), алчакъ энергия сыкълыгъы (~5 Вт/кг). Олар чапкъанлар.
Литий-ион батареялары: Орта-юксек къувет сыкълыгъы (~300-500 Вт/кг), юксек энергия сыкълыгъы (~250 Вт/кг). Олар марафонджылар.
Командада, ярышкъа коре, спортчыларнынъ эки чешити де керек.
Озь-озюни-бошатув ольчюси де муимдир. Аккумуляторлар озь зарядыны афталар я да айлар девамында туталар. Суперконденсаторлар энергияны тез акъызалар - юкке багъланмасанъ, куньде эмиетли бир фаиз джойырсынъ. Шунынъ ичюн сиз узун-муддетли запас къувет ичюн суперконденсаторларны къулланмаз эдинъиз, атта интернеттеки базы адамлар бу акъта шашып къалгъан киби корюнелер.
Незарет стратегиялары .
Яхшы, бу болюк техникий ола биле, амма бу бир тюрлю муимдир. Незарет стратегиясы чешит сакълав компонентлери, юк ве кучь менбасы (сет я да янъылангъан энергия я да не олса олсун) арасында кучьнинъ насыл акъкъаныны бельгилей.
Пик тырашлавы бир ёнелиштир - гибрид системасы кучь талапынынъ тыртырларыны тегизлей, шунынъ ичюн эсас кучь менбасы даа да даимий юк коре. Юксек-къувет сакълав компоненти тёпеликлерни озюне ала, юксек-энергия компоненти темель сызыкъны алып бара. Бу янъылангъан интеграция ичюн пек буюктир, чюнки о ель ве кунеш энергиясыны сетке адий ёлланылгъан электрик станцияларына бенъзете.
Алчакъ-кечишли сюзюв башкъа усулдыр. Юксек-частоталы къувет денъишмелери (тез денъишмелер) къувет-сыкъ сакълавына ёллана. Алчакъ-сыкълыкъ денъишмелери (яваш денъишмелер) энергия-сыкъ сакълавына кете. О, математик джеэттен зариф, амма омюрге кечирюв хытырлы ола биле.
Базы системаларда тарихий юклев шекиллерине эсаслангъан прогностик алгоритмлер къулланыла. Эгер система сизинъ объектинъизде эр кунь акъшам саат 14-те адет узьре кучь юксельгенини бильсе, о, энергияны уйгъун сакълав компонентине эвельден-ерлештирмек мумкюн. Къулланув шекилинъ денъишмегендже ве алгоритм апансыздан янълыш сценарий ичюн оптималлашкъандже пек яхшы чалышыр.
Шимди къайдамыз
Технология о къадар пишкин олгъан ки, буюк монтажлар белли бир къулланмаларда мантыкълыдыр. Сеть хызметлери, талапкяр энергия талаплары олгъан санайы объектлери, буюк-масштаблы янъылангъан интеграция - булар исбатлангъан къулланув вакъиаларыдыр. Wärtsilä компаниясынынъ GEMS программасы ве энергияны идаре этмек ичюн бойле платформалар бир чокъ сакълав технологияларынен жонглирлемек ичюн пек муреккеплештилер.
Даа кичик-ольчюли мескен къулланмалары даа озь ерини тапа. Икътисадият адамларнынъ чокъусы ичюн даа эп чалышмай, амма эрте эвлятлыкъкъа алгъанлар ве ишанчсыз сет багълантылары олгъан адамлар оларны ерлештирелер. Аккумуляторларнынъ фияты тюше, бу ярдым эте, амма идаре системалары ве монтажнынъ муреккеплиги умумий фиятны юксек тутмакъта.
Электрик автомобильлери, бельки де, биз невбеттеки янъылыкъ далгъасыны кореджекмиз. Агъырлыкъ ве ернинъ сынъырланмасы самимий конструкциялар япмагъа меджбур эте, кутьлевий истисал потенциалы исе масрафларны эксильтмеге ярдым эте. ЭВС-лерде чалышкъан шейлер сонъунда тургъун къулланмаларгъа акъып тюшеджек.
Семерелилик суали .
Демек, ильк суальге къайтамыз: гибрид энергия сакълав системалары махсулдарлыкъны оптималлаштыра билеми?
Э. Амма универсал дегиль, автоматик дегиль, эр вакъыт икътисадий дегиль.
