Elektrikli ulaglara zarýad bermek üçin energiýa saklaýyş tehnologiýalary: Giňişleýin tehniki bökdençlik
Elektrik ulaglary (EV) esasy akymyna öwrülensoň, çalt, ygtybarly we yzygiderli zarýad beriş infrastrukturasyna bolan isleg artýar.Energiýa saklaýyş ulgamlary (ESS)EV zarýadyny goldamak, gözenegiň dartylmagy, ýokary güýç talaplary we täzelenip bilýän energiýa integrasiýasy ýaly kynçylyklary çözmek üçin möhüm tehnologiýa hökmünde ýüze çykýar. Energiýany saklamak we zarýad beriş stansiýalaryna netijeli ýetirmek bilen, ESS zarýad beriş işini güýçlendirýär, çykdajylary azaldýar we has ýaşyl seti goldaýar. Bu makala, EV zarýad bermek üçin energiýa saklaýyş tehnologiýalarynyň tehniki jikme-jikliklerine, görnüşlerini, mehanizmlerini, peýdalaryny, kynçylyklaryny we geljekki ugurlaryny öwrenýär.
EV zarýad bermek üçin energiýa ammary näme?
EV zarýad bermek üçin energiýa saklaýyş ulgamlary, elektrik energiýasyny saklaýan we elektrik zarýad beriş stansiýalaryna goýberýän tehnologiýalar, esasanam iň ýokary isleg wagtynda ýa-da tor üpjünçiligi çäkli bolanda. Bu ulgamlar gözenegiň we zarýad berijileriň arasynda bufer hökmünde hereket edýär, has çalt zarýad bermäge, seti durnuklaşdyrmaga we gün we ýel ýaly täzelenip bilýän energiýa çeşmelerini birleşdirmäge mümkinçilik berýär. ESS zarýad beriş stansiýalarynda, ammarlarda ýa-da ulaglaryň içinde ýerleşdirilip, çeýeligi we netijeliligi hödürleýär.
EV zarýad bermekde ESS-iň esasy maksatlary:
● Grid durnuklylygy:Iň ýokary ýük stresini gowşadyň we öçmeginiň öňüni alyň.
● Çalt zarýad bermek goldawy:Ultra çalt zarýad berijiler üçin gymmat bahaly set täzelenmesiz ýokary güýç beriň.
● Çykdajylaryň netijeliligi:Zarýad bermek üçin arzan bahaly elektrik energiýasyny (meselem, iň ýokary ýa-da täzelenip bolýan) ulanyň.
● Durnuklylyk:Arassa energiýany ulanmagy ulaldyň we uglerod zyňyndylaryny azaldyň.
EV zarýad bermek üçin esasy energiýa saklaýyş tehnologiýalary
EV zarýad bermek üçin birnäçe energiýa saklaýyş tehnologiýasy ulanylýar, hersi aýratyn programmalara laýyk gelýän özboluşly aýratynlyklary bar. Aşakda iň görnükli wariantlara jikme-jik serediň:
1.Litiý-Ion batareýalary
● Gysgaça syn:Lityum-ion (Li-ion) batareýalary, ýokary energiýa dykyzlygy, netijeliligi we göwrümliligi sebäpli EV zarýad bermek üçin ESS-de agdyklyk edýär. Energiýany himiki görnüşde saklaýarlar we elektrokimiki reaksiýalar arkaly elektrik hökmünde goýberýärler.
● Tehniki maglumatlar:
● Himiýa: Adaty görnüşlere howpsuzlyk we uzak ömür üçin litiý demir fosfat (LFP) we has ýokary energiýa dykyzlygy üçin Nikel marganes kobalt (NMC) degişlidir.
● Energiýa dykyzlygy: zarýad beriş stansiýalary üçin ykjam ulgamlary döredip, 150-250 Wh / kg.
● Sikl ömri: ulanylyşyna baglylykda 2,000-5,000 sikl (LFP) ýa-da 1000-2,000 sikl (NMC).
● Netijeliligi: 85-95% gezelenç netijeliligi (zarýad / zarýaddan soň saklanýar).
● Programmalar:
● Iň ýokary isleg wagtynda DC çalt zarýad berijileri (100-350 kWt) güýçlendirmek.
● Gridden ýa-da gijeki zarýad üçin täzelenýän energiýany (meselem, gün) saklamak.
● Awtobuslar we eltýän ulaglar üçin flot zarýadlaryny goldamak.
