6種太陽能儲能係統

您是否曾被告知可以舒適地儲存太陽能? 您可以在方便時採用大約 6 種不同類型的太陽能存儲系統。 創建這篇文章是為了讓您了解它們。

儲能是人類美麗而有趣的發明之一。 這是地球從我們的活動中獲得的為數不多的好處之一。 太陽能存儲系統使太陽能的利用更具吸引力。 由於太陽在小時內產生的輻射足以滿足我們每年的能源需求,因此可以儲存額外的能量以供沒有陽光時使用。

作為擁有太陽能電池板的房主,您可以選擇本文中提供的存儲太陽能的方法。 這些選項包括使用渦輪機、離網儲能、並網儲能、太陽能燃料和太陽能池的生產。

除了在公共電網停電時擁有備用電源的好處外,任何類型的太陽能存儲系統的應用都可以幫助您利用使用時間 (TOU) 費率。 TOU 費率是該時期的公用電網公司由於在這些時期對電網的高能源需求而對電力收取更高的費用。

關於太陽能存儲系統

通常,儲能係統用於捕獲電力,將其存儲為化學能、機械能或熱能,並在需要時將其作為電能釋放回。 儲能可以將高峰期產生的多餘能量儲存起來以備將來使用。

可採用不同類型的太陽能儲能係統,在電網停電時提供備用電源,減少電費支出。

太陽能存儲系統是如何構建的

在我們了解太陽能存儲系統是如何構建的之前,我們需要簡要了解一下可再生能源存儲的一般方式。 可再生能源可以化學和機械方式儲存。 存儲基於物質的一些物理原理。

構建太陽能存儲系統的第一個原理是材料在加熱或冷卻時的溫度變化。 物質經歷大量加熱,其中儲存能量的值與所用材料的比熱容成正比。 這導致了一種稱為顯熱的現象。

構建太陽能存儲系統的第二個原則是物質能夠在相變時吸收或釋放潛熱。 如果某個相變伴隨著吸熱,則相反的過程會釋放出等量的熱量,所以只要物質的某個相持續存在,能量就可以儲存起來。

三是基於化學反應。 在這裡,能量產生具有高能化學鍵的化合物,然後在破壞時釋放能量。

能量可以通過形成弱化學鍵來儲存,例如通過水分子在矽膠上的物理吸附。 能量也可以通過形成更強的鍵來儲存,例如將矽氧化成氧化矽(化學吸附)。 由於物理吸附而儲存化學能的材料中能量密度最低,而通過化學吸附儲存化學能的材料中能量密度最高。 存儲系統的存儲容量將相當於反應消耗的熱量或自由能。

可用於太陽能存儲系統的第四個原理是電池等電能存儲設備中電子-空穴對的解離。 光子可以直接從太陽捕獲並存儲在這些電池中。

其中一些原則指導了各種類型的太陽能存儲系統的建設。

6種太陽能儲能係統

太陽能儲能係統的類型有:

  • 離網太陽能存儲系統/電池的使用
  • 並網太陽能儲能係統
  • 混合太陽能存儲系統
  • 太陽能燃料
  • 太陽池
  • 分層太陽能存儲系統

1.離網太陽能存儲系統/電池的使用

使用這種類型的太陽能存儲系統的人沒有連接到公用電網。 為了使用離網系統,您需要有足夠的電池進行存儲。 您的太陽能係統也應該以這樣的方式建造,即您的家將全年供電。

電池按能量存儲的化學方法分類。 它們將化學能轉化為電能。 這是通過用於生產這些電池的電化學電池實現的。

電池中的電化學電池有兩個電極,一個陰極和一個陽極。 這些電池也是電導體並由隔板隔開。 分離器本身由

電池中還有由離子組成的電解質(在陰極和陽極之間)。 這些離子與陰極和陽極的導電材料發生反應。 該反應在電池中產生電流。

電池由不同的材料製成,有不同的尺寸和品牌。 根據使用的材料,我們有

鉛酸電池是用於儲存太陽能的最古老、最便宜的電池。 但是,它們的放電深度較低,因此需要比其他電池更快地更換。 鋰離子電池更適合用作住宅中的太陽能存儲系統類型。 它們更貴,但壽命比鉛酸同類產品長。 它們還具有高能量密度,這使得它們能夠在狹小的空間內儲存能量。

接下來是鎳鎘電池。 它們在大型能源項目中很常見,因為它們可以承受高溫。 與鎳鎘電池相關的毒性和鎘的處置困難是鎳鎘電池使用的主要限制因素。 液流電池是最大和最昂貴的電池。 它們是大規模安裝的最佳選擇。 它們具有低存儲容量和充放電率。

2. 並網太陽能儲能係統

並網存儲系統也稱為並網系統。 該系統使用標準並網逆變器,沒有任何電池存儲。 作為使用太陽能的房主,您可以在公用電網上存儲一些能源。 您家中產生的多餘太陽能可以出口,以換取一些信用或上網電價 (FiT)。