Яхшы-уйдурылгъан, догъру идаре этюв алетлеринен гибрид системасы бир технологиялы чезимлернен тенъештирильген я да олардан зияде олгъан 85-90% я да даа яхшы - тёгерек-сеяат эффективлигине ирише биле. Даа муим шей шунда ки, о, даа кениш спектрли иш шараитлерини семерели идаре эте биле. Бу эгильме чокъ вакъыт энъ юксек семерелиликтен къыйметлидир.
Семерелилик къазанчлары эр бир сакълав технологиясыны озь оптимал иш диапазонында къулланувдан келе. Аккумуляторлар тез велосипеднен юрмекнен мырылдамайлар. Суперконденсаторлар кучь юксельген вакъыттан гъайры бош отурмайлар. Бутюн система даа раат чалышмакъта, демек, къалдыкъ сыджакъ аз, деградация аз ве узун-муддетли чалышув яхшы.
Амма - ве бу муимдир - ярамай уйдурылгъан гибрид системасы асылында бир яхшы-сайлангъан сакълав технологиясындан аз эффектив ола биле. Эгер сизинъ идаре алгоритмлеринъиз бири-биринен курешсе, эгер сиз компонентлернинъ колемлерини келиштирмеген олсанъыз, эгер сизинъ кучь электроникасы зияде конверсия джоюмларыны кирсетсе... сиз тек даа бетер чалышувны алмакъ ичюн даа чокъ пара сарф эттинъиз.
Аслында не олмакъ керек .
Санайгъа стандартлаштырув керек. Шимди эр бир гибрид система бир дереджеде махсус - махсус-озь конкрет къулланмасы ичюн уйдурылгъан. Бу муэндислернинъ командаларынен сеткалы-масштаблы монтажлар ичюн яхшы, амма бу даа кениш менимсемеге маниа ола. Бизге эр сефер копчекни янъыдан уйдурмайып, ерлештирмек мумкюн олгъан модульли, масштаблы конструкциялар керек.
Масрафларны эксильтмек, белли. Суперконденсаторлар бизге тек къувет сыкълыгъы ичюн керек олсалар да, бир ватт-саат сакълав ичюн даа паалыдыр. Бу ерде истисал ольчюси ярдым этер эди. Алтернатив суперконденсатор технологиялары да ойле олур эди (графен- эсасында япылгъан конструкциялар перспективли корюнелер, амма олар даа эксериетле лабораторияларда бар).
Инсаннынъ къарышмасы олмадан денъишкен шараитлерге уйгъунлашып олгъан даа яхшы идаре алгоритмлери. Машиналы огренюв мында, тек хайп олгъан къулланмаларнынъ чокъусындан фаркълы оларакъ, асылында файдалы ола биле. Сизинъ конкрет къулланув шекиллеринъизни огренген ве оларгъа коре оптималлаштыргъан система статик программалаштырувгъа коре чалышувны сезилерли дереджеде юксельте биле.
Ве намуснен? Яхшыджа тасиль. Электрик подрядчиклери ве монтажджыларынынъ чокъусы гибрид сакълав системаларыны пек анъламайлар. Истеъмальджилернинъ чокъусы, мытлакъ, бойле япмайлар. Гибрид системалар умумий анъда «батарея запасы» киби таныш олмагъандже, оларны къабул этмек тек мутехассыслар ве авесликнен сынъырланаджакъ.
Тасадифий козетювлер .
Мен мында - он йыллар девамында энергия сакълавыны тек чезимлернен чезмеге тырышып, тек якъында гибрид ёнелишлерни ольчюде къабул эттик, деп тюшюнип турайым. Бу, биз сыкълыкъ масштаблаштырув сынъырларына ургъанда, бир-ядролыдан чокъ-ядролы ишлетиджилерге насыл кечкенимизге бенъзей. Кимерде джевап бир шейни яхшылаштырмакъ дегиль де, бир къач шейни бирликте акъыллыджа къулланмакътыр.
Кунеш-плюс-сакълавы ичюн бутюн ДК-къошулув тенденциясы бунен багълыдыр. Кунеш токны токкъа чевирмек ерине, сонъра исе батареяны сакъламакъ ичюн кене токкъа чевирмек ерине (бу эр эки чевирювде де энергияны исраф эте), ток-муфтасы эр шейни ток сетине кетмек керек олгъандже токта сакълай. Зарарларны бир къач пайгъа эксильте. Иште, бу тюр система-севиесиндеки оптимизациялар гибрид ёнелишлерни файдалы этелер.