● Mysallar:
● Uly göwrümli Li-ion ESS bolan Teslanyň Megapack, gün energiýasyny saklamak we gözenegiň garaşlylygyny azaltmak üçin Supercharger stansiýalarynda ýerleşdirildi.
● “FreeWire's Boost Charger” Li-ion batareýalaryny birleşdirýär, esasy gözenegiň täzelenmeleri bolmazdan 200 kWt zarýad bermek.
2. Akýan batareýalar
● Gysgaça syn: Akym batareýalary elektrik öndürmek üçin elektrohimiýa öýjükleri arkaly sorulýan suwuk elektrolitlerde energiýa saklaýar. Uzak ömri we ulalmagy bilen tanalýarlar.
● Tehniki maglumatlar:
● Görnüşleri:Vanadium Redox akym batareýalary (VRFB)iň köp ýaýran, alternatiw hökmünde sink-brom bilen.
● Energiýa dykyzlygy: Li-iondan pes (20-70 Wh / kg), has uly aýak yzlaryny talap edýär.
● Sikl ömri: 10,000-20,000 sikl, ýygy-ýygydan zarýad beriş siklleri üçin amatly.
● Netijeliligi: 65-85%, nasos ýitgileri sebäpli birneme pes.
● Programmalar:
● Gündelik ýokary geçirijili uly göwrümli zarýad merkezleri (meselem, awtoulag duralgalary).
● Tor deňagramlylygy we täzelenip bilýän integrasiýa üçin energiýa saklamak.
● Mysallar:
● Invinity Energy Systems, ultra çalt zarýad berijiler üçin yzygiderli elektrik üpjünçiligini goldaýan, Europeewropadaky EV zarýad merkezleri üçin VRFB-leri ýerleşdirýär.
3.Supercapacitorlar
● Gysgaça syn: Superkapensatorlar energiýany elektrostatiki ýagdaýda saklaýarlar, çalt zarýad beriş mümkinçiliklerini we ajaýyp çydamlylygy, ýöne pes energiýa dykyzlygyny hödürleýärler.
● Tehniki maglumatlar:
● Energiýanyň dykyzlygy: 5-20 Wh / kg, batareýalardan has pes.：5-20 Wh / kg.
● Kuwwat dykyzlygy: 10-100 kWt / kg, çalt zarýad bermek üçin ýokary güýç partlamaga mümkinçilik berýär.
● Sikl ömri: 100,000+ sikl, ýygy-ýygydan, gysga möhletli ulanmak üçin amatly.
● Netijeliligi: iň az energiýa ýitgisi bilen 95-98%.
● Programmalar:
● Ultra çalt zarýad berijiler üçin gysga partlama güýji bilen üpjün etmek (mysal üçin, 350 kWt).
● Batareýalar bilen gibrid ulgamlarda güýji gowşatmak.
● Mysallar:
● Skeleton Technologies-iň superkapisatorlary, gibrid ESS-de şäher stansiýalarynda ýokary güýçli EV zarýadyny goldamak üçin ulanylýar.
4.Flywheels
● Gysgaça syn:
●“Flywheels” rotory ýokary tizlikde aýlap, ony generator arkaly elektrik toguna öwürmek arkaly energiýany kinetiki taýdan saklaýar.
● Tehniki maglumatlar:
● Energiýanyň dykyzlygy: Li-ion bilen deňeşdirilende ortaça 20-100 Wh / kg.
● Kuwwat dykyzlygy: ýokary, çalt eltip bermek üçin amatly.
● Sikl ömri: minimal zaýalanmak bilen 100,000+ sikl.
● Netijelilik: sürtülme sebäpli wagtyň geçmegi bilen energiýa ýitgileri ýüze çyksa-da, 85-95%.
● Programmalar:
● Gowşak tor infrastrukturasy bolan ýerlerde çalt zarýad berijileri goldamak.
● Tor kesilende ätiýaçlyk güýji bilen üpjün etmek.
● Mysallar:
● “Beacon Power” -iň polwi ulgamlary, elektrik üpjünçiligini durnuklaşdyrmak üçin EV zarýad beriş stansiýalarynda synag edilýär.
5.Sekunt-Life EV batareýalary
● Gysgaça syn:
●Asyl kuwwatynyň 70-80% -i bilen pensiýa çykan EV batareýalary, tygşytly we dowamly çözgüt hödürleýän stasionar ESS üçin niýetlenendir.
● Tehniki maglumatlar:
●Himiýa: Asyl EV-e baglylykda adatça NMC ýa-da LFP.
●Sikl ömri: Stasionar programmalarda 500-1,000 goşmaça sikl.
●Netijeliligi: 80-90%, täze batareýalardan birneme pes.
