ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນເຮັດວຽກແນວໃດ?

ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນຈະຈັບເອົາກະແສໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດຈາກແຫຼ່ງຕ່າງໆເຊັ່ນ: ແສງຕາເວັນແລະພະລັງງານລົມ, ເກັບຮັກສາມັນໄວ້ໃນລະບົບຫມໍ້ໄຟ rechargeable, ແລະປ່ອຍມັນໃນເວລາທີ່ຈໍາເປັນ. ນີ້ເກີດຂື້ນໂດຍຜ່ານຂະບວນການໄຟຟ້າເຄມີທີ່ປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານເຄມີໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, ຫຼັງຈາກນັ້ນກັບຄືນຂະບວນການໃນລະຫວ່າງການໄຫຼ. ເຕັກໂນໂລຊີແກ້ໄຂບັນຫາສິ່ງທ້າທາຍພື້ນຖານຂອງພະລັງງານທົດແທນ: ການຈັບຄູ່ການຜະລິດໄຟຟ້າແບບບໍ່ຢຸດຢັ້ງກັບຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າຄົງທີ່.

ກົນໄກຫຼັກ: ການສາກໄຟ ແລະ ການສາກໄຟ

ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນດໍາເນີນການຢູ່ໃນວົງຈອນຂອງການປ່ຽນພະລັງງານ. ເມື່ອແຜງພະລັງງານແສງອາທິດ ຫຼື ກັງຫັນລົມຜະລິດກະແສໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍກວ່າທີ່ຕ້ອງການ, ສ່ວນເກີນນັ້ນຈະໄຫຼເຂົ້າສູ່ລະບົບແບັດເຕີຣີ. ພາຍໃນຫມໍ້ໄຟ, ພະລັງງານໄຟຟ້ານີ້ປ່ຽນເປັນພະລັງງານເຄມີ, ເຊິ່ງເກັບຮັກສາຈົນກ່ວາຄວາມຕ້ອງການ.

ຂະບວນການສາກໄຟປະກອບດ້ວຍ lithium ions ເຄື່ອນຍ້າຍຈາກ cathode ( electrode ໃນທາງບວກ) ໄປ anode ( electrode ລົບ) ຜ່ານການແກ້ໄຂ electrolyte. ເຍື່ອແຍກຢູ່ລະຫວ່າງ electrodes, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ວົງຈອນສັ້ນໃນຂະນະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ການເຄື່ອນໄຫວຂອງ ion. ໃນໄລຍະນີ້, ລະບົບການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟຈະຕິດຕາມກວດກາແຮງດັນ, ປະຈຸບັນ, ແລະອຸນຫະພູມເພື່ອປ້ອງກັນການສາກໄຟເກີນ.

ເມື່ອຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານເກີນການຜະລິດທີ່ເກີດໃໝ່ໄດ້-ເຊັ່ນ: ໃນຕອນກາງຄືນທີ່ແຜງພະລັງງານແສງອາທິດບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ-ຂະບວນການຈະປີ້ນຄືນ. Lithium ions ໄຫຼກັບຄືນຈາກ anode ກັບ cathode, ປ່ອຍເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສ້າງກະແສໄຟຟ້າ. ກະແສໄຟຟ້ານີ້ຜ່ານອິນເວີເຕີ, ເຊິ່ງປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ (DC) ຂອງແບດເຕີຣີ້ເປັນກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ທີ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໃຊ້.

ລະບົບຫມໍ້ໄຟທີ່ທັນສະໄຫມໃຊ້ຊອບແວອັດສະລິຍະແລະສູດການຄິດໄລ່ເພື່ອປະສານງານເວລາທີ່ຈະເກັບພະລັງງານແລະເວລາທີ່ຈະປ່ອຍມັນໄປສູ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ລະບົບດັ່ງກ່າວສືບຕໍ່ປະເມີນເງື່ອນໄຂຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ລາຄາໄຟຟ້າ, ແລະພະຍາກອນອາກາດເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການຕັດສິນໃຈເກັບຮັກສາ.

