Mnoho myšlienok sa týka problémov so skladovaním solárnej energie, keď sa snažíme dosiahnuť udržateľnú, čistú a obnoviteľnú energiu.
Svet robí všetko, čo je v jeho silách, aby dosiahol trvalo udržateľný rozvoj, a to sa dá dosiahnuť len vtedy, ak budú splnené určité faktory, ako napríklad zabezpečenie univerzálneho prístupu k cenovo dostupnej, čistej a spoľahlivej energii.
Keď sa stretneme s týmito faktormi, musíme sa pozrieť na niektoré fakty, ako sú klimatické zmeny, nerovnosti, obmedzenia zdrojov, populačný rast, geopolitika, potravinová bezpečnosť a zdravie, ktoré dnes prevládajú v našom svete.
Keďže sa snažíme o trvalo udržateľný rozvoj. Pre tento úspech musia byť všetky ruky na palube. Ľahšie sa to povie, ako urobí.
Môžeme sa sústrediť na vytváranie povedomia o klimatických zmenách a škodách, ktoré fosílne palivá spôsobujú životnému prostrediu, dokonca sa nás priamo dotýkajú, môžeme sa rozhodnúť presadzovať zákony zakazujúce využívanie energie z fosílnych palív alebo môžeme jednoducho migrovať k týmto obnoviteľným zdrojom energie s vedomím, že sú nie úplne bezpečné.
Priemyselný vek urobil chyby, ktoré, ako sa zdá, robíme dnes. A to je ísť do úsilia bez toho, aby ste riskovali.
Priemyselný vek alebo vek, ktorý priniesol masovú výrobu a používanie fosílnych palív, nezohľadňoval riziká spojené s týmto úsilím, ale vek sa o to usiloval kvôli obrovskému nárastu trhu s fosílnymi palivami, základnej technológie na ich výrobu, masovej výroby a ich efektívnosti.
Keď sa teda účinky využívania energie z fosílnych palív čoraz viac zdôrazňovali, ľudia začali tlačiť na alternatívnu energiu. Teraz tam nie je žiadna bezpečná energia, ale môžeme povedať, že po pravde, obnoviteľná energia je oveľa lepšia vzhľadom na environmentálne a zdravotné riziká.
Pozreli sme sa však na ďalšie faktory, z ktorých niektoré sú životné prostredie, zdravie, efektívnosť, náklady, ale aby sme vymenovali aspoň niektoré. Prechod na využívanie obnoviteľnej energie nás stavia do nie celkom nového kruhu nepriaznivých účinkov, keďže čelíme energii z fosílnych palív, z ktorých niektoré nepoznáme, ako napríklad účinnosť.
Človek môže snívať o ideálnom svete, ktorého energia sa získava z veľkých obnoviteľných zdrojov, ako je solárna energia. Ale niektoré problémy sú spojené s využívaním týchto obnoviteľných energií, a ak sa nevyriešia, nielen skok do ich rozšíreného používania, môžeme z toho získať dobré výhody.
Nie ako sme to urobili s energiou z fosílnych palív. Obnoviteľná energia prináša množstvo výhod, z ktorých môžeme čerpať.
Vodná energia je stále najpoužívanejšou obnoviteľnou energiou, ktorá vyrába masívnu energiu pre krajiny s menšími nevýhodami, ale krajiny a komunity, ktoré nemajú prístup k vodnej energii, považujú solárnu energiu za lepšiu alternatívu, pretože solárna energia je neobmedzená.
Existujú však určité problémy s používaním solárnej energie ako alternatívnej energie k súčasnej energii z fosílnych palív.
Svet sa každým dňom vyvíja, a to preto, že myslenie ľudí sa rozvíja a prináša lepšie riešenia na vyriešenie ľudských problémov a zabezpečenie lepšieho života pre nás a pre budúcu generáciu.
Začiatok výroby slnečnej energie priniesol úplne nový problém kolísania slnečného žiarenia, ktoré viedlo k nižšej, ako je potrebné produkcii energie alebo k žiadnej produkcii.
Pri využívaní fosílnych palív to nebolo známe. A keďže neexistuje nepretržitá výroba, ako je to pri výrobe energie z fosílnych palív, je potrebná kompenzácia za obdobia obmedzenej alebo žiadnej výroby, aby sa zabezpečila nepretržitá elektrifikácia sveta obnoviteľnou energiou.