上網電價補貼_(FIT) 是您從家用太陽能電池板產生並存儲在公用電網中的每單位電能所獲得的固定電價。

對於使用這種並網系統的客戶,當太陽能電池板的發電量超過其使用量時,您可以將電力送回電網。 當您的負載超過太陽能發電量時,也可以從公用電網購買額外的電力。

在您購買這種類型的太陽能存儲系統之前,您需要了解,每當停電時,您的面板將無法為您供電。 這是出於安全原因,因為在電力線上工作的線路人員需要知道沒有電源為電網供電。 這僅僅意味著你沒有在停電期間享受一些電力的奢侈。

如果您想降低能源費用並從太陽能激勵措施中受益,這種類型的太陽能存儲系統非常適合您。

3.混合太陽能存儲系統

混合能源系統是一種將兩個或多個能源系統的組合用於能源生產的系統。 這可能是太陽能技術和風力渦輪機的結合,用於能源生產。

混合太陽能存儲系統可以是太陽能蓄電池和公用電網的組合。 當使用這種類型的太陽能存儲系統時,產生的太陽能儲存在電池中,同時客戶使用公共設施。 當電池中的能量用完時,您可以舒適地切換到公用電網。 另一方面,當公用電網停電時,您也可以切換到電池。

4.太陽能燃料

這種類型的太陽能存儲系統仍在進行中。 目前在商業能源市場上並不常見。 太陽能燃料是合成化學物質,例如氫、氨和肼,它們在沒有陽光的情況下生產和儲存。

太陽能燃料的生產可以來自太陽能電池板的電力(電化學)、集中太陽能發電產生的熱能(熱化學)、人工光合作用(光生物)或光子(光化學)。 所有這些都是通過驅動一些化學反應來實現的,這些化學反應將太陽能轉化為化學能。

太陽能燃料也可以直接或間接生產。 直接過程從陽光中產生太陽能燃料,而無需中間的能量轉換。 間接過程首先將太陽能轉化為另一種形式的能源(生物質或電力),然後這種能源進一步用於生產燃料。

在能量轉換過程中,會損失一些能量。 這就是間接過程比直接過程效率低的原因。 然而,間接過程更容易實現。 科學家們正在就如何改進太陽能燃料生產的直接工藝進行更多研究。

太陽能燃料可以儲存盡可能長的時間。 它們也可以從一個地方運輸到另一個地方,使其成為更可靠的電網的寶貴且靈活的資源。

5. 分層太陽能儲能係統

太陽能可以通過兩種方式加以利用和使用; 使用光伏電池和使用 CSP。 分層儲能係統與 CSP 配合使用。 它涉及將太陽能存儲為熱能,在需要時可以將其轉換為電能。

在這裡,熱水儲罐也稱為熱水缸、儲熱罐或儲熱罐,用於儲存用於空間加熱或家庭用途的水。

熱水儲存在絕緣水箱中的時間很長。 如果將能量用於發電,則將熱量用於煮沸水,產生的蒸汽驅動渦輪機發電。

6. 太陽池

太陽能池也適用於集中式太陽能熱發電系統。

太陽池是一個水體,可以收集和儲存太陽能作為熱量。 它的工作原理與自然對流相反。 自然,當陽光照射到鹽水池時,它首先會加熱池底的水。 這種水變得不那麼稠密,通過對流,它的分子上升到表面。

在太陽能池中,情況正好相反。 池塘的建造是為了阻止對流。 池塘接收的鹽量足以使底部的水完全飽和。 當水像往常一樣被加熱時,高鹽水和較熱的水不會與地表的低鹽水和較冷的水完全混合。

混合是溫和的,對流在頂部和底部水中分別發生。 這種效果大大減少了熱量損失。 更多的鹽水可以加熱到90℃,而頂部保持溫度低至30℃

稍後,更多的含鹽熱水可以引導到渦輪機,當需求高時,渦輪機會轉動該渦輪機發電。

常見問題

太陽能儲能係統有多少?

太陽能存儲系統不限於本文討論的五個。 其中有很多,其中大部分仍在開發中。 本文解釋了商業能源市場中常見的那些。

儲存太陽能的最佳方式是什麼?

沒有儲存太陽能的最佳方法。 您應該根據您的需求、預算和位置來選擇特定類型的太陽能存儲系統。 對於遠離公共電網的建築物,離網存儲系統將是合適的。 已經連接到電網但需要一些備用電源的建築物將需要混合存儲系統。

太陽能電池存儲是否值得?

對,他們是。 在公用電網停電期間,電池可以讓您繼續工作。 根據您的預算,您可以購買使用壽命長達 7 年的電池。

太陽能可以儲存多長時間?

存儲系統具有不同的能量和功率容量。 能量容量(以千瓦/小時為單位)是可以存儲的能量,而功率容量(以千瓦為單位)是可以隨時釋放的能量。 這決定了存儲系統在為負載供電時可以服務多長時間。

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