ຮອບ-ປະສິດທິພາບການເດີນທາງ-ທ່ານໄດ້ຮັບພະລັງງານຫຼາຍປານໃດເມື່ອປຽບທຽບກັບສິ່ງທີ່ທ່ານໃສ່ໃນ-ໂດຍປົກກະຕິຈະຮອດ 85% ສໍາລັບລະບົບ lithium-ion. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຖ້າທ່ານເກັບຮັກສາ 100 ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ, ປະມານ 85 ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງຈະສາມາດໃຊ້ໄດ້, ໂດຍ 15% ສູນເສຍເປັນຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສ.

ເທັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟພະລັງງານລະບົບການເກັບຮັກສາ

ແບດເຕີຣີ້ Lithium-ion ຄອບຄອງພື້ນທີ່ເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບຕະຫຼາດພະລັງງານທົດແທນ, ກວມເອົາຫຼາຍກວ່າ 80% ຂອງຕາຕະລາງຂະຫນາດຂອງການຕິດຕັ້ງທົ່ວໂລກ. ແບດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ດີເລີດຍ້ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂ້ອນຂ້າງຍາວ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງໄດ້ຫຼຸດລົງ 82% ຈາກຫຼາຍກວ່າ $ 780 / kWh ໃນປີ 2013 ເປັນ $ 139 / kWh ໃນປີ 2023.

ເຄມີຫຼັກສອງ lithium{0}}ion ແຂ່ງຂັນໃນຕະຫຼາດການເກັບຮັກສາ. ແບດເຕີຣີ່ Lithium iron phosphate (LFP) ໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ມັກສໍາລັບການເກັບຮັກສາສະຖານີຕັ້ງແຕ່ປີ 2022, ສະເຫນີຄວາມປອດໄພແລະຊີວິດຮອບວຽນທີ່ຍາວກວ່າ. ແບດເຕີຣີ້ Nickel manganese cobalt (NMC) ໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນແຕ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍກວ່າເກົ່າແລະມີຄວາມຕ້ອງການການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າ.

ຈຸລັງຫມໍ້ໄຟຕົວມັນເອງປະກອບດ້ວຍ anode ປົກກະຕິທີ່ຜະລິດຈາກ graphite, cathode ທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກ lithium metal oxides, ແລະ electrolyte ແຫຼວທີ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion. ເມື່ອ lithium ion ເຄື່ອນຍ້າຍລະຫວ່າງ electrodes, ພວກມັນ intercalate-ໃສ່ຕົວມັນເອງເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງຂອງ electrode ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຖາວອນ-ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສາກໄຟຫຼາຍພັນຄັ້ງ-ໄຫຼອອກ.

ນອກເໜືອໄປຈາກ lithium-ion, ເທັກໂນໂລຢີສຳຮອງໃຫ້ບໍລິການສະເພາະເຈາະຈົງ. ແບດເຕີລີ່ໄຫຼໃຊ້ electrolytes ແຫຼວທີ່ເກັບໄວ້ໃນຖັງພາຍນອກ, ອະນຸຍາດໃຫ້ກໍາລັງພະລັງງານແລະຜົນຜະລິດພະລັງງານສາມາດປັບຂະຫນາດໄດ້ຢ່າງເປັນເອກະລາດ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ດີເລີດໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ຕ້ອງການ 10 ຊົ່ວໂມງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນຂອງໄລຍະເວລາການໄຫຼ. ການເກັບຮັກສາພະລັງງານທາງອາກາດທີ່ຖືກບີບອັດ, ລະບົບໄຟຟ້ານ້ໍາປະປາ, ແລະຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ-ແຕ່ລະອັນສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ແຕກຕ່າງສໍາລັບກໍລະນີການນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນປັດຈຸບັນພວກມັນເປັນຕົວແທນຂອງສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.

ອົງປະກອບທາງກາຍະພາບແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາລະບົບ

ລະບົບການເກັບຮັກສາແບດເຕີຣີທີ່ສົມບູນສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນແມ່ນຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເຫນືອຈຸລັງຫມໍ້ໄຟຂອງຕົນເອງ. ລະບົບປະກອບດ້ວຍຫຼາຍອົງປະກອບປະສົມປະສານທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ.