Keďže existujú obdobia, kedy je produkcia energie zo slnečnej energie viac ako potrebná v dôsledku vysokej radiácie vyskytujúcej sa niekoľko dní alebo niekoľko hodín, vedci našli spôsob, ako uložiť túto prebytočnú energiu prostredníctvom vývoja určitých technológií, ktoré dokážu uchovávať solárnu energiu. energie.
Teraz je to relatívne nové a v tomto desaťročí začalo byť celosvetovo známe, takže existujú určité nevýhody, ak sa s nimi nebude zaobchádzať, mohlo by byť používanie slnečnej energie ako alternatívnej a obnoviteľnej energie katastrofálne a nežiaduce.
Preto sa pozrieme na problémy, ktoré ovplyvňujú skladovanie solárnej energie – problémy so skladovaním solárnej energie.
Obsah
Typy systémov na skladovanie solárnej energie
K dispozícii sú rôzne typy systémov skladovania solárnej energie a sú;
- Systémy skladovania tepelnej energie
- Skladovanie energie stlačeného vzduchu
- Vodíkový plyn
- Prečerpávací hydroelektrický skladovací systém
1. Systémy skladovania tepelnej energie
Systémy akumulácie tepelnej energie, ktoré boli prvýkrát použité v roku 1985, vyrábajú elektrinu zachytávaním tepla zo slnka a ukladaním tejto energie vo vode, roztavených soliach alebo iných tekutinách.
Systém skladovania tepelnej energie sa zvyčajne skladá z akumulačného média v zásobníku alebo nádrži, vstavaného chladiaceho systému, potrubia, čerpadla (čerpadiel) a ovládacích prvkov.
Existujú dve triedy systémov skladovania tepelnej energie a táto klasifikácia je založená na prevádzkovej teplote. Zahŕňajú; nízkoteplotné skladovacie systémy tepelnej energie a vysokoteplotné skladovacie systémy energie.
Nízkoteplotné systémy akumulácie tepelnej energie využívajú studenú vodu a proces opätovného ohrevu, kým vysokoteplotné systémy akumulácie tepelnej energie sú založené na latentnom a termochemickom skladovaní tepla.
Systémy na skladovanie tepelnej energie môžu byť schopné skladovať veľké množstvá pri relatívne nízkych investičných nákladoch, pričom sa tiež vyhnú vzniku akýchkoľvek veľkých rizík.
2. Skladovanie energie stlačeného vzduchu
Tu sa ukladá elastická potenciálna energia stlačeného vzduchu až do jej uvoľnenia na výrobu elektriny. Keď slnečná energia vstupuje do systému skladovania energie stlačeného vzduchu, elektromotor poháňa vzduchový kompresor, kde sa stlačený okolitý vzduch ukladá pod tlakom v podzemnej jaskyni a v prípade potreby sa uvoľňuje.
Môže dochádzať k nežiaducim výbojom energie v dôsledku vytvárania tepla v rámci systému akumulácie energie stlačeného vzduchu, keď sú na vzduch aplikované vysoké tlaky. Aby sa to minimalizovalo, sú prítomné medzichladiče a dochladzovače, systém na ukladanie energie stlačeného vzduchu na extrakciu tepla počas procesu kompresie.
3. Plynný vodík
Plynný vodík je jednou z najväčších energetických zložiek akéhokoľvek paliva. Je to ideálny spôsob skladovania a distribúcie energie aj solárnej energie.
Systém skladovania vodíkového plynu manipuluje s vlastnosťami cyklohexánu na výrobu energie prostredníctvom reprodukovateľného cyklického procesu, kde po hydrogenácii nasleduje dehydrogenácia.
Proces hydrogenácie tvorí cyklohexán (C6H12) pridaním šiestich atómov vodíka z bohatých uhľovodíkov do benzénu (C6H6) prítomného v systéme skladovania vodíka po vystavení slnečnému žiareniu.
Procesy dehydrogenácie nastávajú po odstránení šiestich uhlíkov z cyklohexánu, čo umožňuje, aby sa táto chemikália stala dostupnou na použitie v zariadeniach na skladovanie energie a iných aplikáciách.
Nanočastice na báze platiny sú základným aspektom dehydrogenačnej reakcie, v ktorej tieto nanočastice pôsobia ako fotokatalyzátory tým, že poskytujú dočasný dar svojich fotoexcitovaných elektrónov existujúcim molekulám cyklohexánu.
