Mnoho myšlenek se objevuje o problémech skladování solární energie, když se snažíme dosáhnout udržitelné, čisté a obnovitelné energie.
Svět dělá vše, co je v jeho silách, aby dosáhl udržitelného rozvoje, a toho lze dosáhnout pouze tehdy, budou-li splněny určité faktory, jako je zajištění všeobecného přístupu k cenově dostupné, čisté a spolehlivé energii.
S ohledem na tyto faktory se musíme podívat na některá fakta, jako je změna klimatu, nerovnosti, omezení zdrojů, populační růst, geopolitika, potravinová bezpečnost a zdraví, které jsou dnes v našem světě převládající.
Protože usilujeme o udržitelný rozvoj. Pro tento úspěch musí být všechny ruce na palubě. To se snadněji řekne, než udělá.
Můžeme se soustředit na vytváření povědomí o změně klimatu a škodách, které fosilní paliva páchají na životním prostředí, dokonce se nás přímo dotýkají, můžeme se rozhodnout prosazovat zákony zakazující využívání energie z fosilních paliv nebo můžeme jednoduše migrovat k těmto obnovitelným zdrojům energie s vědomím, že jsou ne zcela bezpečné.
Průmyslový věk udělal chyby, které, jak se zdá, děláme dnes. A to je pokus bez riskování.
Průmyslový věk nebo doba, která přinesla masovou výrobu a používání fosilních paliv, nezvažovala rizika spojená s tímto úsilím, ale doba usilovala o masivní zisk na trhu s fosilními palivy, základní technologii pro jejich výrobu, masová výroba a jejich účinnost.
Když se tedy účinky využívání energie z fosilních paliv více vysvětlovaly, lidé začali tlačit na alternativní energii. Nyní tam není žádná bezpečná energie, ale můžeme říci, že po pravdě řečeno, obnovitelná energie je mnohem lepší s ohledem na environmentální a zdravotní rizika.
Ale podívali jsme se na další faktory, z nichž některé jsou životní prostředí, zdraví, účinnost, náklady, ale abychom jmenovali alespoň některé. Přestoupení k využívání obnovitelné energie nás staví do ne zcela nového kruhu nepříznivých účinků, protože čelíme energii z fosilních paliv, z nichž některé neznáme, jako je účinnost.
Člověk může snít o ideálním světě, jehož energie je získávána z velkých obnovitelných zdrojů, jako je solární energie. Některé problémy však vyžadují využívání těchto obnovitelných energií, a pokud se nevyřeší, ne jen skokem do jejich rozšířeného používání, můžeme z toho mít dobré výhody.
Ne jako jsme to udělali s energií z fosilních paliv. Obnovitelná energie přináší spoustu výhod, ze kterých můžeme čerpat.
Vodní energie je stále nejpoužívanější obnovitelnou energií produkující masivní energii pro země, které mají méně nevýhod, ale země a komunity, které nemají přístup k vodní energii, považují solární energii za lepší alternativu, protože solární energie je neomezená.
Existují však určité problémy s používáním solární energie jako alternativní energie k současné energii z fosilních paliv.
Svět se každým dnem vyvíjí, a to proto, že se rozvíjející mysl lidí přináší lepší řešení k řešení lidských problémů a zajišťuje lepší život nám i budoucí generaci.
Počátek výroby solární energie přinesl zcela nový problém kolísání slunečního záření, které vedly k menší než potřebné výrobě energie nebo k žádné výrobě.
Při používání fosilních paliv to nebylo známo. A protože neexistuje nepřetržitá výroba, jak je vidět u výroby energie z fosilních paliv, je potřeba kompenzace za období omezené nebo žádné výroby, aby byla zajištěna nepřetržitá elektrifikace světa obnovitelnými zdroji energie.
