Аккумуляторлар сакълав янъылангъан энергиясы кунеш ве ель киби янъылангъан менбалардан чыкъарылгъан электрик энергиясыны тутып сакълагъан, сонъра керек олгъанда оны чыкъаргъан системаларгъа аиттир. Бу батарея энергиясыны сакълав системалары (БЭСС) янъылангъан энергиянынъ эсас меселесини чезелер: кунеш эр вакъыт парылдамай, ель эр вакъыт эсмей, амма электрик энергиясына олгъан талап ич бир вакъыт токътамай.
Аккумулятор сакълавынынъ осьюв ольчюси .
Аккумуляторларны сакълав базары бир бурюлиш нокътасына кельди. АКъШ коммуналь-масштабында батареяларнынъ къувети 2024 сенеси 26 гигаватттан зияде олды, бу исе кечкен йылгъа коре 66% артты. Энергия теминатчылары тек 2024 сенеси 10,4 ГВт янъы къувет къоштылар, прогнозларгъа коре, 2025 сенеси даа 18,2 ГВт онлайнгъа чыкъаджакъ.
Булар сетке ашагъы дереджеде къошмалар дегиль. 2024 сенеси июль айындан башлап чалышкъан Невада штатындаки «Эгизлер кунеш плюс» сакълав лейхасы 690-МВт кунеш фермасыны 1416 мегаватт-саат сакъламагъа къабилиетли 380 МВт батарея системасынен бирлештире. Калифорниядаки «Мосс-Лендинг» объекти 750 МВт кучьнен улькенинъ энъ буюги оларакъ тура. Бу къадар буюкликтеки лейхалар он йыл эвельси икътисадий джеэттен мумкюн олмаз эди.
Осюв даа кениш денъишювни акс эте. Глобаль ольчюде батарея энергиясыны сакълав базары 2024 сенеси 44% кенишледи ве 69 ГВт къувет ерлештирди. Вуд Маккензи лейхаларына коре, дюнья базары якъын он йыл ичинде 1 тераваттны кечеджек-шимдики ерлештирильген къуветнинъ еди къатына якъын. Бу кенишлевни Къытай ве АКъШ алып баралар, Техас ве Калифорния штатларында АКъШ-нынъ тахминен 20 ГВт къувети бар.
Бу осьмюрни тургъун япкъан шей – икътисадияттыр. Сонъки он йыл ичинде литий-ион батареяларынынъ фияты 90%-ден зияде тюшти, тек 2024 сенеси 40% эксильди. Бу фият йыкъылмасы батареялар сакълавыны паалы сет аксессуарындан янъылангъан энергия системаларынынъ икътисадий джеэттен омюрге уйгъун темель ташына чевирди.
Аккумуляторны сакълав янъылангъан энергияны насыл этип темин эте
Янъылангъан энергия батареялар чезген арз-талап келишмемезлигини ярата. Кунеш батареялары куньдюз якъынларында, талап чокъ вакъыт эксик олгъанда, максималь кучь чыкъаралар, электрик энергиясына энъ юксек талап исе кунеш баткъан сонъ акъшам ола. Ельнинъ шекиллери озь мантыгъына уйып, бир чокъ регионларда геджелери чокъ вакъыт зияде чыкъаралар. Сакълав олмаса, бу артыкъча янъылангъан энергия я эксиле (исраф этиле), я да бошлукъларны толдурмакъ ичюн къазылма якъыты заводлары керек ола.
Аккумуляторларны сакълав системалары юксек-талап девирлеринде артыкъча янъылангъан энергия чыкъарув девирлеринде зарядлана ве разрядлана. Бу тек назарий дегиль-о, буюк ольчюде олып кече. Калифорнияда кунешнинъ энъ юксек саатлеринде батарея системалары гигаватт артыкъ кучьни озюне алалар. Акъшам талаплары юксельгенде ве кунеш энергиясы тюшкенде, айны шу батареялар бошатыла ве табиий газ пикер заводларына олгъан ихтияджны еринде къалдыра.
Механика муреккеп координацияны озюне ала. Акъыллы батарея программасы алгоритмлерни къулланып, сетнинъ шараитлерини акъикъий-вакъытта козете, не вакъыт зарядламакъ, не вакъыт ве насыл сурьатнен бошамакъ кереклигини къарарлаштыра. Незарет системалары сетнинъ ихтияджларына миллисаниелерде джевап бере билелер, андан-мындан сыкълыкъны стабиллештирювден башлап, чокъ-саатлыкъ энергия кочюрильмесине къадар хызметлерни темин этелер.
Типик сетка-масштаблы литий-ион батареялары системасы учь эсас компоненттен ибарет. Аккумуляторнынъ озю электрохимик реакциялар вастасынен энергияны сакълай. Инверторлар батареяларнынъ догърудан-догъру токуны сетке келишкен денъишкен токкъа чевире. Системанынъ балансына сувутув донатмалары, янгъынны сёндюрюв, мониторинг системалары ве сетке багъланув инфраструктурасы кире. Бу компонентлер бераберликте 85% этрафында тёгерек-сеяат эффективлигине иришелер, яни зарядкагъа къоюлгъан энергиянынъ 85% разряд вакътында къайтып чыкъа.