ໂມດູນແບດເຕີຣີ stack ແຕ່ລະຈຸລັງເຂົ້າໄປໃນການປະກອບຂະຫນາດໃຫຍ່, ຕັ້ງຢູ່ໃນ enclosures ກັນອາກາດອອກແບບສໍາລັບການຕິດຕັ້ງນອກ. ສິ່ງຫຸ້ມຫໍ່ເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະໃຊ້ຮູບແບບຂອງຕູ້ຂົນສົ່ງ, ຈຸດປະສົງ-ໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ, ຫຼືຕູ້ທີ່ມີການຈັດອັນດັບ-ກາງແຈ້ງ, ວາງຍຸດທະສາດຕາມສາຍສົ່ງທີ່ພວກເຂົາສາມາດເກັບຮັກສາ ແລະສົ່ງພະລັງງານໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

ລະບົບການຈັດການແບດເຕີຣີ (BMS) ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສູນສະຕິປັນຍາຂອງການຕິດຕັ້ງ. ມັນຕິດຕາມແຮງດັນ, ກະແສໄຟຟ້າ ແລະອຸນຫະພູມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທົ່ວທຸກເຊວ, ປ້ອງກັນການສາກໄຟເກີນ, ເກີນ{1}}ການລະບາຍ, ແລະຄວາມຮ້ອນເກີນໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະອາຍຸການໃຊ້ງານ. BMS ຍັງປະຕິບັດການດຸ່ນດ່ຽງຂອງເຊນ, ຮັບປະກັນວ່າຈຸລັງທັງຫມົດພາຍໃນຊອງຮັກສາລະດັບການຮັບຜິດຊອບທີ່ຄ້າຍຄືກັນເພື່ອປ້ອງກັນການທໍາລາຍກ່ອນໄວອັນຄວນ.

ລະບົບການແປງພະລັງງານ (PCS) ຈັດການການຫັນປ່ຽນລະຫວ່າງພະລັງງານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC ແລະການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟ DC. ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, PCS ຈະປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ AC ທີ່ເຂົ້າມາເປັນ DC ສໍາລັບການເກັບຮັກສາ. ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ປ່ອຍ​, ມັນ inverts ຜົນ​ຜະ​ລິດ DC ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​ກັບ​ຄືນ​ໄປ​ບ່ອນ AC ຢູ່​ທີ່​ແຮງ​ດັນ​ແລະ​ຄວາມ​ຖີ່​ທີ່​ຖືກ​ຕ້ອງ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ຕາ​ຂ່າຍ​ໄຟ​ຟ້າ​. ການທໍາງານຂອງສອງທິດທາງນີ້ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານສາມາດໄຫຼເຂົ້າກັນລະຫວ່າງລະບົບການເກັບຮັກສາແລະຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.

ລະ​ບົບ​ການ​ຄຸ້ມ​ຄອງ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ຮັກ​ສາ​ຫມໍ້​ໄຟ​ໃນ​ລະ​ດັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ທີ່​ດີ​ທີ່​ສຸດ​, ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ 30-35 ອົງ​ສາ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ສູງ​ສຸດ​. ເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະປະກອບມີລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນຂອງແຫຼວ, ເຄື່ອງປັບອາກາດ, ຫຼືອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນສໍາລັບສະພາບອາກາດເຢັນ. ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ພິ​ສູດ​ວ່າ​ສໍາ​ຄັນ​ເນື່ອງ​ຈາກ​ວ່າ​ເຄ​ມີ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​ກາຍ​ເປັນ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ຫນ້ອຍ​ໃນ​ທີ່​ສຸດ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ແລະ​ການ​ສາກ​ແບັດ​ເຕີ​ຣີ​ເຢັນ​ສາ​ມາດ​ທໍາ​ລາຍ​ໃຫ້​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ຢ່າງ​ຖາ​ວອນ​.

