Peisajul energetic global se schimbă rapid, impulsionat de necesitatea reducerii emisiilor de carbon și de tranziția către un viitor energetic durabil. Ca urmare, tehnologiile de stocare a energiei devin o soluție importantă pentru gestionarea și stocarea energiei generate din surse regenerabile. În acest articol, vom explora diferitele tipuri de tehnologii de stocare a energiei, aplicațiile lor și beneficiile pe care le oferă.
Tehnologiile de stocare a energiei sunt esențiale pentru gestionarea și stocarea energiei din surse regenerabile, cum ar fi energia solară și cea eoliană. Acestea permit stocarea energiei excedentare pentru utilizarea în perioadele de cerere maximă, reducând astfel nevoia de energie electrică din rețea și îmbunătățind stabilitatea acesteia. Tehnologiile de stocare a energiei oferă, de asemenea, numeroase alte beneficii, inclusiv economii de costuri, creșterea fiabilității și reducerea impactului asupra mediului.
Stocarea în baterii
Stocarea în baterii este una dintre cele mai utilizate tehnologii de stocare a energiei. Aceasta folosește baterii reîncărcabile pentru a stoca energie electrică care poate fi utilizată în perioadele de cerere mare. Stocarea în baterii poate fi utilizată într-o varietate de aplicații, inclusiv rezidențiale, comerciale și industriale. Bateriile cu ioni de litiu sunt cel mai frecvent utilizate tip de baterie în sistemele de stocare a energiei, deși și alte tipuri de baterii, cum ar fi cele cu acid plumbic și cu flux, sunt utilizate.
Un exemplu de utilizare a stocării în baterii este bateria Tesla din Australia de Sud, cea mai mare baterie cu ioni de litiu din lume. Bateria are o capacitate de 100 de megawați și poate alimenta 30.000 de case timp de o oră în timpul unei pene de curent. Bateria a fost instalată ca răspuns la o pene de curent națională în 2016 și a ajutat de atunci la stabilizarea rețelei electrice în perioadele de cerere mare.
Stații de pompare cu acumulare hidroelectrică
Pomparea cu acumulare este o formă de stocare a energiei în care apa este pompată dintr-un rezervor inferior într-unul superior când electricitatea este abundentă, iar apa este eliberată apoi pentru a genera electricitate atunci când este necesară. Pomparea cu acumulare este o tehnologie stabilă care a fost utilizată încă din anii 1920. Este o formă extrem de eficientă de stocare a energiei, cu eficiențe de până la 80%.
Un exemplu de pompare cu acumulare în acțiune este stația Bath County Pumped Storage din Virginia, cea mai mare instalație de acest tip din lume. Instalația are o capacitate de 3.003 megawați și poate alimenta cu energie 3 milioane de case timp de până la 10 ore.
Stocarea cu volant
Stocarea de energie cu volan este o tehnologie de stocare a energiei cinetice care implică rotirea unui rotor la viteze mari pentru a stoca energie. Energia este stocată ca energie cinetică de rotație în rotor, iar când este necesar, rotorul este încetinit, iar energia cinetică este convertită înapoi în energie electrică.
Sistemele de stocare cu volan constau în mod tipic dintr-un rotor, un motor/generator și o încapsulare cu vid pentru a reduce rezistența la aer și frecarea. Rotorul poate învârti la viteze de până la 60.000 de rotații pe minut și poate stoca energie pentru perioade scurte de timp, de obicei de la câteva secunde la câteva minute.
Sistemele de stocare a energiei cu volan sunt extrem de eficiente, cu eficiențe de până la 90%, și au o durată lungă de viață de până la 20 de ani. Ele sunt potrivite în mod deosebit pentru aplicații în care este necesară o putere ridicată pentru perioade scurte de timp, cum ar fi furnizarea de servicii de reglare a frecvenței la rețea sau furnizarea de energie de rezervă pentru centrele de date. Stocarea de energie cu volan este, de asemenea, prietenoasă cu mediul, deoarece nu produce emisii și nu necesită materiale toxice.
Stocarea prin energie termică
Stocarea termică este o formă de stocare a energiei în care căldura sau frigul este stocată pentru o utilizare ulterioară. Stocarea termică poate fi utilizată pentru o serie de aplicații, inclusiv încălzirea și răcirea clădirilor și generarea de energie electrică. Pentru stocarea termică pot fi utilizate diverse tehnologii, cum ar fi materiale cu schimbare de fază, care stochează energie prin schimbarea stării lor fizice, și rezervoarele de stocare termică, care stochează apă caldă sau rece.
Un exemplu de stocare termică în acțiune este comunitatea solară Drake Landing din Alberta, Canada. Comunitatea folosește un sistem de termoficare cu 800 de panouri solare și 52 de rezervoare de stocare a energiei termice pentru a furniza căldură locuințelor. Sistemul poate satisface 97% din nevoile comunității de încălzire a spațiului cu energie regenerabilă.
Concluzii
Tehnologiile de stocare a energiei devin din ce în ce mai important în tranziția către un viitor energetic durabil. Acestea oferă numeroase beneficii, inclusiv o stabilitate îmbunătățită a rețelei, economii de costuri și impact redus asupra mediului. Pe măsură ce sursele de energie regenerabilă devin mai răspândite, tehnologiile de stocare a energiei vor deveni și mai importante.
Stocarea bateriei este una dintre cele mai utilizate tehnologii de stocare a energiei și este potrivită pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv rezidențiale, comerciale și industriale. Centralele de stocare prin pompare sunt o tehnologie consacrată care este foarte eficientă și poate furniza energie electrică milioanelor de case. Stocarea volantă este o tehnologie mai nouă, care este foarte eficientă și poate ajuta la stabilizarea rețelei electrice în perioadele de mare cerere. Stocarea termică poate fi utilizată pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv încălzirea și răcirea clădirilor și generarea de energie electrică.
Pe măsură ce lumea continuă să se îndrepte către un viitor energetic durabil, este esențial să continuăm să investim și să dezvoltăm tehnologii de stocare a energiei. Procedând astfel, ne putem asigura că avem un sistem energetic fiabil, rezistent și durabil, care poate satisface nevoile secolului XXI și nu numai.