Сакълав девамлылыгъынынъ рамкасы .
Аккумуляторларнынъ сакъланувыны анъламакъ ичюн, чешит къулланмаларгъа сакълавнынъ чешит муддетлери керек олгъаныны анъламакъ керек, ве бутюн аккумуляторлар бир макъсаткъа хызмет этмейлер.
Сыкълыкъны низамлав: саниеде дакъкъагъадже
Электрик сетлери АКъШ-та догъру частота-60 Гц тутмакъ кереклер. Кичик сапмалар биле донатмаларгъа зарар кетире я да токътавгъа кетире биле. Аккумуляторларны сакълав системалары сыкълыкъны низамлавда юксек севиедедирлер, чюнки олар бир саниеде кесирлерде джевап берелер, бу аньаневий генераторларнынъ юкъарыгъа я да ашагъыгъа чыкъып оладжагъындан чокъ тезджедир.
Бу къулланмалар ичюн буюк энергия къувети керекмей. Аккумулятор бир кереден тек бир къач дакъкъагъа, куньде чокъ кере бошамакъ мумкюн. Къыймет сакълав муддетинден дегиль де, тезлик ве джевапкярлыкътан келе.
Пик тыраш ве юк кочюрильме: 1-4 саат
Бу шимдики литий-ион технологиясы ичюн татлы ерни ифаде эте. 2024 сенеси ерлештирильген батарея системаларынынъ чокъусы 1-ден 4 сааткъадже разряд девамлылыгъына уйдурылгъан эди. Олар янъылангъан энергия истималдан зияде олгъанда, алчакъ-талап девирлеринде заряд алалар, сонъра талапнынъ энъ юксек девирлеринде чыкъаралар.
Икътисадият чалышмакъта, чюнки бу батареялар эр кунь бошатыла билелер, бир чокъ хызметлер вастасынен келир кетире. Олар тиджарет муштерилери ичюн талап акъкъыны эксильтелер, энъ чокъ чалышкъан вакъытта сетке къуветни темин этелер ве -арбитражны-къулланмакъ ичюн -энъ юксек кучьни учуз сатын алмакъ ве паалы энъ чокъ кучьни сатмакъ вакътыны-берелер.
Калифорниянынъ сеткиси бу шекильни ачыкъ-айдын косьтере. Аккумулятор системалары куньдюз кунеш энергиясынынъ зияде генерациясы вакътында мунтазам суретте зарядлана ве акъшам энъ юксек севиеде бошатыла, бу адисе «ёргъан эгриси»ни чезмек оларакъ беллидир. Бу 3-4 саатлыкъ бошатувы пенджереси куньдюз кунеш нурларынынъ эксильмеси ве юкъу вакътына олгъан талапнынъ эксильмеси арасындаки аралыкъкъа мукеммель уйгъун келе.
Куньделик велосипед чалышув: 4-10 саат
Узакъ-муддетли системалар акъшам къулланмакъ ичюн сабалыкъ янъылангъан генерацияны сакълап, я да гедже талап ичюн куньдюзки кунеш энергиясыны къаплап ала билелер. Янъылангъан энергия миллий лабораториясынынъ сакълав келеджеги акъкъында теткъикъаты 10 сааткъадже энергияны сакъламакъ ичюн махсус япылгъан системаларны тешкерди ве олар коммуналь-масштаблы сакълавнынъ ролюни янъыдан шекиллендиреджегини прогноз этти.
Меселе – бу масраф. Эр бир къошма сакълав сааты батареянынъ даа чокъ къуветини талап эте, бу исе системанынъ масрафларыны юксельте. -саатлыкъ системанынъ бир кВт-саатына 160 доллар ола биле, 10-саатлыкъ системасы исе, керек олгъан къошма улькелер себебинден, бир -кВт-саатнынъ фиятыны арттыра. Лякин батареяларнынъ тюшкен фияты яваш-яваш узун муддетли литий-ион системаларыны омюрге кечирмеге ярдым эте.
Чокъ-Куньден мевсимгедже: Шимдики аралыкъ
Авропада базыда «Дункельфлаут» вакъиалары деп адландырылгъан алчакъ янъылангъан генерациянынъ узун девирлери-сакълавнынъ чезильмеген меселесини ифаде эте. куньлюк зайыф ель ве сынъырлы кунеш девринде сет талабыны къаршыламакъ ичюн шимдики вакъыттан чокъ зияде сакълав ери керек оладжакъ.
Physics World эсаплады ки, Британиягъа он арды-сыра алчакъ-несил куньлерини-улькенинъ шимдики батарея къуветинден 100 кере зияде къапламакъ ичюн тахминен 5 тераватт-саат сакълав керек оладжакъ. Шимдики масрафларгъа коре, бу ясакъ этильген дереджеде паалы олур эди. Литий-ион батареялары тек эр куньки велосипед чалышмакъ ичюн рентабель къалалар, чокъ-куньлюк я да мевсимий сакълав ичюн дегиль.