ຊອບແວການຈັດການພະລັງງານປະສານງານໃຫ້ລະບົບທັງໝົດ, ຕັດສິນໃຈ-ໃນເວລາຈິງກ່ຽວກັບການສາກໄຟ ແລະການປ່ອຍປະມູນໂດຍອີງໃສ່ສັນຍານຕາຂ່າຍ, ລາຄາພະລັງງານ, ການພະຍາກອນການຜະລິດໃໝ່ ແລະ ພັນທະສັນຍາ. ຊັ້ນຊອບແວນີ້ເຮັດໃຫ້ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນເພື່ອສະຫນອງການບໍລິການຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼາຍອັນພ້ອມກັນ.

ການເຊື່ອມໂຍງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແລະການບໍລິການ

ລະບົບການເກັບຮັກສາແບດເຕີລີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໃນຈຸດຕ່າງໆ, ຈາກອຸປະກອນຕ່າງໆ-ການຕິດຕັ້ງຂະຫນາດໃນເຄືອຂ່າຍສາຍສົ່ງໄປຫາລະບົບຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຢູ່ສະຖານີຍ່ອຍແຈກຢາຍຫຼືຢູ່ຫລັງແມັດຂອງລູກຄ້າ. ວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບວ່າບ່ອນເກັບມ້ຽນເຮັດວຽກເປັນສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກແບບດ່ຽວ ຫຼືເປັນຄູ່ກັບການຜະລິດໃໝ່.

ລະບົບແບດເຕີຣີແບບສະແຕນອະໂລນຈະຄິດຄ່າຈາກການປະສົມປະສານຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທົ່ວໄປແລະຕອບສະຫນອງຕໍ່ສະພາບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໂດຍລວມ. ລະບົບອິດສະລະເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ບໍລິການລະດັບຕາຂ່າຍ-ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຄວາມຖີ່, ການຮອງຮັບແຮງດັນ ແລະຄວາມສາມາດສຳຮອງສຳລັບເຫດສຸກເສີນ.

Co-ລະບົບທີ່ຕັ້ງໄວ້ຕິດຕັ້ງຄຽງຄູ່ຟາມແສງຕາເວັນ ຫຼືໂຮງງານພະລັງງານລົມ, ສ້າງສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກແບບປະສົມທີ່ເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດທົດແທນໄດ້ກ້ຽງ. ການຕັ້ງຄ່າເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເປັນ DC-coupled ຫຼື AC-coupled. DC-ລະບົບຄູ່ກັນໄດ້ສາກແບັດເຕີຣີໂດຍກົງດ້ວຍພະລັງງານຈາກແຜງແສງອາທິດກ່ອນທີ່ມັນຈະຜ່ານອິນເວີເຕີ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບ. AC-ລະບົບຄູ່ກັນພິສູດໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນໃນການ retrofit ກັບການຕິດຕັ້ງໃຫມ່ທີ່ມີຢູ່, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກມັນຈະສູນເສຍການແປງເພີ່ມເຕີມ.

ການບໍລິການທີ່ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງການຂະຫຍາຍເກີນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ງ່າຍດາຍ. ລະບຽບຄວາມຖີ່ຊ່ວຍຮັກສາຄວາມຖີ່ມາດຕະຖານຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ 60 Hz ໂດຍການດູດຊຶມຫຼືປ່ອຍພະລັງງານທັນທີເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງການສະຫນອງແລະຄວາມຕ້ອງການ. ສະຫນັບສະຫນູນແຮງດັນໃຫ້ສະຖຽນລະພາບລະດັບແຮງດັນໃນທົ່ວເຄືອຂ່າຍ, ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ. ການໂກນຫນວດສູງສຸດຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນລະຫວ່າງຄວາມຕ້ອງການສູງ-ໂດຍການປົດສາກພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນເວລາທີ່ການໂຫຼດຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສູງສຸດ.

arbitrage ພະລັງງານເປັນຕົວແທນຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງ: ຫມໍ້ໄຟຄິດຄ່າໄຟໃນເວລາທີ່ລາຄາໄຟຟ້າຕ່ໍາແລະການໄຫຼອອກໃນເວລາທີ່ລາຄາເພີ່ມຂຶ້ນ, ຈັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລາຄາ. ສັນຍານເສດຖະກິດນີ້ຊ່ວຍດຸ່ນດ່ຽງການສະຫນອງແລະຄວາມຕ້ອງການໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານໂດຍລວມສໍາລັບຜູ້ປະຕິບັດລະບົບ.

