المشاهدات: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2024-09-20 الأصل: موقع
مع زيادة الطلب العالمي على الطاقة المتجددة ، أصبح العثور على أفضل أنظمة تخزين الطاقة للاستخدام السكني أكثر أهمية من أي وقت مضى. توفر أنظمة تخزين الطاقة السكنية (RESS) لأصحاب المنازل القدرة على تخزين الطاقة الزائدة التي تنتجها مصادر متجددة مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح للاستخدام لاحقًا. هذا يضمن إمدادات طاقة متسقة ، حتى عندما لا تنتج المصادر المتجددة الكهرباء. في هذه المقالة ، سوف نستكشف خيارات تخزين الطاقة الأكثر كفاءة والاتجاهات التي تشكل مستقبل تخزين الطاقة بحلول عام 2025.
تخدم تقنيات تخزين الطاقة المختلفة أغراضًا مميزة اعتمادًا على الكفاءة والتكلفة والتطبيق. فيما يلي أكثر الخيارات كفاءة متاحة حاليًا لـ أنظمة تخزين الطاقة السكنية :
بطاريات الليثيوم أيون هي أكثر تقنية تخزين الطاقة استخدامًا على نطاق واسع ، لا سيما في أنظمة تخزين طاقة البطارية المثبتة على الحائط وأنظمة تخزين الطاقة القابلة للتكديس . تجعلها كثافة الطاقة العالية ، وحياة دورة طويلة ، وأوقات الاستجابة السريعة خيارًا شائعًا للتطبيقات السكنية ، بما في ذلك الشقق الفردية والمنازل الكبيرة مثل الفيلات. هذه الأنظمة سهلة التثبيت وغالبًا ما تستخدم في المناطق ذات شبكات الطاقة غير المستقرة لضمان مصدر طاقة غير متقطع.
يخزن تخزين الطاقة الحرارية (TES) الطاقة الزائدة في شكل حرارة أو باردة ، والتي يمكن تحويلها لاحقًا إلى الكهرباء عند الحاجة. على الرغم من أنه أقل شيوعًا في أجهزة تخزين طاقة الفوسفات في الليثيوم المنزلية ، إلا أنه يمكن استخدام TEs لتطبيقات التدفئة والتبريد في المنازل ، مثل توفير المياه الساخنة أو تنظيم درجات الحرارة الداخلية. يمكن أن يكون هذا النظام فعالًا للتطبيقات واسعة النطاق أو على مستوى المجتمع مثل تخزين طاقة مجتمع الشقق.
على الرغم من أنه غير مناسب للأسر الفردية ، فإن التخزين المائي الذي تم ضخه هو الأقدم وواحد من أكثر أشكال تخزين الطاقة كفاءة ، وتستخدم عادة في التطبيقات على نطاق المنفعة. يتم ضخ المياه إلى ارتفاع أعلى خلال فترات إنتاج الطاقة الزائدة وإطلاقها لتوليد الكهرباء خلال ذروة الطلب. على الرغم من أنها عالية الكفاءة ، إلا أنها تتطلب ظروفًا جغرافية محددة وهي ليست مثالية للاستخدام السكني.
يتضمن تخزين طاقة الهواء السائل (LAES) تبريد الهواء إلى حالة سائلة ، وتخزينه ، ثم استخدامه لتوليد الكهرباء عند الحاجة. على الرغم من أنه لا يزال في المرحلة التجريبية ، فإن LAES يحمل إمكانات كبيرة لتخزين الطاقة الطويل المدة ويمكن أن تلعب دورًا في الشركات المصنعة المتكاملة لنظام تخزين الطاقة والتي تهدف إلى تطوير حلول متطورة.
على غرار تخزين الطاقة المائية المضغوطة ، تخزن تخزين الطاقة المضغوطة (CAES) الطاقة عن طريق ضغط الهواء في كهوف أو خزانات تحت الأرض. عند الحاجة إلى الكهرباء ، يتم إطلاق الهواء وتوسيعه عبر التوربينات لتوليد الكهرباء. على الرغم من نشرها عادةً على مقاييس أكبر ، إلا أنه يمكن تكييف CAES في النهاية لمشاريع نظام تخزين الطاقة الأصغر وال DIY .