Бу бошлукъта альтернатив технологиялар ресимге кире, амма тиджарет ольчюсине аз чыкъкъанлар.
Аккумулятор технологиясынынъ эволюциясы .
Литий-ион батареялары шимдики ерлештирювлерде укюм сюре, амма технология ландшафты къулланув ихтияджларына коре чешитлеше.
Литий демир фосфаты озь устюне ала .
Литий-ион химиясы сынъырларында 2022 сенеси якъынларында муим бир денъишюв олып кечти.Литий демир фосфаты (ЛДФ) тургъун сакълав ичюн биринджи химиягъа чевирильди, эвель укюм сюрген никель марганец кобальт (НМК) батареяларыны ерине кетирди.
ЛФП сет къулланмалары ичюн бир къач имтиязлар теклиф эте. О, термик джеэттен даа тургъун, янгъын хавфыны эксильте. О, кобальтны талап этмей, эм масрафлар, эм де ахлякъий менбалар меселелерини чезе. ЛФП батареялары даа чокъ заряд-разряд девирлерини девам эте билелер, базы истисалджылар эвельки несиллерни раатсызлагъан 2-3 йыллыкъ деградациягъа нисбетен 16 йыллыкъ омюрни идда этелер.
Компромисс – энергия сыкълыгъыдыр. ЛФП батареялары бир килограммгъа НМК-гъа коре аз энергия сакълайлар, амма агъырлыкъ эмиетсиз олгъан тургъун сет къулланмалары ичюн бу эмиетли эксиклик дегиль. Мааш ве узун омюр даа муимдир, ве ЛФП экисинде де гъалебе къазана.
ЛФП батареяларынынъ буюк эксериетини Къытай чыкъара. Бу концентрация теминат зынджырында хавфлылыкълар яратты, АКъШ ве Авропанынъ ички истисал къуветини къурмакъ ичюн арекетлерини тешвикъат этти. Лякин бу объектлернинъ фияты масраф джеэттен эксикликке огърай, чюнки АКъШ ве Авропа батареялары Къытай-ишлеп чыкъарылгъан эквивалентлеринден тахминен 20% зиядедир.
Чешит ихтияджлар ичюн пейда олгъан альтернативалар .
Натрий-ион батареялары литий альтернативасы оларакъ меракъ догъурды. Натрий чокъ ве учуздыр-«эр ерде бир тонна натрий бар», деп къайд этти НРЭЛнинъ бир араштырмаджысы. Технология термик къачмагъа азджа огърагъан ве литий-иондан эппейи учуз ола биле. Лякин натрий-ион батареялары сет-масштабында къулланмакъ ичюн тиджарет джеэтинден даа пишкин дегиль, ве ЛФПнинъ тюшкен фияты альтернативлерни ишлеп чыкъмакънынъ аджелелигини эксильтти.
Акъынты батареялары девамлылыкъ меселесини чезмеге башкъаджа янашувны ифаде этелер. Бу системалар энергияны улькелерден акъкъан сувлу электролитлерде сакълайлар, мусбет ве менфий юклер ичюн айры цистерналар бар. Устюнлиги шунда ки, энергия кучю кучь кучюнден мустакъиль оларакъ ольчеле-сен оларгъа тек буюк цистерналарны къулланып, даа чокъ энергия сакъламагъа меджбур эте билесинъ. Акъынты батареялары назарий джеэттен бинълернен девирлер девамында озь къуветини бозулмайып сакълап ола.
Меселе – бу проектнинъ излери ве муреккеплиги. Акъынты батареялары эмиетли ер ве инфраструктура талап этелер, шунынъ ичюн оларны эксериет къулланувлар ичюн компакт литий-ион системаларындан зияде меракъсыз эте. Олар ниша технологиясы оларакъ къалалар, амма мукеммеллештирильген химия боюнджа араштырмалар девам эте.
Колумбия университетининъ араштырмаджылары 2024 сенеси сентябрь айында калий-натрий-кюкюрт батареялары узеринде илерилевлер акъкъында илян эттилер.Бу батареяларда бол, учуз материаллар къулланыла ве 75 градус этрафында ара араретлерде умютли нетиджелерге ириштилер , бу исе 250 градус vi + эвельки дизайндан чокъ ашагъыдыр. Команданынъ электролит янъылыгъы эвельки вариантларны сынъырлагъан проблемли къатты чёкюндилерни иритти. Бойле араштырмалар тиджарет джеэтинден махсулатларгъа чевириледжегини корьмек керекмиз, амма бу батареяларнынъ девамлы ишлеп чыкъарылмасыны косьтере.
Акъикъий-Дюнья чыкъышы ве интеграциясы
Пилот лейхалары ве сет-масштабында ерлештирюв арасындаки фаркъ муреккеп техникий ве икътисадий акъикъатларда навигацияны козьде тута.