● Programmalar:
●Oba ýa-da ösýän ýerlerde çykdajylara duýgur zarýad beriş stansiýalary.
●Iň ýokary zarýad bermek üçin täzelenip bilýän energiýa saklanyşyny goldamak.
● Mysallar:
●Nissan we Renault, Europeewropadaky zarýad beriş stansiýalary üçin ýaprak batareýalaryny gaýtadan ulanýarlar, galyndylary we çykdajylary azaldýarlar.
Energiýa ammary EV zarýadyny nädip goldaýar: mehanizmler
ESS birnäçe zarýad beriş infrastrukturasy bilen birnäçe mehanizm arkaly birleşýär:
●Saç syrmak:
●ESS energiýany iň ýokary sagatlarda saklaýar (elektrik arzan bolanda) we iň ýokary isleg wagtynda goýberýär, gözenegiň stresini we talap töleglerini azaldýar.
●Mysal: 1 MWt Li-ion batareýasy, iň ýokary sagatda tordan çyzylman 350 kW kuwwatly güýçlendirijini işledip biler.
●Kuwwat buferi:
●Powerokary kuwwatly zarýad berijiler (meselem, 350 kWt) gözenegiň ep-esli kuwwatyny talap edýär. ESS gymmat bahaly set täzelenmelerinden gaça durup, derrew güýç berýär.
●Mysal: Superkapensatorlar 1-2 minutlyk ultra çalt zarýad beriş sessiýalary üçin köp güýç berýär.
●Täzelenip boljak integrasiýa:
●ESS yzygiderli zarýad bermek üçin aralyk çeşmelerden (gün, ýel) energiýa saklaýar, ýangyç esasly torlara garaşlylygy azaldýar.
●Mysal: Teslanyň gün energiýasy bilen işleýän super güýçlendirijileri gündizine gün energiýasyny gije ulanmak üçin Megapacks ulanýarlar.
●Grid hyzmatlary:
●ESS Awtoulag-to-Grid (V2G) goldaýar we zarýad berijilere ýetmezçilik wagtynda saklanan energiýany tora gaýtarmaga mümkinçilik berýär.
●Mysal: Zarýad beriş merkezlerinde akýan batareýalar ýygylygy kadalaşdyrmaga gatnaşýarlar we operatorlar üçin girdeji gazanýarlar.
●Jübi zarýady:
●Göçme ESS bölümleri (mysal üçin, batareýa bilen işleýän tirkegler) uzak ýerlerde ýa-da adatdan daşary ýagdaýlarda zarýad berýär.
●Mysal: FreeWire-iň Mobi güýçlendirijisi, torda däl EV zarýad bermek üçin Li-ion batareýalaryny ulanýar.
EV zarýad bermek üçin energiýa saklamagyň peýdalary
●ESS zarýad berijiler üçin ýokary güýç (350 kW +) berýär, zarýad beriş wagtyny 200-300 km aralykda 10-20 minuta çenli azaldýar.
●Iň ýokary ýükleri syrmak we iň ýokary elektrik energiýasyny ulanmak bilen, ESS talap töleglerini we infrastrukturany ýokarlandyrmak çykdajylaryny peseldýär.
●Täzelenip bolýan çeşmeler bilen integrasiýa, EV-zarýad bermegiň uglerod yzyny azaldyp, sap nol maksatlara laýyk gelýär.
●ESS öçürilende ätiýaçlyk güýjüni üpjün edýär we yzygiderli zarýad bermek üçin naprýa .eniýäni durnuklaşdyrýar.
● Göwrümliligi:
●Modully ESS dizaýnlary (meselem, konteýner Li-ion batareýalary) zarýad beriş islegi artdygyça aňsat giňelmäge mümkinçilik berýär.
EV zarýad bermek üçin energiýa saklamagyň kynçylyklary
Up Upokarky çykdajylar:
●Li-ion ulgamlarynyň bahasy 300-500 $ / kWt, çalt zarýad berijiler üçin uly göwrümli ESS bir sahypa üçin 1 million dollardan geçip biler.
●Akym batareýalary we polwi çylşyrymly dizaýnlar sebäpli has ýokary başlangyç çykdajylara eýe.
● Kosmos çäklendirmeleri:
●Akym batareýalary ýaly pes energiýa dykyzlygy tehnologiýalary, şäher zarýad beriş stansiýalary üçin kyn aýak yzlaryny talap edýär.
● Ömri we peselmegi:
●Li-ion batareýalary wagtyň geçmegi bilen peselýär, esasanam ýygy-ýygydan ýokary güýçli welosiped sürmekde, her 5-10 ýyldan çalşylmagyny talap edýär.