بطاريات التدفق هي نوع من جهاز تخزين الطاقة الكهروكيميائية الذي يخزن الطاقة في الشوارد السائلة الموجودة في الخزانات الخارجية. هذه البطاريات مثالية لتخزين الطاقة طويلة المدة ويمكن تحجيمها لأعلى أو لأسفل اعتمادًا على الحاجة. على الرغم من أن بطاريات ليثيوم أيون , بطاريات تدفق تحظى باهتمام لتطبيقات تخزين الطاقة السكنية والمجتمعية.
الهيدروجين الأخضر عن طريق استخدام الطاقة المتجددة إلى الماء الكهربائي ، وفصل الهيدروجين عن الأكسجين. يتم إنتاج يمكن تخزين هذا الهيدروجين وتحويله لاحقًا إلى الكهرباء باستخدام خلايا الوقود. على الرغم من أنه لا تزال تقنية ناشئة ، فإن الهيدروجين الأخضر يحمل وعدًا كبيرًا لأنظمة تخزين الطاقة فيلا وتخزين طاقة مجتمع الشقق ، وخاصة في المواقع ذات الموارد المتجددة الوفيرة.
يخزن تخزين الطاقة دولاب الموازنة الطاقة في شكل الطاقة الدورانية. يدور دولاب الموازنة لتخزين الطاقة وتبطئ عند إطلاقها. على الرغم من استخدامها بشكل أساسي في التطبيقات قصيرة المدة والإعدادات الصناعية ، إلا أن هذه التكنولوجيا بدأت تكتسب الجر في الأسواق السكنية لأجهزة تخزين الطاقة على المدى القصير على المدى القصير.
تعمل أنظمة الطاقة إلى الغاز على تحويل الطاقة المتجددة الزائدة إلى غاز الهيدروجين أو الميثان ، والتي يمكن تخزينها واستخدامها كوقود لتوليد الكهرباء أو التدفئة. تحظى هذه الأنظمة بالاهتمام كوسيلة لتخزين كميات كبيرة من الطاقة لفترات طويلة ، لا سيما في شركات تصنيع نظام تخزين الطاقة المتكاملة التي تركز على حلول مبتكرة ومرنة.
أنظمة تخزين طاقة Gravity بشكل مشابه تعمل لتخزين Hedro الذي تم ضخه ، ولكن بدلاً من الماء ، يتم رفع الأوزان الثقيلة وخفضها لتخزين الطاقة وإطلاقها. هذا النظام مناسب بشكل خاص للإعدادات السكنية مع قيود المساحة ، لأنه لا يتطلب مسطحات مائية طبيعية.
على الرغم من أن بطاريات حمض الرصاص هي تقنية أقدم ، إلا أنها تظل خيارًا فعالًا من حيث التكلفة لأنظمة تخزين الطاقة المفردة . على الرغم من أنها لا تقدم نفس كثافة الطاقة أو عمرها كبطاريات ليثيوم أيون ، إلا أنها لا تزال تستخدم على نطاق واسع في أنظمة تخزين الطاقة DIY وتطبيقات طاقة النسخ الاحتياطي بسبب انخفاض تكلفتها المقدمة.
مع اقترابنا من عام 2025 ، أنظمة تخزين الطاقة السكنية . تظهر عدة اتجاهات في تعمل هذه الاتجاهات على تشكيل مستقبل تخزين الطاقة ويسهل على مالكي المنازل تبني أنظمة مستدامة وفعالة لمنازلهم.
بحلول عام 2025 ، ستستمر بطاريات ليثيوم أيون المتقدمة في السيطرة على السوق ، خاصة في أنظمة تخزين طاقة البطارية المثبتة على الحائط وأنظمة تخزين الطاقة القابلة للتكديس . من المتوقع إجراء تحسينات في كثافة الطاقة ، وتخفيض التكاليف ، وعمر دورة أطول ، مما يجعلها أكثر جاذبية للاستخدام السكني.