ການເສີມສ້າງຂີດຄວາມສາມາດເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທົດແທນແບບບໍ່ຢຸດຢັ້ງມີພຶດຕິກຳຄືກັບໂຮງງານໄຟຟ້າທີ່ສາມາດສົ່ງໄດ້. ເມື່ອເມກຜ່ານຟາມແສງອາທິດ ຫຼືຄວາມໄວລົມຫຼຸດລົງ, ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟຈະຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງການຜະລິດ, ຮັກສາຜົນຜະລິດທີ່ຄົງທີ່. ຄວາມສາມາດນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມມູນຄ່າຂອງການຕິດຕັ້ງຄືນໃໝ່ ແລະຫຼຸດຜ່ອນການຈຳກັດ-ການປະຕິບັດການເສຍເງິນການຜະລິດໃໝ່ທີ່ເຫຼືອເກີນເມື່ອຕາໜ່າງບໍ່ສາມາດຍອມຮັບໄດ້.

ສະຖິຕິການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຕະຫຼາດ ແລະການນຳໃຊ້

ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນໄດ້ປະສົບກັບການຂະຫຍາຍຕົວລະເບີດໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ. US utility-ຂະຫນາດຄວາມອາດສາມາດເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟຂອງສະຫະລັດໄດ້ເກີນ 26 gigawatts (GW) ໃນທ້າຍປີ 2024, ກວມເອົາ 66% ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກປີທີ່ຜ່ານມາຫຼັງຈາກຜູ້ປະກອບການເພີ່ມ 10.4 GW ຂອງຄວາມອາດສາມາດໃຫມ່.

ການເລັ່ງນີ້ບໍ່ສະແດງອາການຊ້າ. ຜູ້ປະກອບການວາງແຜນທີ່ຈະເພີ່ມການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟຂອງສະຫະລັດອີກ 18.2 GW ໃນປີ 2025, ເຊິ່ງຈະສ້າງສະຖິຕິປະຈໍາປີໃຫມ່ແລະນໍາເອົາຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕັ້ງທັງຫມົດປະມານ 44 GW. ການເພີ່ມເຕີມເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ການເກັບຮັກສາແບດເຕີຣີເປັນ-ແຫຼ່ງທີ່ສອງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດໃຫມ່ຫຼັງຈາກແສງຕາເວັນ, ເນັ້ນຫນັກເຖິງບົດບາດໃຈກາງຂອງມັນໃນການເຮັດໃຫ້ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄຫມ.

ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງພູມສາດຍັງຄົງເດັ່ນຊັດ. ຄາລິຟໍເນຍນໍາຫນ້າດ້ວຍ 12.5 GW ຂອງຄວາມອາດສາມາດເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟທີ່ຕິດຕັ້ງໃນປີ 2024, ໃນຂະນະທີ່ລັດ Texas ຕິດຕາມດ້ວຍປະມານ 8 GW, ເຊິ່ງລວມກັນກວມເອົາສ່ວນໃຫຍ່ຂອງການນໍາໃຊ້ຂອງສະຫະລັດ. ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນນີ້ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການບັງຄັບໃຊ້ພະລັງງານທົດແທນທີ່ຮຸກຮານຂອງລັດເຫຼົ່ານີ້ແລະຄວາມທ້າທາຍຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ເກັບຮັກສາຊ່ວຍແກ້ໄຂ.

ເສດຖະກິດໂຄງການໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ລະດັບລາຄາຂອງໄຟຟ້າສໍາລັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ{1}}ຂະຫນາດການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງຈາກ $155/MWh ໃນປີ 2023 ເປັນ $104/MWh ໃນປີ 2024, ຫຼຸດລົງ 33% ຍ້ອນການປັບປຸງການຜະລິດ ແລະປະລິມານການຜະລິດເກີນຂອບເຂດ. ໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟໄດ້ຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາປັດໄຈຂອງເຈັດ, ໃກ້ກັບຄວາມສະເຫມີພາບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າກັບແຫຼ່ງການຜະລິດທໍາມະດາ.