Vzhledem k tomu, že existují období, kdy dochází k více než potřebné produkci energie prostřednictvím sluneční energie v důsledku vysokého záření, ke kterému dochází několik dní nebo několik hodin, vědci našli způsob, jak tuto přebytečnou energii uložit prostřednictvím vývoje určitých technologií, které mohou být schopny uchovat sluneční energii. energie.
Nyní je to relativně nové a v tomto desetiletí začalo být celosvětově známé, takže existují určité nevýhody, pokud se s nimi nebude zacházet, mohlo by použití solární energie jako alternativní a obnovitelné energie způsobit katastrofální a nežádoucí.
Proto se podíváme na problémy, které ovlivňují skladování solární energie – problémy se skladováním solární energie.
Obsah
Typy systémů skladování solární energie
K dispozici jsou různé typy systémů skladování solární energie a jsou;
- Systémy akumulace tepelné energie
- Akumulace energie stlačeného vzduchu
- Plynný vodík
- Přečerpávací hydroelektrický akumulační systém
1. Systémy skladování tepelné energie
Systémy akumulace tepelné energie, které byly poprvé použity v roce 1985, vyrábějí elektřinu zachycováním tepla ze slunce a ukládáním této energie ve vodě, roztavených solích nebo jiných tekutinách.
Systém akumulace tepelné energie se obvykle skládá z akumulačního média v nádrži nebo nádrži, vestavěného chladicího systému, potrubí, čerpadla (čerpadla) a ovládacích prvků.
Existují dvě třídy systémů akumulace tepelné energie a tato klasifikace je založena na její provozní teplotě. Obsahují; nízkoteplotní systémy skladování tepelné energie a vysokoteplotní systémy skladování energie.
Nízkoteplotní systémy akumulace tepelné energie využívají studenou vodu a proces přihřívání, zatímco vysokoteplotní systémy akumulace tepelné energie jsou založeny na akumulaci latentního a termochemického tepla.
Systémy pro skladování tepelné energie mohou být schopny skladovat velká množství při relativně nízkých investičních nákladech, přičemž se také vyhnou vzniku jakýchkoli velkých rizik.
2. Skladování energie stlačeného vzduchu
Zde se ukládá elastická potenciální energie stlačeného vzduchu až do jejího uvolnění k výrobě elektřiny. Když solární energie vstupuje do systému skladování energie stlačeného vzduchu, elektromotor pohání vzduchový kompresor, kde se stlačený okolní vzduch ukládá pod tlakem v podzemní jeskyni a v případě potřeby se uvolňuje.
Může docházet k nežádoucím výbojům energie jako důsledek tvorby tepla v systému akumulace energie stlačeného vzduchu, když jsou na vzduch aplikovány vysoké tlaky. Aby to bylo minimalizováno, jsou přítomny mezichladiče a dochlazovače, systém skladování energie stlačeného vzduchu, který odebírá teplo během procesu komprese.
3. Plynný vodík
Plynný vodík je jednou z největších energetických složek jakéhokoli paliva. Je to ideální metoda pro skladování a distribuci energie i solární energie.
Systém skladování plynného vodíku manipuluje s vlastnostmi cyklohexanu pro výrobu energie prostřednictvím reprodukovatelného cyklického procesu, kde po hydrogenaci následuje dehydrogenace.
Proces hydrogenace tvoří cyklohexan (C6H12) přidáním šesti atomů vodíku z hojných uhlovodíků do benzenu (C6H6) přítomného v systému skladování vodíku po vystavení slunečnímu záření.
K dehydrogenačním procesům dochází po odstranění šesti uhlíků z cyklohexanu, což umožňuje, aby se tato chemikálie stala dostupnou pro použití v zařízeních pro skladování energie a dalších aplikacích.
Nanočástice na bázi platiny jsou základním aspektem dehydrogenační reakce, ve které tyto nanočástice působí jako fotokatalyzátory tím, že dočasně darují své fotoexcitované elektrony existujícím molekulám cyklohexanu.
