Har du någonsin fått höra att du bekvämt kan lagra solenergi? Det finns cirka 6 olika typer av solenergilagringssystem som du kan använda när det passar dig. Den här artikeln har skapats för att upplysa dig om dem.
Energilagring är en av mänsklighetens vackra och spännande uppfinningar. Det är en av de få fördelar som jorden har fått av vår verksamhet. System för lagring av solenergi gör användningen av solenergi mer attraktiv. Eftersom solen producerar strålning på timmen som är tillräckligt för att möta vårt årliga energibehov, kan extra energi lagras för användning när det inte finns solljus.
Som husägare med solpaneler har du alternativ som har angetts i den här artikeln som sätt att lagra solenergi. Dessa alternativ inkluderar användning av turbiner, energilagring utanför nätet, lagring på nätet, produktion av solbränslen och soldammar.
Vid sidan av fördelen med att ha reservkraft vid strömavbrott i det allmänna elnätet, hjälper tillämpningen av alla typer av solenergilagringssystem dig att dra nytta av användningstiden (TOU). TOU-taxor är periodens elnätsföretag som tar högre betalt för el på grund av höga energibehov på nätet under dessa perioder.
Om solenergilagringssystem
I allmänhet sätts energilagringssystem på plats för att fånga upp elektricitet, lagra den som kemisk, mekanisk eller termisk energi och frigöra den tillbaka som elektrisk energi vid behov. Energilagring sparar överskottsenergi som genereras under högtrafik för framtida användning.
Olika typer av solenergilagringssystem kan användas för att ha reservkraft när nätet går ner och för att minska mängden pengar som spenderas på elräkningar.
Hur system för lagring av solenergi är byggda
Innan vi tittar på hur system för lagring av solenergi är uppbyggda behöver vi kort titta på de allmänna sätten på vilka förnybar energi kan lagras. Förnybar energi kan lagras kemiskt och mekaniskt. Lagring baseras på vissa fysiska principer för materia.
Den första principen på vilken system för lagring av solenergi är byggda är temperaturförändringen i materialet vid uppvärmning eller kylning. Materia upplever bulkvärmning, där värdet på den lagrade energin är proportionell mot den specifika värmekapaciteten hos det använda materialet. Detta leder till ett fenomen som kallas förnuftig uppvärmning.
Den andra principen på vilken sollagringssystem kan byggas är att materia kan absorbera eller frigöra latent värme vid fasövergång. Om en viss fasövergång åtföljs av värmeabsorption, kommer den omvända processen att frigöra samma mängd värme, så energin kan lagras så länge som en viss fas av materia upprätthålls.
Den tredje bygger på kemiska reaktioner. Här skapar energi kemiska föreningar med kemiska bindningar med hög energi, som sedan frigör sin energi vid avbrott.
Energi kan lagras genom bildandet av svaga kemiska bindningar, till exempel genom fysisorption av vattenmolekyler på silikagel. Energi kan också lagras genom bildning av starkare bindningar, såsom oxidation av kisel till kiseloxid (kemisorption). Energitätheten är lägst i material som lagrar kemisk energi på grund av fysisorption, och högst i de som lagrar kemisk energi genom kemisorption. Lagringskapaciteten hos lagringssystemet kommer att motsvara den förbrukade värmen eller fria energin från reaktionen.
Den fjärde principen som kan användas för solenergilagringssystem är dissociationen av elektron-hålpar i elektriska energilagringsanordningar såsom batterier. Fotoner kan fångas direkt från solen och lagras i dessa batterier.
Några av dessa principer styr konstruktionen av olika typer av solenergilagringssystem.
6 typer av solenergilagringssystem
Typerna av system för lagring av solenergi är:
- Offgrid Solar Storage System/Användning av batterier
- On-Grid Solar Storage System
- Hybrid solcellslagringssystem
- Solbränslen
- Soldammar
- Stratifierade system för lagring av solenergi
1. Offgrid Solar Storage System/Användning av batterier
De som använder den här typen av solcellslagringssystem är inte anslutna till det allmänna elnätet. För att kunna använda ett off-grid-system måste du ha tillräckligt med batterier för lagring. Ditt solsystem bör också byggas på ett sådant sätt att ditt hem kommer att drivas under hela året.