Tento dar preruší väzby uhlík-vodík, čím sa uvoľnia atómy vodíka bez toho, aby sa uvoľnilo prebytočné teplo. Je to jedna z najefektívnejších možností skladovania energie, pretože umožňuje premeniť až 97 % benzénu späť na cyklohexán.
4. Prečerpávacie vodné akumulačné systémy
Ide o akumulačný systém, ktorý pomáha pri prispôsobivosti premenlivosti slnečného žiarenia, ktoré spôsobuje, že ponuka energie v niektorých obdobiach prevyšuje dopyt a v niektorých obdobiach dopyt prevyšuje ponuku.
Keď ponuka prevýši dopyt, voda sa čerpá do hornej nádrže na uskladnenie slnečnej energie a keď dopyt prekročí ponuku, voda z tejto počiatočnej nádrže sa uvoľní z kopca do dolnej nádrže cez turbíny, kde sa vyrába elektrina.
Zotrvačník je podobná prenosová technológia akumulácie energie, toto zariadenie valcového tvaru obsahuje veľký rotor vo vnútri vákua. Keď sa energia odoberá zo svojho zdroja energie (slnko), rotor sa zrýchľuje na veľmi vysoké otáčky a ukladá elektrinu ako rotačnú energiu v zariadení.
Energia sa potom môže distribuovať, keď sa rotor prepne do „režimu výroby“, ktorý spomalí rotor a vráti elektrinu do siete na spotrebiteľské použitie.
Batérie, podobne ako zotrvačníky, môžu byť umiestnené kdekoľvek a často sa považujú za podobné skladovacie systémy na distribúciu energie. Pre veľký potenciál ukladania energie sa batérie môžu líšiť od sodíkovo-sírových, kov-vzduchových, lítium-iónových a olovených batérií v závislosti od ich zdroja energie a použitia.
9 hlavných problémov so skladovaním slnečnej energie
Toto sú niektoré z problémov skladovania solárnej energie, ktoré je potrebné riešiť, zahŕňajú:
- Nedostatok štandardizácie
- Vysoké ceny úložných systémov
- Zastaraná regulačná politika a dizajn trhu
- Neúplná definícia skladovania energie
- Tepelné straty
- Straty účinnosti
- Obmedzený systém skladovania solárnej energie na uspokojenie súčasného dopytu po skladovaní solárnej energie.
- Váhavý postoj vlády prijať solárnu energiu kvôli jej súčasným nákladom.
- Zmeny v slnečnom žiarení.
1. Nedostatok štandardizácie
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Neexistuje žiadna špecifická norma pre hromadnú výrobu batérií, ktoré sú hlavným skladovacím systémom používaným pri výrobe solárnej energie.
Dôvodom je jej komplexnosť a tiež skutočnosť, že skladovanie solárnej energie je rozvíjajúcim sa trhom. S rôznymi technickými požiadavkami, ktoré je potrebné splniť, ako aj s rôznymi procesmi a politikami, s ktorými je potrebné zápasiť, čelia batérie prekážke pri masívnom nasadení.
2. Vysoké ceny úložných systémov
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Toto nie je len hlavný problém spojený so systémami skladovania solárnej energie, ale aj najpálčivejší problém. Aj keď sa ceny solárnych batérií drasticky znížili, stále sú neuveriteľne vysoké.
Čím väčšie sú vaše solárne panely na zachytenie väčšieho množstva slnečného žiarenia generujúceho energiu alebo elektrinu, tým väčšie sú batérie a tým vyššie náklady. Špeciálne systémy skladovania solárnej energie na veľkú alebo masívnu výrobu energie pre sieť konkrétnej komunity sú veľmi nákladné.
Aj keď existujú efektívnejšie systémy na skladovanie solárnej energie, ktoré možno použiť pre komunity, najmä na niektorých miestach počas zimných období, tieto systémy skladovania solárnej energie sú veľmi zložité a veľmi nákladné. To spôsobilo, že mnohé štáty alebo komunity neprijali tieto efektívne systémy skladovania solárnej energie.
3. Zastaraná regulačná politika a dizajn trhu
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Pretože skladovanie solárnej energie je na trhu relatívne nové, regulačná politika zatiaľ nepokrýva systémy skladovania solárnej energie, ako sa očakávalo pri nových technológiách.
Okrem pravidiel veľkoobchodného trhu bude potrebné aktualizovať aj pravidlá pre maloobchod, keďže záujem bývania, obchodu a priemyslu rastie.