Бундан да гъайры, къайд этмеге ляйыкътыр: гибрид системаларда иссиликни идаре этмек меселелери-уфакъ дегиль. Аккумуляторлар чалышкъан вакъытта сыджакълыкъ чыкъаралар. Суперконденсаторлар сыджакълыкъны чыкъаралар. Маховиклер подшипниклернинъ сюртюнмесинден сыджакълыкъ чыкъаралар. Эр шейни бир ерге топла, джиддий сувутув керек. Мен ойле монтажларны корьдим ки, сувутув системасы умумий махсулдарлыкъны сезильген дереджеде эксильтмек ичюн етерли кучь чекип ала. Козь огюне алмакъ керек олгъан бир шей.
Келеджек къысым (керекли, амма спекулятив)
Къатты-батареялар оюнны бутюнлей денъиштире биле. Эгер бизге эм юксек энергия сыкълыгъы, эм де узун девир омюри олгъан юксек къувет сыкълыгъы олгъан батареялар алсакъ... бельки гибрид системалар керексиз ола. Я да, бельки, олар даа да муреккеп ола, къатты-батареяларны башкъа технологияларнен чифтлештирелер, олар даа да яхшы чалышалар. Айтмакъ къыйын.
Гидроген сакълавы да артта гизлене. Базы гибрид системалары къыскъа муддетли ихтияджлар ичюн батареялар ве суперконденсаторларнен чифтлештирильген узун-ваддетли сакълав (афталар я да айлар) ичюн кучь-ден-газгъа чевирильмесини араштыралар. О, муреккеп ве махсулдарлыкъ джоюмларына малик, амма акъикъий мевсимий сакълав ичюн бу ольчюде екяне омюрге кечирильген вариант ола биле.
Сетьнинъ озю тек сакълав дегиль де, генерация, ёллав, даркъатув гибрид энергия системасына - чевириле, эписи арткъан инджеликнен берабер чалышмакъта. Автомобиль-то-сетке интеграциясы даа бир къатлам къоша. Сонъунда, бельки, биз айры «система» акъкъында тюшюнмекни токътатып, бутюнлей интеграль энергетик экосистема акъкъында тюшюнип башлаймыз.
Лякин озюмден огге чыкъам, гъалиба. Шимди биз идаре системаларында ириюв олмадан, батареяларны суперконденсаторларнен насыл этип ишанчлы шекильде чифтлештирмек кереклигини даа тюшюнемиз.
Хуляса
Энергияны сакълавнынъ гибрид системалары чалышалар. Олар махсулдарлыкъны бир-технологиялы чезимлернинъ уйгъунлашып оламагъан шекильде оптималлаштыралар. Технология исбатланды, файдасы акъикъий, къулланмалар исе арта.
Олар эр бир конкрет вазиет ичюн мантыкълы олып олмагъаны техникий талапларгъа, икътисадий факторларгъа ве, намуснен айткъанда, не къадар муреккепликнен огърашмагъа азыр олгъанынъызгъа багълыдыр. Сетка-ольчюсинде янъылангъан интеграция ве санайы къулланмалары ичюн олар стандарт сечимге чевириле. Мескен ве кучюк тиджарет ичюн биз даа бутюнлей анда дегильмиз.
Бири-бирини тамамлайыджы технологияларны бирлештирмек - бир чезимни мукеммеллештирмеге тырышмакътан яхшы нетиджелер кетире, деген эсас анълайыш - арткъа бакъкъанда ачыкъ корюне. Яхшы фикирлернинъ чокъусы ойле япалар. Энди гибрид системаларны даа учуз, саде ве ирише бильген япмакъ меселесидир, олар озь файдаларыны даа кениш таркъалмакъ мумкюнлер.
Ве эгер сен бирини ерлештирмек акъкъында тюшюнсенъ, кучь электроникасыны ве энергияны идаре этмек системаларыны керчектен де анълагъан адамнен лаф эт. Тек сатыджы дегиль. Бу шей муреккеп, янълыш анъламакъ исе паалы.