Янъылангъан гибрид -Сакълав системалары
2024 сенеси девамында АКъШ-та къошулгъан 9,2 ГВт батарея къуветинден тахминен 3,2 ГВт кунеш фермаларынен берабер ерлешкен гибрид системалардан кельди. Бу чифтлешюв тек янъылангъан генерацияны айры сакълавгъа багъламакътан гъайры, оператив имтиязлар ярата.
Гибрид системалар сетке багъланув инфраструктурасыны пайлашып, озьара багъланувнынъ масрафларыны ве муреккеплигини эксильте билелер. Кунеш батареяларындан кельген ток электрик энергиясы догърудан-догъру ток-къошулгъан батареяларгъа конвертор ярдымынен акъып ола, бу исе бир къач кере ток-ток конверсияларында эффективлик джоюлувларындан къачына. Лайиханынъ ишлеп чыкъарувджылары батареянынъ колемини кунеш къуветине коре оптималлаштыра билелер, базыда сет багълантысынынъ энъ юксек севиеде файдаланмасы ичюн кунеш массивинден зияде къуветке нисбетен батареяларны ерлештирелер.
Бу гибрид объектлер янъылангъан генерация профильлерини тегизлейлер. Аккумулятор юксек денъишкен кунеш кучюни догърудан-догъру сетке эндирмек ерине, денъишмелерни озюне симирип, тургъун, ёлланылгъан кучюни бере. Сеть операторынынъ нукътаи назарындан догъру конфигурациялангъан кунеш-плюс-сакълав ери деерлик идаре этильген генератор киби чалышмакъ мумкюн.
Сеть хызметлери ве келирлернинъ джыйылмасы .
Аккумуляторларны сакълав системалары бир келир менбасына таянмайлар. Бизнес-модель бир къач хызметтен кельген келирлерни топламакъны "келирлернинъ джыймасы"-ни козьде тута.
Сыкълыкъны низамлав батареяларгъа сетнинъ сыкълыкъ сапмаларына тездже джевап бермек ичюн пара тёлей, бу исе керекли 60 Гц догърулыгъыны сакъламагъа ярдым эте. Имкян базарлары, оларгъа чагъырылмаса биле, энъ юксек талап девирлеринде чыкъармакъ ичюн сакълавны компенсациялайлар. Энергия арбитражы электрик энергиясынынъ топтан сатув фияты алчакъ олгъанда зарядка япмакъны ве фияты юксельгенде зарядканы чыкъармакъны козьде тута. Базы батарея саиплери де запас къуветни темин этелер я да талапкъа джевап берюв программаларында иштирак этелер.
Келир менбаларынынъ бу чешитлиги проектнинъ икътисадиятыны яхшылаштыра, амма айны вакъытта муреккепликни де къоша. Аккумуляторларны идаре этмек системалары ракъиплик имкянлары боюнджа оптималлаштырмакъ кереклер, энергия арбитраж имкянларына къаршы сыкълыкъны низамлав тёлевлерини мувазене этмек кереклер, айны вакъытта аккумуляторнынъ къувет базары вазифелери ичюн етерли къуветке малик олгъаныны темин этмек кереклер.
Акъикъий чалышув малюматлары .
Акъикъий-дюнья батареясынынъ чалышувы эм технологиянынъ имкянларыны, эм де онынъ сынъырланувларыны косьтере. 2024 сенеси февраль айында Техас батарея системалары системанынъ авале вазиетинде 1 ГВт-къа якъын кучь берди, бу исе энъ чокъ керек олгъанда сакълавнынъ ишанчлылыгъыны косьтере.
Калифорнияда батареялар паркы сетлернинъ чалышмаларында айырылмаз бир къысым олды. Калифорниядаки сет операторы CAISO энди кунеш энергиясы чыкъарувы эксильгени ичюн акъшам пандусы идаре этмек ичюн батареяларгъа таяна. Адеттеки куньлерде батареянынъ разряды акъшам саат 5-6 якъынларында юксельмеге башлай, акъшам саат 19-20 якъынларында энъ юксек севиеге чыкъа ве акъшам саат 22-ге къадар эксиле – бу штатнынъ ёргъан эгриси сынавына келише, тахминен 4 саатлыкъ разряд девридир.
Лякин токътавлар ве чалышув меселелери пейда ола. Янълыш конфигурациялар, программаларнынъ хаталары ве донатмаларнынъ бозукълыкълары сет-масштаблы батарея системаларынынъ бекленильмеген алда офлайнгъа чыкъмасына себеп олды. 2018-2023 сенеси дюнья юзюндеки авале статистикасы санайы пишкинлешкен сайын аваленинъ ольчюси эксильгенини косьтере, амма батарея системалары аньаневий генераторларгъа коре даа муреккеп ве потенциаль авалеге огърагъан олып къалалар.
Янъылангъан энергия миллий лабораториясы сетлерни планлаштырувны малюматландырмакъ ичюн бу чалышув шекиллерини козетип келе. Оларнынъ талили бойле фикирге кетире ки, батареяларны ерлештирюв ольчюлери оларакъ, ишанчлылыкъны темин этмек ичюн тек зияде къувет дегиль де, джогърафик чешитлик ве системанынъ артыкъчалыгъы керек.