Tento dar přeruší vazby uhlík-vodík a uvolní atomy vodíku, aniž by došlo k uvolnění přebytečného tepla. Je to jedna z nejúčinnějších možností skladování energie, protože umožňuje až 97 % benzenu přeměnit zpět na cyklohexan.
4. Přečerpávací vodní akumulační systémy
Jedná se o akumulační systém, který pomáhá v přizpůsobivosti proměnlivosti slunečního záření, které způsobuje, že nabídka energie v některých obdobích převyšuje poptávku a v některých obdobích poptávka převyšuje nabídku.
Když nabídka překročí poptávku, voda se čerpá do horní nádrže, aby se uchovala solární energie, a když poptávka převýší nabídku, voda v této počáteční nádrži se uvolňuje stékáním z kopce do dolní nádrže prostřednictvím turbín, kde se vyrábí elektřina.
Setrvačník je podobná technologie ukládání přenosové energie, toto zařízení válcového tvaru obsahuje velký rotor uvnitř vakua. Když je energie odebírána ze svého zdroje energie (slunce), rotor se zrychluje na velmi vysoké rychlosti a ukládá elektřinu jako rotační energii uvnitř zařízení.
Energii lze poté distribuovat, jakmile se rotor přepne do „generačního režimu“, který zpomalí rotor a vrátí elektřinu do sítě pro spotřebitelské použití.
Baterie, stejně jako setrvačníky, mohou být umístěny kdekoli a často se na ně pohlíží jako na podobné akumulační systémy pro distribuci energie. Pro velký potenciál skladování energie se baterie mohou lišit od sodíkovo-sirných, kov-vzduchových, lithium-iontových a olověných baterií v závislosti na jejich zdroji energie a aplikaci.
9 hlavních problémů se skladováním solární energie
Toto jsou některé z problémů skladování solární energie, které je třeba řešit, zahrnují:
- Nedostatek standardizace
- Vysoké ceny úložných systémů
- Zastaralá regulační politika a design trhu
- Neúplná definice skladování energie
- Tepelné ztráty
- Ztráty účinnosti
- Omezený systém skladování solární energie, který uspokojí současnou poptávku po skladování solární energie.
- Váhání vlády přijmout solární energii kvůli jejím současným nákladům.
- Změny v záření sluneční energie.
1. Nedostatek standardizace
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Neexistuje žádná specifická norma pro hromadnou výrobu baterií, které jsou hlavním skladovacím systémem používaným při výrobě solární energie.
Důvodem je její složitost a také skutečnost, že skladování solární energie je rozvíjející se trh. S různými technickými požadavky, které je třeba splnit, stejně jako s různými procesy a politikami, se kterými je třeba se potýkat, čelí baterie překážce masivního nasazení.
2. Vysoké ceny úložných systémů
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Toto není jen hlavní problém spojený se systémy skladování solární energie, ale také nejpalčivější problém. I když se ceny solárních baterií drasticky snížily, jsou stále neuvěřitelně vysoké.
Čím větší solární panely zachycují více slunečního záření generujícího energii nebo elektřinu, tím větší jsou baterie a tím vyšší jsou náklady. Speciální systémy skladování solární energie pro velkou nebo masivní výrobu energie pro síť konkrétní komunity jsou velmi nákladné.
Ačkoli existují účinnější systémy pro skladování solární energie, které lze použít pro komunity, zejména v některých lokalitách během zimních období, tyto systémy skladování solární energie jsou velmi složité a velmi nákladné. To způsobilo, že mnoho států nebo komunit nepřijalo tyto účinné systémy skladování solární energie.
3. Zastaralá regulační politika a design trhu
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Vzhledem k tomu, že skladování solární energie je na trhu relativně nové, regulační politika dosud nezahrnuje systémy skladování solární energie, jak se očekávalo u vznikajících technologií.
Kromě pravidel velkoobchodního trhu bude potřeba aktualizovat také pravidla pro maloobchod, protože zájem rezidenčních a obchodních a průmyslových odvětví roste.