Batterier kategoriseras under de kemiska metoderna för energilagring. De omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. Detta möjliggörs av de elektrokemiska celler som används för att tillverka dessa batterier.
De elektrokemiska cellerna i batterier är två elektroder, en katod och en anod. Dessa celler är också elektriska ledare och är åtskilda av en separator. Själva separatorn är gjord av
Även i batteriet finns elektrolyten (mellan katoden och anoden) som består av joner. Dessa joner reagerar med de ledande materialen i katoden och anoden. Denna reaktion skapar en elektrisk ström i batteriet.
Batterier är gjorda av olika material, finns i olika storlekar och märken. Baserat på det material som används har vi
Blybatterier är de äldsta och billigaste batterierna som används vid lagring av solenergi. Men de har ett lågt urladdningsdjup och behöver därför bytas ut snabbare än andra batterier. Litiumjonbatterier används bättre som typer av solcellslagringssystem i bostadshus. De är dyrare men har en längre livslängd än sina bly-syra motsvarigheter. De har också en hög energitäthet vilket gör att de kan lagra energi i små utrymmen.
Nickel-kadmium-batterier är nästa. De är vanliga i storskaliga energiprojekt då de tål höga temperaturer. Toxiciteten förknippad med Ni-Cd-batterier och svårigheten att kassera kadmium är en stor begränsning vid användningen av Ni-Cd-batterier. Flödesbatterier är de största och dyraste batterierna. De är de bästa för en storskalig installation. De har låg lagringskapacitet och laddnings-urladdningshastighet.
2. On-Grid Solar Storage System
On-Grid lagringssystem är också kända som grid-bundna system. Detta system använder en standard nätbunden växelriktare och har ingen batterilagring. Som husägare som använder solenergi kan du lagra en del energi på det allmänna elnätet. Överskott av solenergi som genereras i ditt hem kan exporteras i utbyte mot vissa krediter eller feed-in-tariff (FiT).
Inmatningstariffer (FI T) är fasta elpriser som du får för varje enhet elektrisk energi du genererar från dina solpaneler och lagrar i det allmänna elnätet.
För en kund som använder detta nätbundna system, när solpanelerna producerar mer än de använder, kan du skicka tillbaka ström till nätet. När din belastning är mer än vad solen genererar, kan extra ström köpas från det allmänna elnätet.
Innan du väljer den här typen av lagringssystem för solenergi måste du förstå att när det blir strömavbrott kommer dina paneler inte att förse dig med el. Detta är av säkerhetsskäl eftersom linjemän som arbetar på kraftledningarna behöver veta att det inte finns någon källa som matar nätet. Detta innebär helt enkelt att du inte har lyxen att njuta av lite kraft under ett strömavbrott.
Den här typen av lagringssystem för solenergi är perfekt för dig om du vill sänka din energiräkning och dra nytta av solenergiincitament.
3. Hybrid solcellslagringssystem
Ett hybridenergisystem är ett där en kombination av två eller flera energisystem används för energiproduktion. Det kan vara en kombination av solteknik och vindkraftverk för energiproduktion.
Hybridsystemet för solenergi kan vara en kombination av solcellsbatterier och det allmänna elnätet. När denna typ av solcellslagringssystem används lagras solenergi som genereras i batterier medan kunden använder sig av allmännyttan. När energin i batterierna är slut kan du bekvämt byta till elnätet. Å andra sidan, när det blir strömavbrott från det allmänna elnätet kan du också byta till dina batterier.
4. Solbränslen
Denna typ av lagringssystem för solenergi är fortfarande ett pågående arbete. Det är inte särskilt vanligt på den kommersiella energimarknaden för närvarande. Solbränslen är syntetiska kemikalier som väte, ammoniak och hydrazin som produceras och lagras under perioder när det inte finns solljus.