Икътисадий денъишмелер ве базар динамикасы .
Аккумуляторларны сакълавдаки кескин масрафларнынъ эксильмеси энергетика икътисадиятыны янъыдан шекиллендирди, амма муим маддий маниалар къалмакъта.
2018 сенеси MIT Technology Review тарафындан япылгъан талильде янъылангъан юксек нуфуз севиелерине иришмекнинъ фияты тешкерильди. Тедкъикъатта бойле шей тапылды: Калифорниянынъ макъсатларына иришмек ичюн керек олгъан янъылангъан генерация ве сакълав ерлерини къурмакъ масрафларны экспоненциаль суретте юксельтеджеги. Янъылангъан энергиянынъ 80% нуфузында, араштырмаджылар эсаплагъанларына коре, 50% янъылангъан энергияда исе бир МВт-саат ичюн 1600 доллардан зияде оладжакъ. Атта батареялар 2018 сенеси фиятларнынъ тахминен учьте бири - оладжагъыны фарз этсек, икътисадият «сакълавнынъ фияты бутюнлей укюм сюрди», деп къайд этти «Темиз ава» махсус группасынынъ аналитиклери Стив Брик.
Алты йыл кечкен сонъ, батареянынъ фияты керчектен де, тахмин этильген учьте бир - эксильтювден зияде тюшти. 2020 сенеси бир кВт-саат ичюн 250 доллар олгъан контейнер-масштаблы батарея системалары 2023 сенесине бир кВт-саат ичюн 140 доллардан ашагъы тюшти ве 2024 сенесине къадар эксильмеге девам этти.
Бу фият тюшювлери лейханынъ омюрге кечирильмесини денъиштире. 2018 сенеси икътисадий джеэттен ич бир мана ташымагъан батареяларны сакълав лейхалары шимди ярышкъа ляйыкътыр. Инфляцияны эксильтюв акъкъында къанун 2022 сенеси мустакъиль сакълав ичюн инвестиция берги кредитлерини кирсетти, бу исе проектнинъ икътисадиятыны даа да яхшылаштырды ве ерлештирювни тезлештирди.
Лякин керек олгъан ятырымларнынъ колеми шашыртыджы олып къалмакъта. Буюк Британия укюмети тахминлерине коре, батареяларны сакълав ве оларнен багълы сет технологиялары 2050 сенесине къадар Британия энергетика системасыны 40 миллиард фунт стерлингке къадар экономия эте биле, амма бу нокътагъа етмек ичюн эвельден буюк ятырымлар керек. Калифорнияда мевджут 12,5 ГВт ерлештирильген къувет миллиардларнен ерлештирильген сермаени тешкиль эте, лякин бу штатнынъ сонъки сакълав ихтияджларынынъ тек бир къысмыны къаплай.
Аккумуляторларнынъ ерлештирильмесининъ джогърафик концентрациясы икътисадият ве сиясетнинъ къайда уйгъунлашкъаныны акс эте. Техас (2024 сенеси 8 ГВт ерлештирильди) ве Калифорния (12,5 ГВт) бераберликте АКъШ батареяларынынъ къуветининъ дёртте учюнден зиядесини тешкиль этелер. Эр эки девлетнинъ де муим янъылангъан энергия ресурслары, ярдымджы сиясетлери ве сакълав эгильмелилигини маддий джеэттен мукяфатлагъан энергия базарлары бар.
Халкъара дереджеде Къытай дюнья батареяларынынъ тахминен ярысыны чыкъара ве хаммал теминат зынджырында укюм сюре. Чин фирмалары литий-ион батареяларыны чыкъарув къуветининъ 60%-ден зиядесини ве литий, кобальт, никель ве графит киби хаммалларны ишлемекнинъ 90%-ден зиядесини идаре этелер. Бу концентрация теминат хавфсызлыгъы акъкъында хавфлы фикирлерни догъура ве гъарпнынъ истисал къуветини къурмакъ ичюн арекетлерге себеп олды, амма бунынъ ичюн зияде масрафлар керек.
Къыйынлыкълар ве сынъырлавлар .
Тез оськенине бакъмадан, батареяларнынъ сакъланмасы энергия кечювинде онынъ сонъки ролюни сынъырлагъан чезильмеген маниаларгъа расткеле.
Хаммалнынъ сынъырланмасы .
Аккумуляторларнынъ сакълавыны тераватт севиесине еткизмек ичюн чокъ микъдарда литий, кобальт, никель ве дигер материаллар керек. Чилининъ Атакама чёльюнде ве бойле ерлерде литий чыкъарув экологиягъа буюк тесир эте, шу джумледен сувнынъ эксильмеси ве экосистемагъа зарар кетире. Конго Демократик Джумхуриетинде топлангъан кобальт чыкъарув озь ичине муим ахлякъий ве экологик меселелерни кетире.