في حين أن بطاريات الليثيوم أيون تظل رائدة ، فإن بدائل مثل فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4) تكتسب شعبية لزيادة سلامتها وتأثيرها البيئي المنخفض. من المتوقع أن تصبح أجهزة تخزين طاقة فوسفات الفوسفات في الليثيوم المنزلية أكثر شيوعًا ، مما يوفر خيارًا أكثر أمانًا وأكثر ملائمة للبيئة لأصحاب المنازل.
أنظمة تخزين الطاقة التي يمكن أن تستجيب بسرعة لمتطلبات الطاقة ، مثل تخزين الطاقة دولاب الموازنة ، في شعبية. من المتوقع أن تنمو هذه الأنظمة مفيدة بشكل خاص في المناطق ذات التقلبات المتكررة للطاقة ، مما يضمن إمدادات طاقة غير متوقعة.
أنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS) تبنيًا واسع النطاق في البيئات السكنية. ستشهد يمكن لـ BESS الاندماج مع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح والمصادر الأخرى المتجددة ، مما يجعلها حلاً مثاليًا لأنظمة تخزين الطاقة فيلا وأنظمة تخزين الطاقة الشقة المفردة.
عندما تصبح المنازل أكثر كفاءة في الطاقة ، ستلعب أنظمة تخزين الطاقة الحرارية المتقدمة دورًا حاسمًا في موازنة احتياجات التدفئة والتبريد. من المحتمل أن يتم استخدام TES في مشاريع تخزين الطاقة المجتمعية حيث يجب تخزين كميات أكبر من الطاقة للتدفئة والتبريد.
من المتوقع أن تتحسن بطاريات تدفق الأكسدة في الكفاءة وفعالية التكلفة بحلول عام 2025 ، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق للتطبيقات واسعة النطاق والسكنية. يمكن أن توفر هذه البطاريات الطاقة لفترات أطول ، مما يجعلها مثالية للمواقع ذات شبكات الطاقة غير المستقرة.
تتيح أنظمة التخزين الموزعة انتشار أجهزة تخزين الطاقة عبر مواقع متعددة ، وتحسين استخدام الطاقة وتقليل النفايات. هذا الاتجاه مهم بشكل خاص في المشاريع المجتمعية ، مثل أنظمة تخزين الطاقة المجتمعية .
من المتوقع أن تحدث بطاريات الحالة الصلبة ثورة في تخزين الطاقة من خلال تقديم كثافة طاقة أعلى ، وأوقات شحن أسرع ، وتحسين السلامة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية . من المحتمل أن تصبح أكثر بروزًا في أنظمة تخزين طاقة البطارية المثبتة على الحائط للاستخدام السكني.
سيستمر تخزين الهيدروجين في النمو كحل تخزين الطاقة طويل الأجل قابل للتطبيق. إن إمكاناتها لتطبيقات واسعة النطاق والتكامل مع مصادر الطاقة المتجددة تجعلها جذابة لأنظمة تخزين الطاقة فيلا وحتى المشاريع على مستوى المجتمع.
بحلول عام 2025 ، تخزين الطاقة كخدمة (ESAAs) لأصحاب المنازل بتأجير ستسمح أنظمة تخزين الطاقة أو استئجارها ، مما يقلل من تكاليف UPFRONT المرتبطة بشراء وتثبيت أنظمة مثل أجهزة تخزين طاقة الفوسفات الحديد للليثيوم . سيجعل نموذج العمل هذا تخزين الطاقة في متناول جمهور أوسع.
تعد أنظمة تخزين الطاقة السكنية ضرورية لأصحاب المنازل الذين يتطلعون إلى زيادة استقلال الطاقة والموثوقية ، وخاصة في المناطق ذات شبكات الطاقة غير الموثوقة. مع خيارات تتراوح بين بطاريات الليثيوم أيون إلى بطاريات الهيدروجين الخضراء والدولة الصلبة ، فإن مستقبل تخزين الطاقة مليء بحلول مبتكرة. سواء كنت تتطلع إلى الاستثمار في نظام تخزين طاقة البطارية المثبت على الحائط أو نظام تخزين الطاقة DIY ، فإن فهم التقنيات والاتجاهات الأكثر كفاءة سيساعدك على اتخاذ قرار مستنير.