4. Neúplná definícia skladovania energie
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Pretože skladovanie solárnej energie je na trhu relatívne nové, zainteresované strany a tvorcovia politík na celom svete zápasia s tým, ako definovať rýchlo pôsobiace úložisko batérií. To spôsobilo, že skladovanie solárnej energie má krízu identity.
5. Tepelné straty
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Solárna energia je tepelná energia, čo znamená, že skladovanie slnečnej energie je zároveň skladovaním tepelnej energie, aj keď sa tentoraz používa na elektrifikáciu a iné účely využitia energie. Rovnako ako vypnutie plynu alebo zdroja energie kanvice s vodou.
Voda môže byť prevarená, ale ako čas plynie, pretože nie je pripojený zdroj energie, teplota vody klesá. Takže teplo uložené v batérii alebo akumulačnom systéme solárneho energetického systému klesá, keď už nie je slnečné žiarenie, ktoré by mohlo nabíjať batérie.
Takže ako rezident mimo siete využívajúci slnečnú energiu na výrobu energie alebo ktokoľvek, kto využíva solárnu energiu, budete mať výboje tepla, aj keď nie ste doma.
Aj keď je to väčšinou kompenzované počtom hodín slnečného žiarenia počas dňa, čo sa stane v zimných obdobiach, dôjde k výpadkom energie, ak sa nepoužije alternatívny zdroj energie, integrovaný alebo zapojený.
Existujú opravy tohto problému, ale je to nákladné, nie je rozšírené a nedá sa použiť na väčšinu obyvateľov mimo siete.
6. Straty účinnosti
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Rovnako ako ktorákoľvek iná batéria, systémy skladovania solárnej energie tvorené prevažne batériami časom strácajú účinnosť. Typický systém skladovania solárnej energie, ktorý sa skladá z hlavných batérií, má životnosť 10 rokov. Teraz sa to môže zdať obrovské, ale kvôli nákladom by boli bežné tarifné systémy za elektrinu lacnejšie na 10 rokov.
7. Obmedzený systém solárnej energie na uspokojenie súčasného dopytu po skladovaní solárnej energie
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Dopyt po skladovaní solárnej energie je veľmi masívny a kvôli mnohým faktorom, ako sú výrobné náklady, sú vyrobené systémy na skladovanie solárnej energie menšie ako dopyt. Tiež náklady na rôzne systémy skladovania solárnej energie spôsobili, že mnohí sa vyhýbali ich nákupu a používaniu
8. Váhavý postoj vlády prijať systémy na skladovanie solárnej energie z dôvodu ich súčasných nákladov
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. V priebehu rokov vláda váhala akceptovať používanie solárnej energie vo všeobecnosti v mnohých krajinách kvôli nákladom na systém skladovania solárnej energie. To je jeden z hlavných dôvodov, prečo neprebehla migrácia z neobnoviteľnej energie na obnoviteľnú, akou je solárna energia
9. Zmeny v slnečnom žiarení
Toto je jeden z problémov skladovania solárnej energie, ktorým čelí sektor solárnej energie a je potrebné ich riešiť. Toto je najnepríjemnejší problém solárnej energie vo všeobecnosti. V porovnaní s inými formami výroby energie, ako je energia z fosílnych palív, existujú odchýlky v slnečnom žiarení, ktoré vedú k nižšej produkcii energie, ako je potrebné, alebo k žiadnej produkcii.
Takže nie je možné predpovedať hodiny slnečného svetla, ktoré by boli k dispozícii v konkrétny deň. Príliš veľa solárneho nabíjania môže preťažiť batérie a získanie lepšej batérie, ktorú by ste pridali k súčasným, môže byť veľmi nákladné.
Odporúčanie
- 40 najlepších spoločností v oblasti solárnej energie podľa krajín
. - Na čo treba pamätať pri navrhovaní solárneho systému pouličného osvetlenia
. - 7 najlepších spôsobov využitia slnečnej energie | Výhody a nevýhody
. - 5 najlepších univerzít pre environmentálne inžinierstvo
. - 9 etáp v procese hodnotenia vplyvov na životné prostredie
. - Zmena klímy | Definícia, príčiny, následky a riešenia
Srdcom nadšený ekológ. Vedúci autor obsahu v EnvironmentGo.
Snažím sa vzdelávať verejnosť o životnom prostredí a jeho problémoch.
Vždy to bolo o prírode, ktorú by sme mali chrániť a nie ničiť.