●Ikinji ömrüň batareýalarynyň ömri gysga, uzak möhletli ygtybarlylygy çäklendirýär.
● Düzgünleşdiriji päsgelçilikler:
●Grid özara baglanyşyk düzgünleri we ESS üçin höwesler sebitlere görä üýtgeýär, ýaýbaňlandyrmagy kynlaşdyrýar.
●V2G we gözenek hyzmatlary köp bazarlarda kadalaşdyryjy päsgelçilikler bilen ýüzbe-ýüz bolýar.
● Üpjünçilik zynjyrynyň töwekgelçilikleri:
●Lityum, kobalt we vanadiý ýetmezçiligi çykdajylary ýokarlandyryp, ESS önümçiligini gijikdirip biler.
Häzirki ýagdaý we hakyky dünýä mysallary
1.Ghliumumy ogullyga almak
●Europeewropa:ESS-integrirlenen zarýad berişde Germaniýa we Gollandiýa öňdebaryjydyr, Li-ion batareýalaryny ulanyp, Fastnediň gün energiýasy bilen işleýän stansiýalary ýaly taslamalar.
●Demirgazyk Amerika: “Tesla” we “Electrify America” ýokary ýükleri dolandyrmak üçin ýokary tizlikli DC çalt zarýad berýän ýerlerde Li-ion ESS ýerleşdirýärler.
●Hytaý: BYD we CATL, ýurduň ullakan EV flotuny goldaýan şäher zarýad merkezleri üçin LFP esasly ESS üpjün edýär.
2.Notable ýerine ýetirişler
2.Notable ýerine ýetirişler
● Tesla super güýçlendirijileri:Kaliforniýadaky “Tesla” -nyň gün-plýus-megapak stansiýalary 1-2 MWt energiýa saklaýar we 20+ çalt zarýad berijini durnukly işleýär.
W FreeWire Boost Charger:Walmart ýaly bölek satuw meýdançalarynda tor täzelenmän ýerleşdirilen Li-ion batareýalary bolan ykjam 200 kWt güýçlendiriji.
Inv Invitasiýa akymynyň batareýalary:Angliýanyň zarýad merkezlerinde ýel energiýasyny saklamak, 150 kW kuwwatly zarýad berijiler üçin ygtybarly kuwwat bermek üçin ulanylýar.
● ABB gibrid ulgamlary:Norwegiýada 350 kW kuwwat beriji üçin Li-ion batareýalaryny we superkapensatorlary birleşdirip, energiýa we güýç zerurlyklaryny deňleşdirýär.
EV zarýad bermek üçin energiýa saklanyşynyň geljekki tendensiýalary
●Indiki nesil batareýalary:
●Gaty döwlet batareýalary: 2027-2030-njy ýyla çenli garaşylýar, 2x energiýa dykyzlygy we has çalt zarýad bermek, ESS ululygyny we bahasyny azaltmak.
●Natriý-Ion batareýalary: 2030-njy ýyla çenli stasionar ESS üçin ideal Li-iondan has arzan we has köp.
●Gibrid ulgamlar:
●Energiýany we güýji eltmegi optimizirlemek üçin batareýalary, superkapensatorlary we polwi birleşdirmek, meselem, saklamak üçin Li-ion we partlamalar üçin superkapensatorlar.
●AI bilen dolandyrylýan optimizasiýa:
●AI zarýad beriş islegini çaklaýar, ESS zarýad beriş sikllerini optimallaşdyrar we çykdajylary tygşytlamak üçin dinamiki gözenegiň bahasy bilen birleşer.
●Tegelek ykdysadyýet:
●Ikinji durmuş batareýalary we gaýtadan işlemek programmalary çykdajylary we daşky gurşawa täsirini azaldar, Redwood Materials ýaly kompaniýalar öňde barýar.
●Merkezleşdirilmedik we ykjam ESS:
●Göçme ESS bölümleri we ulag bilen integrirlenen ammar (mysal üçin, V2G bilen işleýän EV) çeýe, setden daşarda zarýad beriş çözgütlerini üpjün eder.
●Syýasat we höwesler:
●Hökümetler, ESS-i ornaşdyrmak üçin subsidiýalar hödürleýärler (mysal üçin, EUB-iň Greenaşyl şertnamasy, ABŞ-nyň inflýasiýany azaltmak kanuny), kabul edilmegi çaltlaşdyrýar.
Netije
Iş wagty: 25-nji aprel-2525