ذخیره سازی هوا فشرده در هماهنگی با انرژی تجدیدپذیر
نیاز به انرژی تجدیدپذیر با توجه به اینکه یک راه تمیز و پایدار برای تولید برق فراهم میکند، در حال افزایش است. نور خورشید، باد و آب فقط چند نمونه از انواع مختلف انرژی تجدیدپذیر هستند (که بخشنده است وجود دارند در هر کشور روی زمین ما). استفاده از انرژی تجدیدپذیر بهترین مزیت آن داشتن اثر کربنی بسیار کمتری نسبت به سوختهای گازی سنتی است. با این حال، یکی از مشکلات اصلی این است که منابع انرژی تجدیدپذیر میتوانند بسیار متغیر باشند. به عنوان مثال، انرژی باد و خورشید بیشتر به شرایط آب و هوایی بستگی دارند. این غیرقابل پیشبینی بودن به این معناست که افرادی که از انرژی خورشیدی یا بادی استفاده میکنند معمولاً به روشی برای ذخیرهسازی انرژی نیاز دارند تا وقتی که آن را نیاز دارند - معمولاً باتریهای بزرگ.
راه دیگری برای ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر، ذخیره سازی انرژی هوا فشرده (CAES) است. این فرآیند انرژی الکتریکی غیرمورداستفاده را در روزهایی که به راحتی تولید می شود - مثل روزهای خورشیدی یا بادی، مثلاً - جذب می کند و آن را برای تبدیل گاز به هوا فشرده استفاده می کند. این هوا بیشتر فشرده می شود و در زیرزمین در غارهای بزرگ یا مخازن خالی ذخیره می شود. هوا فشرده ذخیره می شود که می تواند وقتی تقاضا برای برق بالا است، آزاد شود تا ژنراتور را حرکت دهد و بیشتر قدرت تولید کند.
توانایی ذخیره سازی برای مدت زمانی طولانی آن را به کاربرد جذابی برای استفاده به عنوان یک ابزار مقاوم تبدیل می کند. نینگ بو آنبو یونایتد الکتریک آپلاینس ذخیره سازی انرژی در مسکونی در آینده. همچنین معمولاً ارزانتر هستند (برای ساخت) نسبت به باتریها به عنوان یک روش ذخیره سازی انرژی، و ذخیره سازی هوا فشرده نسبتاً ارزان است. مهمترین موضوع این است که فقط هوا تمیز در هنگام استفاده از هوا فشرده برای تولید انرژی عرضه می شود؛ بنابراین CAES به عنوان گزینه ای محیط زیست محور تر نسبت به انرژی های مبتنی بر سوخت فسیلی شناخته می شود.
این اصلآ به دلیل این است که CAES به عنوان یک گزینه خوب برای منابع تجدید پذیر انرژی و کاربران عمل می کند.
سیستمهای ذخیرهسازی باتری دیگر نیز در حال استفاده در سراسر جهان هستند، رقیبان دیگر در این حوزه شامل ذخیرهسازی هیدروالکتریک پمپ شده و توان به گاز میشوند - هر کدام دارای مزایا و معایب خود هستند. این تحلیل تنها با هدف اطلاعرسانی است، همانطور که در هر فناوری، CAES نیز نقاط قوت و ضعف دارد. اسام - یکی از موثرترین و کارآمدترین روشهای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ، CAES است. مهمتر از همه، این فناوری تأمین توازن شبکه برق را تضمین میکند تا انرژی اضافی زمان نیازمندی بیشتر قابل ارائه باشد. اما با اشاره به ویژگیهای حجم-مدت آن، CAES در مقایسه با فناوریهای دیگر، به ویژه نیاز به زمین برای مقدار انرژی ذخیره شده (تاکنون نسبت به سیستمهای ذخیرهسازی باتری) ضعیفتر به نظر میرسد.
یکی از توابع اصلی که سیستم CAES میتواند برعهده بگیرد، کمک به خریداران برای کنترل تولید و استحکام دادن به توان شبکه برق است. در برخی قسمتهای کشور، چالشهای شدیدی نسبت به تولید زائد وجود دارد - عمدتاً زمانی که توسط منابع تجدیدپذیر تولید میشود و در نهایت ابرها باعث آن میشوند که بیشتر نیروگاههای هستهای دوباره آنلاین شوند. همانطور که در اینجا مشاهده میشود، اختلالات آن میتواند شدید باشد و ممکن است امنیت ادامه تأمین انرژی به خانهها و کسبوکارها را مختل کند. برای جلوگیری از این مشکلات، از سیستم CAES برای ذخیره این انرژی زائد به صورت هوا فشرده استفاده میشود و انرژی باد ذخیرهشده را هنگامی که تقاضای برق افزایش مییابد، آزاد میکند. علاوه بر این، Ningbo Anbo United Electric Appliance ذخیره سازی انرژی خورشیدی میتواند برای تعادل دادن انرژیهای تولید شده توسط منابع تجدیدپذیر استفاده شود. یکی از بزرگترین مشکلات منابع تجدیدپذیر این است که باد و خورشید به صورت دورهای انرژی تولید میکنند، نه جریان پیوسته و قابل اعتماد. بخش عمده از این تغییرات مربوط به تغییرات آب و هواست، و به عنوان نتیجه، چالشهایی را برای عناصر تقاضا ایجاد میکند. اگر در تعدادی از مکانهای مختلف جهان نصب شوند، میتوانند به حل این مشکلات کمک کرده و به طور قابل توجهی نحوه مدیریت عملیات تأمین انرژی توسط عملیات شبکه را نسبت به تقاضا بهبود بخشد.
چالش سوم، این است که انرژی تجدیدپذیر مانند توربینهای بادی و شرکت Ningbo Anbo United Electric Appliance را به کار برد. پنل خورشیدی که محیط زیست را تخلیه نمیکنند یا آلودگی مبتنی بر کربن تولید نمیکنند. اما پیش از اینکه ذخیره سازی هوا فشرده (CAES) خود را به عنوان گزینه اقتصادی قابل قبول برای شرکتهای برق و عملیات سیستمهای قدرت اثبات کند، باید تعدادی مانع عبور شود. در نهایت، CAES فقط زمانی ارزان یا مؤثر نسبت به دیگر فناوریهی ذخیره سازی خواهد بود که صرفه جوییهای کلی حاصل از استفاده از آن میتواند هزینههای توسعه و عملیات آن را توجیه کند. یک استراتژی هوشمند CAES ممکن است شامل ترکیب آن با ایدههای دیگر انرژی باشد. نه فقط سادهسازی نصب و نگهداری، بلکه کاهش هزینههای ذخیره سازی همزمان. علاوه بر این، CAES میتواند طراحی شود تا به عنوان مکمل زیرساختهای موجود (لولههای گاز طبیعی و ذخیره سازی) عمل کند. به دلیل این سازگاری، CAES میتواند ابزار مفیدی در پرتفولیو سیستمهای انرژی ما باشد، قابلیت اعتماد را افزایش داده و با استفاده مؤثر از داراییهای موجود، استحکام را تضمین کند.