Produktion av solbränslen kan ske från el från solpaneler (elektrokemiskt), från termisk värme genererad från koncentrerad solenergi (termokemiskt), artificiell fotosyntes (fotobiologisk) eller från fotoner (fotokemiskt). Alla dessa fungerar genom att driva några kemiska reaktioner som gör solenergin genomskinlig till kemisk energi.
Solbränslen kan också produceras direkt eller indirekt. Direkta processer producerar solbränslen från solljuset utan mellanliggande energiomvandling. Indirekta processer omvandlar först solenergi till en annan energiform (biomassa eller elektricitet) och denna energi används vidare för att producera ett bränsle.
Vid energiomvandling går en viss mängd energi förlorad. Detta är anledningen till att indirekta processer är mindre effektiva än direkta processer. De indirekta processerna är dock lättare att genomföra. Mer forskning utförs av forskare om hur man kan förbättra direkta processer för produktion av solbränslen.
Solbränslen kan lagras så länge som möjligt. De kan också transporteras från en plats till en annan transporteras var som helst, vilket gör dem till en värdefull och flexibel resurs för ett mer tillförlitligt elnät.
5. Stratifierat system för lagring av solenergi
Solenergi kan tillvaratas och användas på två sätt; använda PV-celler och använda CSP. Stratifierat energilagringssystem fungerar med CSP. Det handlar om lagring av solenergi som värmeenergi som kan omvandlas till el när det behövs.
Här används varmvattentankar även kända som varmvattencylindrar, värmelagringstankar eller termiska tankar för att lagra vatten för uppvärmning eller för hushållsändamål.
Varmvattnet lagras i en isolerad tank så länge som. Om energin ska användas för att generera el används värmen för att koka vatten och den resulterande ångan driver en turbin som genererar el.
6. Soldammar
Soldammar fungerar också med Concentrating Solar-thermal Power-system.
En soldamm är en vattenmassa som samlar och lagrar solenergi som värme. Dess funktionsprincip är motsatsen till naturlig konvektion. Naturligtvis, när solljus träffar en salthaltig damm, värmer det först upp vattnet i botten av dammen. Detta vatten blir mindre tätt och genom konvektion stiger dess molekyler till ytan.
I soldammarna är det omvända. Dammarna är byggda för att hindra konvektion. Dammen får salt i en mängd som räcker för att helt mätta vattnet i botten. När vattnet värms upp, som vanligt, blandas det mycket salthaltiga och varmare vattnet inte helt upp med det mindre salthaltiga och kallare vattnet vid ytan.
Blandningen är mild och konvektion sker separat i topp- och bottenvattnet. Denna effekt minskar värmeförlusten avsevärt. Ju mer saltvatten kan värmas upp till 90 ℃ medan toppen håller temperaturen så låg som 30 ℃
Senare kan det mer salta varmvattnet kanaliseras till en turbin som det vänder för att generera el när efterfrågan är stor.
Vanliga frågor
Hur många lagringssystem för solenergi finns det?
System för lagring av solenergi är inte begränsade till de fem som diskuteras i den här artikeln. Det finns ett stort antal av dem, varav de flesta fortfarande är under utveckling. Den här artikeln förklarade de som är vanliga på den kommersiella energimarknaden.
Vad är det bästa sättet att lagra solenergi?
Det finns inget bästa sättet att lagra solenergi. Ditt val av en viss typ av solenergilagringssystem bör styras av dina behov, budget och plats. För byggnader belägna långt borta från det allmänna nätet kommer lagringssystem utanför nätet att vara lämpliga. Byggnader som redan är anslutna till nätet men som behöver lite reservkraft kommer att kräva ett hybridlagringssystem.
Är lagring av solcellsbatterier värt det?
Ja det är de. Batterier kan hålla dig igång vid strömavbrott från det allmänna elnätet. Beroende på din budget kan du köpa batterier som har upp till 7 års livslängd.
Hur länge kan solenergi lagras?
Lagringssystem har olika energi- och effektkapacitet. Energikapacitet (mätt i kilowatt per timme) är mängden energi som kan lagras medan effektkapacitet (mätt i kilowatt) är mängden energi som kan frigöras när som helst. Detta avgör hur länge ett lagringssystem kan tjäna när lasten drivs.