2030 сенесине къадар Авропада батареялар чыкъарув йылына 965 гигаватт-сааткъа догърулгъан сайын, материалгъа олгъан талап кескин шекильде артаджакъ. Теминат зынджырынынъ тарлыкълары ерлештирювни явашлата я да масрафларны арттыра биле, хусусан, эгер ракъип электрик автомобиль талабы къытлыкъ яратса. Натрий-ион киби гъайрыдан ишлев инфраструктурасынынъ ве альтернатив химияларнынъ инкишафы илерилевнинъ бир ёлуны ифаде эте, амма оларнынъ ич бириси даа текрарланмагъан материалны чыкъарувгъа басымны эксильтмек ичюн етерли дереджеде ольчю алмады.
Хавфсызлыкъ ве экология меселелери .
Литий-ион батареяларынынъ буюк концентрациясы янгъын хавфыны догъура. Бир къач юксек-профильли батареялар сакълав мекянында янгъынлар олып кечти, шу джумледен 2019 сенеси Аризона девлет хызметининъ МакМиккен мекянында ве дигер ерлерде олгъан вакъиалар. Земаневий системаларда янгъынны сёндюрмек, иссиликни идаре этмек ве мониторинг япмакъ ичюн муреккеп системалар бар, амма бу хавф ёкъ этильмеген.
-омюрнинъ сонъу-махтав даа бир вазифени къоя. Аккумуляторлар вакъыт кечтикче бозула, адет узьре, 10-15 йыл къулланылгъан сонъ, олар ильк къуветнинъ 70-80%-ине етелер. Бу системаларны хавфсыз тарзда ёкъ этмек ве къыйметли материалларны къайтармакъ ичюн бугуньде зорнен олгъан гъайрыдан ишлев инфраструктурасыны инкишаф этмек керек. NREL-нинъ литий-ион батареяларыны гъайрыдан ишлетювни къыймет кесюв модели теминат зынджырларыны ве гъайрыдан ишлевнинъ тесирини харитагъа чыкъармагъа тырыша, амма тиджарет ольчюсинде батареяларнынъ гъайрыдан ишлетильмеси даа осьмюр олып къалмакъта.
Аккумулятор улькелериндеки химиявий электролитлер, эгер олар акъып кетселер, ачувлы ве хавфлы ола билелер. Теклиф этильген батареялар сакълав ерлерининъ къомшулары базыда бу экологик ве хавфсызлыкъ меселелеринен багълы лейхаларгъа къаршы чыкъалар, хусусан кой ходжалыгъы топракълары къазаларгъа огърай бильген койлерде.
Бири-бирине багъланув ве сет интеграциясынынъ тар боюнлары .
Аккумуляторларнынъ ерлештирильмеге азыр олмасы, эгер олар сетке къошулып оламаса, эмиетсиз. АКъШ-таки бир-бирине багъланув невбети буюк тарлыкъкъа чевирильди. 2023 сенеси сетке къошулмакъны къыдыргъан батареялар сакълав лейхалары биринджи риджадан башлап, озьара багъланув анълашмасына къадар максималь 50 айлыкъ беклев вакътынен расткелиштилер, ондан сонъ керчек къуруджылыкъ къошма йыллар ала.
Бу демек ки, 2025 сенеси онлайнгъа кельген лейхалар, бельки де, 2018 сенеси якъынларында озьара багъланув невбетине къошулдылар.Бу узун вакъыт девамында теминат зынджырындаки денъишмелер, масрафларнынъ денъишмелери ве технологияларнынъ эволюциясы лейханынъ омюрге кечирильмесине тесир эте. Базы ишлеп чыкъарувджылар, эгер икътисадият бозулса, лейхалардан орта -невбетте вазгечелер.
Сеть инфраструктурасынынъ озю батареяларнынъ буюк монтажларыны алып бармакъ ичюн янъыланмаларны талап эте. Меркезий генераторлардан истималджыларгъа бир-ёллу кучь акъымы ичюн махсус япылгъан пайлаштырув системалары эки тарафлы акъынтыларгъа уйгъунлашмакъ кереклер, чюнки батареялар бошатылгъанда кучьни кирсетелер. Къорчалав системалары, кергинликни низамламакъ ичюн донатмалар ве идаре этмек ичюн программалар эписи янъыланмаларгъа мухтадж.
Девамлылыкъ-Масрафлар меселеси
Эсас сынъырлав икътисадий джеэттен къалмакъта: литий-ион батареялары 1-4 саат къулланув ичюн яхшы чалышалар, амма чокъ-куньлюк сакълав ичюн ясакъ этильген дереджеде паалы ола. 2023 сенеси Physics World талили эсаплады ки, Британияны он арды-сыра алчакъ-янъылангъан-несиллернинъ куньлерини къапламакъ ичюн етерли сакълав ерлеринен темин этмек гидроген эсасында сакълав ичюн тахминен 50 миллиард фунт стерлинг я да шимдики масрафларгъа коре батареялар ичюн эквивалент астрономик джемиге турыр.