ໃນທົ່ວໂລກ, ຄວາມອາດສາມາດເກັບຮັກສາແບດເຕີຣີໄດ້ລື່ນກາຍການເກັບຮັກສາໄຟຟ້ານ້ໍາປະປາໃນປີ 2024, ເຊິ່ງເປັນການປ່ຽນປະຫວັດສາດຂອງເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ໃນຂະນະທີ່ນ້ໍາປະປາໄດ້ສະຫນອງການເກັບຮັກສາຈໍານວນຫຼາຍສໍາລັບການທົດສະວັດ, ຫມໍ້ໄຟສະຫນອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງສະຖານທີ່, ເວລາຕອບສະຫນອງໄວ, ແລະ modular scalability ທີ່ລະບົບໄຟຟ້ານ້ໍາບໍ່ກົງກັນ.

ສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານວິຊາການແລະການແກ້ໄຂ

ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມຄືບຫນ້າຢ່າງໄວວາ, ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນໄດ້ປະເຊີນກັບອຸປະສັກດ້ານວິຊາການຈໍານວນຫນຶ່ງ. ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງອຸນຫະພູມມີຜົນກະທົບທັງປະສິດທິພາບແລະຄວາມປອດໄພ. ຄວາມ​ຮ້ອນ​ທີ່​ຮ້າຍ​ແຮງ​ເລັ່ງ​ການ​ເຊື່ອມ​ໂຊມ, ໃນ​ຂະ​ນະ​ທີ່​ອຸນ​ຫະ​ພູມ freezing ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ແລະ​ສາ​ມາດ​ທໍາ​ລາຍ​ເຊ​ລ​ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ການ​ສາກ​ໄຟ​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ຕ​່​ໍ​າ 5 ອົງ​ສາ​. ລະບົບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍນີ້ແຕ່ເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຄວາມຊັບຊ້ອນ.

ການເຊື່ອມໂຊມຂອງເຊລຈະຈຳກັດອາຍຸຂອງລະບົບ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແບດເຕີຣີລີໂທຽມ-ໄອອອນຈະສຳເລັດການສາກໄຟ 2,000 ຫາ 5,000-ຮອບການໄຫຼກ່ອນທີ່ຄວາມຈຸຈະຫຼຸດລົງເຖິງ 80% ຂອງລະດັບຕົ້ນສະບັບ, ຂຶ້ນກັບເຄມີສາດ ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກ. ຄວາມແກ່ຂອງປະຕິທິນ-ການເຊື່ອມໂຊມທີ່ເກີດຂື້ນເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ມີການຖີບລົດ-ຍັງຫຼຸດອາຍຸທີ່ເປັນປະໂຫຍດຕື່ມອີກ. ຜູ້ປະກອບການຕ້ອງວາງແຜນສໍາລັບການທົດແທນໃນທີ່ສຸດ, ໂດຍປົກກະຕິຫຼັງຈາກ 10-15 ປີຂອງການບໍລິການ.

ຄວາມສັບສົນໃນການເຊື່ອມໂຍງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເກີດຂື້ນຈາກຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະສະຫນອງການບໍລິການຫຼາຍຢ່າງພ້ອມໆກັນໃນຂະນະທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານວິຊາການທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບແຕ່ລະຄົນ. ກົດລະບຽບຄວາມຖີ່ຕ້ອງການເວລາຕອບສະຫນອງ millisecond, ໃນຂະນະທີ່ການປ່ຽນພະລັງງານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຜົນຜະລິດທີ່ຍືນຍົງຫຼາຍຊົ່ວໂມງ. ການປະສານງານຫນ້າທີ່ເຫຼົ່ານີ້ຜ່ານລະບົບການຄວບຄຸມທີ່ຊັບຊ້ອນຍັງຄົງເປັນພື້ນທີ່ພັດທະນາຢ່າງຫ້າວຫັນ.