4. Neúplná definice skladování energie
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Protože skladování solární energie je na trhu relativně nové, zúčastněné strany a tvůrci politik po celém světě se potýkají s tím, jak definovat rychle působící bateriové úložiště. To způsobilo, že skladování solární energie má krizi identity.
5. Tepelné ztráty
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Solární energie je tepelná energie, což znamená, že akumulace solární energie je zároveň akumulací tepelné energie, i když je tentokrát využívána k elektrifikaci a dalším účelům využití energie. Stejně jako vypnutí plynu nebo zdroje energie konvice s vodou.
Voda se může vařit, ale jak čas plyne, protože není připojený zdroj energie, teplota vody klesá. Teplo uložené v baterii nebo akumulačním systému solárního energetického systému se tedy sníží, jakmile již není žádné sluneční záření, které by mohlo nabíjet baterie.
Takže jako rezident mimo síť využívající solární energii k výrobě energie nebo kdokoli, kdo využívá solární energii, budete mít výboje tepla, i když nejste doma.
I když je to ve většině případů kompenzováno hodinami slunečního záření za den, co se stane v zimních obdobích, dojde k výpadkům, pokud není použit alternativní zdroj energie, integrovaný nebo zapojený.
Existují opravy tohoto problému, ale je to nákladné, není rozšířené a nelze jej použít na většinu obyvatel mimo síť.
6. Ztráty účinnosti
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Stejně jako jakákoli jiná baterie by solární systémy pro ukládání energie tvořené převážně bateriemi časem snižovaly účinnost. Typický systém skladování solární energie, který se skládá z hlavních baterií, má životnost 10 let. Nyní se to může zdát obrovské, ale kvůli jeho ceně by byly běžné systémy tarifů za elektřinu levnější po dobu 10 let.
7. Omezený systém solární energie pro uspokojení současné poptávky po skladování solární energie
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Poptávka po skladování solární energie je velmi masivní a kvůli mnoha faktorům, jako jsou výrobní náklady, jsou vyrobené systémy skladování solární energie menší než poptávka. Také náklady na různé systémy skladování solární energie způsobily, že se mnozí vyhýbají nákupu a používání
8. Váhání vlády přijmout systémy skladování solární energie kvůli jejich současným nákladům
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. V průběhu let vláda váhala s přijetím solární energie obecně pro mnoho zemí kvůli nákladům na systém skladování solární energie. To je jeden z hlavních důvodů, proč nedošlo k migraci z neobnovitelné energie na obnovitelné, jako je solární energie
9. Změny vyzařování sluneční energie
Toto je jeden z problémů se skladováním solární energie, kterým čelí sektor solární energie, a je třeba je řešit. Toto je nejpalčivější problém solární energie obecně. Ve srovnání s jinými formami výroby energie, jako je energie z fosilních paliv, existují rozdíly ve slunečním záření, které vedou k menší produkci energie, než je potřeba, nebo k žádné produkci.
Takže nelze předpovědět hodiny slunečního světla, které by byly k dispozici v konkrétní den. Příliš mnoho solárního nabíjení může přetížit baterie a získat lepší baterii, kterou lze přidat k těm současným, může být velmi nákladné.
Doporučení
- Top 40 společností zabývajících se solární energií podle zemí
. - Na co nezapomenout při navrhování solárního systému pouličního osvětlení
. - Top 7 využití solární energie | Výhody a nevýhody
. - 5 nejlepších univerzit pro environmentální inženýrství
. - 9 fází procesu posuzování vlivů na životní prostředí
. - Změna klimatu | Definice, příčiny, následky a řešení
Srdcem nadšený ochránce životního prostředí. Hlavní autor obsahu ve společnosti EnvironmentGo.
Snažím se osvětu veřejnosti o životním prostředí a jeho problémech.
Vždy šlo o přírodu, kterou bychom měli chránit a ne ničit.