Шунынъ ичюн тек батарея сакълавы 100% янъылангъан сетлерни чалыштырмайджакъ. Регионларнынъ чокъусында расткельген алчакъ ель ве кунеш энергиясынынъ узун девирлери-я янъылангъан къуветнинъ массавий зияде къурулмасыны, тиджарет джеэттен даа олмагъан узун-муддетли сакълав технологияларыны ишлеп чыкъмакъны, я да диспетчерлик табиий газ киби атом энергиясыны сакълап къалмакъны, я да табиий газ менбасынен ёлланылгъан энергияны сакълап къалмакъны талап эте.
Илери ёл .
Аккумуляторларны сакълав экспериментальден янъылангъан энергия ичюн зарургъа кечти, амма онынъ ролю даа кениш система трансформациясында бир компонент оларакъ къалды.
Сеть операторлары муреккеплешкен системаларны оркестрлештирмеге огренелер. Бир къач юз буюк электрик станцияларыны идаре этмек ерине, олар миллионларнен таркъалгъан ресурсларны, шу джумледен батареялар, кунеш батареялары, ель турбиналары ве идаре этильген юклерни идаре этелер. Суний интеллект ве машина огретюв алгоритмлери янъылангъан генерация шекиллерини эвельден айтмагъа, батареяларнынъ ёлланмасыны оптималлаштырмагъа ве саниеде-ден-мевсимлерге къадар арз ве талапны мувазене этмеге ярдым этелер.
Пуэрто-Рико айрыджа къыйын муитлерде сакълавнынъ имкянларыны нумюне оларакъ косьтере. Аданынъ бурчакъларгъа къаршы зарарлылыгъы ве бунынъ нетиджесинде электрик энергиясынынъ кесильмеси энергиягъа къаршы турмакъны пек муим эте. NREL бутюн Пуэрто-Рико боюнджа айры кунеш-ве-батарея системаларыны ерлештирмеге ярдым эте, эсас сет чалышмагъанда запас кучьни темин эте ве паалы импорт этильген къазылма якъытыкъкъа ишанчны эксильте.
Сакълавнынъ къалгъан бошлукъларыны ёкъ эте бильген технологиялар боюнджа араштырмалар девам эте. Энергияны 100 саат девамында потенциаль оларакъ сакълап оладжакъ демир-ава батареялары ишлеп чыкъарыла. Акъынтылы батареяны яхшылаштырув ернинъ изини ве фиятыны эксильте биле. Къум, туз я да башкъа материалларны къыздырмакъ ичюн электрик энергиясыны къуллангъан иссилик сакълавы-узун-муддетли къулланувлар ичюн, хусусан санайы иссилиги ичюн башкъа ёл теклиф эте. Финляндиянынъ «къум батареясы» якъын эвлерни ве объектлерни къыздырмакъ ичюн 600 градуста 8 мегаватт иссилик энергиясыны сакълай.
Сакълавнынъ автомобиль-to-сеть технологиясынен интеграциясы даа бир сынъырны ифаде эте. Электрик автомобильлеринде батареянынъ муим кучю бар, о, чокъ вакъыт бош отура. Эки ёнелишли зарядлав технологиясы электрик автомобильлерине энъ юксек девирлерде кучьни сетке къайтарып чыкъармагъа имкян бере биле, бу исе, эсас оларакъ, миллионларнен автомобильлерни таркъалгъан сакълав ресурсларына чевире. Австралия ве дигер мемлекетлер бу технологияны стандарт япмакъ ичюн ёл хариталарыны араштыралар.
Сиясети ве базар лейхасы пек муим оладжакъ. Сакълавнынъ чокъ файдаларыны догъру къыймет кескен эйи тертипке кетирюв муитини ве базар механизмлерини яраткъан регионларда, бельки де, ерлештирюв тездже оладжакъ. АКъШ инфляцияны эксильтюв къанунынынъ сакълав берги кредитлери инкишафны тезлештирди; башкъа юрисдикцияларда бойле сиясет дестеги дюнья осьмесини тешвикъат эте биле.
Исбатларны тешкерювден анълашылгъан шей шунда ки, батареяларны сакълав четтен энергия планлаштырувынынъ эсас агъына кечти. 2024 сенеси сонъунадже АКъШ-та ерлештирильген 26 ГВт, муим олса да, тек башлангъычтыр. BloombergNEF 2035 сенесине къадар бутюн дюнья боюнджа йыллыкъ 220 гигаватт къошмалар акъкъында прогнозыны косьтере, эгер шимдики осьюв сурьаты девам этсе, батареяларны сакълавны электрик линиялары я да трансформаторлар киби сетлернинъ чалышмалары ичюн эсас оладжагъыны косьтере.
Технология эр бир меселени чезмез. Мевсимий сакълав эп бир эльге кечмей, материалларнен теминлев зынджырлары сынъырлавларгъа огърай, масрафлар исе эксильмеге девам этмели. Амма траектория ачыкъ: янъылангъан энергия, бир кере масрафлар къазылма якъыты паритетинден ашагъы тюшкен сонъ, тез масштабланды; батареяларнынъ сакъланмасы шимди айны шекильде кече, янъылангъан сетни идаре этмек ичюн керек олгъан системалар исе керчек вакъытта шекиллене.