ຄວາມເປັນຫ່ວງດ້ານຄວາມປອດໄພແມ່ນເນັ້ນໃສ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ-ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຈຸລັງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງເກີນໄປເຮັດໃຫ້ເຊລທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງຮ້ອນເກີນໄປ. ລະບົບທີ່ທັນສະໄຫມໃຊ້ເຄມີສາດ lithium iron phosphate, ເຊິ່ງພິສູດໄດ້ວ່າປອດໄພກວ່າສູດກ່ອນຫນ້າ, ແລະລວມເອົາຊັ້ນປ້ອງກັນຫຼາຍຊັ້ນລວມທັງການກວດສອບລະດັບເຊນ, ການແຍກທາງຮ່າງກາຍແລະການສະກັດກັ້ນໄຟອັດຕະໂນມັດ.

ຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານຊັບພະຍາກອນອາດຈະຈໍາກັດການຂະຫຍາຍຕົວ. ການສະໜອງ lithium, nickel, ແລະ cobalt ຕ້ອງຂະຫຍາຍອອກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ຄາດໄວ້ຈາກທັງພາຫະນະ ແລະບ່ອນເກັບມ້ຽນ. ໂຄງການຣີໄຊເຄິນ ແລະ ເຄມີທາງເລືອກໂດຍນຳໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ອຸດົມສົມບູນກວ່າ, ເຊັ່ນ: ໝໍ້ໄຟໂຊດຽມ-ໄອອອນ, ແນໃສ່ແກ້ໄຂຄວາມກັງວົນເຫຼົ່ານີ້ກ່ອນທີ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງຈະຖືກຈຳກັດ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ

ລະບົບການເກັບຮັກສາແບດເຕີຣີສາມາດໃຫ້ພະລັງງານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໄດ້ດົນປານໃດ?

ປະໂຫຍດສ່ວນໃຫຍ່-ການຕິດຕັ້ງແບັດເຕີລີຂະໜາດໃຫ້ 2-4 ຊົ່ວໂມງຂອງການສາກໄຟທີ່ແຮງດັນສູງສຸດ. ລະບົບ 240 ເມກາວັດ-ຊົ່ວໂມງທີ່ມີລະດັບ 60 ເມກາວັດສາມາດສົ່ງພະລັງງານເຕັມໄດ້ເປັນເວລາສີ່ຊົ່ວໂມງ, ພະລັງງານເຄິ່ງຊົ່ວໂມງສໍາລັບແປດຊົ່ວໂມງ, ຫຼືລະດັບພະລັງງານຕ່ໍາສໍາລັບໄລຍະເວລາຂະຫຍາຍ. ໄລຍະເວລາແມ່ນຂຶ້ນກັບອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມອາດສາມາດພະລັງງານກັບຄວາມອາດສາມາດພະລັງງານ, ໂດຍມີລະບົບໄລຍະເວລາທີ່ຍາວກວ່າ-ໃຫ້ບໍລິການຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນກວ່າໄລຍະເວລາທີ່ສັ້ນກວ່າ.

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນກັບແບດເຕີຣີເມື່ອພວກມັນເຖິງຈຸດສິ້ນສຸດຂອງຊີວິດ?

ປົກກະຕິລະບົບແບດເຕີຣີຈະເຊົາໃຫ້ບໍລິການລະບົບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼັງຈາກ 10-15 ປີ ເມື່ອຄວາມຈຸຫຼຸດລົງເຖິງປະມານ 70-80% ຂອງລະດັບຕົ້ນສະບັບ. ແບດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະຊອກຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຊີວິດທີສອງໃນບົດບາດທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຫນ້ອຍກ່ອນທີ່ຈະນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ໃນທີ່ສຸດ. ຂະບວນການລີໄຊເຄີນຈະຟື້ນຕົວ lithium, cobalt, nickel, ແລະວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນຄ່າອື່ນໆ, ເຖິງແມ່ນວ່າໂຄງສ້າງພື້ນຖານການລີໄຊເຄີນຍັງສືບຕໍ່ພັດທະນາເພື່ອໃຫ້ກົງກັບປະລິມານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງແບດເຕີຣີທີ່ກິນແລ້ວ.

ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສາມາດເຮັດວຽກໂດຍບໍ່ມີພະລັງງານທົດແທນໄດ້ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ລະບົບແບດເຕີຣີແບບສະແຕນດຽວຈະຄິດຄ່າຈາກການປະສົມຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທັງຫມົດ, ລວມທັງການຜະລິດນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ແລະໃຫ້ບໍລິການຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ມີຄຸນຄ່າໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງແຫຼ່ງການຜະລິດ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການຈັບຄູ່ແບດເຕີລີ່ກັບພະລັງງານທົດແທນສ້າງຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສະອາດທີ່ອາດຈະຖືກຂັດຂວາງແລະການເຄື່ອນຍ້າຍການຜະລິດຟອດຊິວທໍາໃນຊ່ວງເວລາທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ.

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟປຽບທຽບກັບການກໍ່ສ້າງໂຮງງານໄຟຟ້າໃຫມ່ແນວໃດ?

ຄ່າ​ໃຊ້​ຈ່າຍ​ໃນ​ການ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ​ຫມໍ້​ໄຟ​ໄດ້​ຫຼຸດ​ລົງ​ເຖິງ​ຈຸດ​ທີ່​ພວກ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ແຂ່ງ​ຂັນ​ເອື້ອ​ອໍາ​ນວຍ​ກັບ​ໂຮງ​ງານ​ຜະ​ລິດ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ທໍາ​ມະ​ຊາດ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຈໍາ​ນວນ​ຫຼາຍ​. ການປຽບທຽບສະເພາະແມ່ນຂຶ້ນກັບວ່າສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກດັ່ງກ່າວເຮັດວຽກເລື້ອຍໆສໍ່າໃດ, ໂດຍມີແບດເຕີຣີທີ່ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າປະຫຍັດກວ່າສໍາລັບສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກທີ່ເຮັດວຽກເປັນບາງໂອກາດເທົ່ານັ້ນ. ເມື່ອປະສົມປະສານກັບການຜະລິດທົດແທນ, ລະບົບຄູ່ສາມາດສະຫນອງຄວາມສາມາດທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ແຂ່ງຂັນກັບການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມ.

ການຕິດຕັ້ງແບດເຕີຣີຂະໜາດໃຫຍ່-ສ່ວນໃຫຍ່ຕອນນີ້ໃຊ້ເຄມີສາດ lithium iron phosphate ແທນທີ່ຈະເປັນ nickel-ສູດທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລົດໄຟຟ້າ. ການປ່ຽນແປງນີ້ສະທ້ອນເຖິງຄວາມສຳຄັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງການຂົນສົ່ງ ແລະບ່ອນເກັບມ້ຽນ-ໝໍ້ໄຟຕາໜ່າງທີ່ປັບໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມປອດໄພ, ອາຍຸຍືນ, ແລະລາຄາຕໍ່ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ ແທນທີ່ຈະເປັນນ້ຳໜັກ ແລະປະສິດທິພາບພື້ນທີ່. ເທັກໂນໂລຍີສືບຕໍ່ພັດທະນາຢ່າງໄວວາ, ດ້ວຍ-ແບັດເຕີລີແຂງ, ໝໍ້ໄຟໄຫຼ, ແລະເທັກໂນໂລຍີທີ່ພົ້ນເດັ່ນອື່ນໆທີ່ອາດຈະປ່ຽນແປງພູມສັນຖານໃນຊຸມປີຕໍ່ໆໄປ.

ການເຂົ້າໃຈກົນໄກການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟຊ່ວຍອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງເທກໂນໂລຍີນີ້ໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການລວມເອົາພະລັງງານທົດແທນ. ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ decouple ໄລຍະເວລາຈາກໄລຍະເວລາການບໍລິໂພກໂດຍພື້ນຖານການປ່ຽນແປງວິທີການປະຕິບັດການຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາສ່ວນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງການປ່ຽນແປງໃຫມ່ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ໃນຂະນະທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຍັງສືບຕໍ່ຫຼຸດລົງແລະເຕັກໂນໂລຢີປັບປຸງ, ການເກັບຮັກສາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບພະລັງງານທົດແທນຈະມີບົດບາດສໍາຄັນຫຼາຍຂຶ້ນໃນການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ລະບົບໄຟຟ້າທີ່ສະອາດ.