Сыгъынгъан суаллер .
Аккумуляторларны сакълав системалары энергияны не къадар вакъыт сакълап ола?
Бугуньде-бугунь ерлештирильген сетли-масштаблы литий-ион батарея системаларынынъ чокъусы 1-ден 4 сааткъадже разряд девамлылыгъына махсус япылгъан. Бу демек олар эксильмезден эвель о девир ичюн озьлерининъ толу номиналь къуветини еткизе билелер. Базы янъы системалар 6-10 сааткъадже девам этелер, амма узун девамлылыкълар масрафларны эп арттыра. Сакълав вакъты батареянынъ физик къуветине (мегаватт-саатнен ольчеле) онынъ разряд тезлигине (мегаваттнен ольчеле) болюнгенине багълыдыр.
Сеткалы-масштаблы батарея сакълав системасынынъ омюри не къадар?
Сеть сакълавында къулланылгъан земаневий литий демир фосфат батареялары, адет узьре, къулланув шекиллерине коре, 10-16 йыл девамында етерли чалышувны сакълайлар. Аккумулятор системалары озь омюри девамында бинълернен заряд-разряд девирлеринден кечелер ве яваш-яваш къуветини джойалар. Иш ренки ильк къуветнинъ 70-80% этрафында тюшкен сонъ, батареяларны, адет узьре, денъиштирмек керек ола, амма бозулгъан батареяларны аз талапкяр къулланувлар ичюн янъыдан ишлетмек боюнджа араштырмалар девам эте.
Не ичюн батареяларнынъ фияты ойле тез тюше?
Аккумуляторнынъ фияты эксильмесине учь фактор себеп ола. Биринджиден, электрик автомобильлери ичюн истисалнынъ буюк ольчюси бирликке -масрафларны эксильткен истисал колемлерини яратты. Экинджиден, батареяларнынъ химиясындаки арткъан мукеммеллештирювлер энергия сыкълыгъыны арттырды ве материалгъа олгъан талапны эксильтти. Учюнджиден, истисалджылар, хусусан къытай истисалджылары арасындаки ракъиплик 2024 сенеси зияде арз яратты ве фиятларны даа да тюшюрди. Огренюв эгрилери кумулятив истисал колемлери арткъан сайын, масрафлар эксильмеге девам этеджегини косьтере.
Аккумуляторлар табиий газ электростанцияларыны бутюнлей денъиштире билелерми?
Шимдики технологияларнен дегиль. Аккумуляторлар энъ юксек талап вакътында эр кунь бир къач саат чалышкъан «пик» заводларыны денъиштирювде гъает яхшы чалышалар. Лякин токътамайып чалышкъан ве чокъ-куньлюк ишанчлылыкъны теминлеген табиий газ комбинированный-цикл заводларыны, муддет ве фият сынъырлангъаны себебинден, батареяларнен денъиштирмек къыйын къалмакъта. Толусынен янъылангъан сетке я батареяларнынъ массавий зияде къурулмасы, тиджаретте даа олмагъан узун-муддетли сакълав технологиялары, я да атом я да геотермал киби альтернатив диспетчерлик алчакъ-углеродлы генерация керек олур.
Аккумуляторларны сакълав системалары насыл этип пара къазаналар?
Аккумуляторларны сакълав лейхалары бир вакъытта бир къач менбадан келир кетире, бу амелияткъа «келирлернинъ джыйылмасы» дейлер. Олар сыкълыкъны низамлав хызметлеринден, энъ юксек девирлерде ола бильгенлери ичюн къувет базарынынъ тёлевлеринден, энергия арбитражындан келир къазана, энъ юксек севиедеки къуветни учуз сатын алып, фиятларнынъ юксельмеси вакътында сатып алалар, базы алларда исе акъчаны эксильтмек я да запас къувет хызметлерини талап этелер. Келир менбаларынынъ къарышыгъы регионгъа ве базар къурулышына коре денъише.
Аккумуляторларны сакълав системалары хавфсызмы?
Сетка-ольчюсиндеки батарея системалары янгъынны сёндюрюв системалары, иссиликни идаре этмек, токътамайып козетюв ве физикий къорчалав киби кенъ хавфсызлыкъ хусусиетлерини къабул этелер. Лякин хавфлар бар-литий-ион батареялары зарарлангъанда я да догъру идаре этильмегенде янып кетмек мумкюн, ве бир къач юксек-профильли вакъиалар олып кечти. Хавфсызлыкъ стандартлары санайы пишкинлешкен сайын инкишаф этмеге девам этелер, земаневий объектлер исе эвельки ерлештирювлерден дерслерни озюне алалар. ЛФП химиясы, умумен, НМК-дан зияде хавфсыздыр, чюнки онынъ термик тургъунлыгъы яхшыдыр.