Pojavljuju se mnoge misli o problemima skladištenja solarne energije dok pokušavamo postići održivu, čistu i obnovljivu energiju.
Svijet čini sve što može kako bi postigao održivi razvoj, a to se može postići samo ako se ispune određeni čimbenici poput općeg pristupa pristupačnoj, čistoj i pouzdanoj energiji.
Susrećući se s tim čimbenicima, moramo pogledati neke činjenice poput klimatskih promjena, nejednakosti, ograničenja resursa, rasta stanovništva, geopolitike, sigurnosti hrane i zdravlja koje prevladavaju u današnjem svijetu.
Dok težimo održivom razvoju. Sve ruke moraju biti na palubi za ovo postignuće. Lakše je reći nego učiniti.
Možemo se okupiti oko stvaranja svijesti o klimatskim promjenama i šteti koju fosilna goriva nanose okolišu, čak i izravno utječući na nas, možemo odabrati propagirati zakone koji zabranjuju korištenje energije iz fosilnih goriva ili jednostavno možemo postupno migrirati na te obnovljive izvore energije znajući da su oni nije sasvim sigurno.
Bilo je grešaka koje je napravilo industrijsko doba koje činimo danas. A to je ulazak u pothvat bez preuzimanja rizika.
Industrijsko doba ili doba koje je dovelo do masovne proizvodnje i upotrebe fosilnih goriva nije uzimalo u obzir rizike u taj pothvat, ali je doba težilo zbog ogromnog dobitka na tržištu fosilnih goriva, osnovne tehnologije za njihovu proizvodnju, masovnu proizvodnju i njihovu učinkovitost.
Dakle, kako su učinci korištenja energije iz fosilnih goriva postajali sve izraženiji, ljudi su počeli tražiti alternativnu energiju. Sada ne postoji sigurna energija, ali možemo reći da je, istina, obnovljiva energija daleko bolja s obzirom na rizik za okoliš i zdravlje.
No, jesmo li pogledali druge čimbenike od kojih su neki okoliš, zdravlje, učinkovitost, cijena, ali da spomenemo samo neke. Prelazak na korištenje obnovljive energije stavlja nas u ne sasvim novi krug štetnih učinaka jer smo suočeni s energijom iz fosilnih goriva od kojih neke nismo upoznati poput učinkovitosti.
Može se sanjati o idealnom svijetu čija se energija dobiva iz velikih obnovljivih izvora poput sunčeve energije. No, neki problemi moraju koristiti ove obnovljive izvore energije i ako se riješimo, a ne samo uskočimo u njihovu raširenu upotrebu, možemo izvući dobre koristi od toga.
Ne kao što smo to učinili s energijom iz fosilnih goriva. Obnovljiva energija donosi mnoge prednosti iz kojih možemo izvući.
Hidroelektrična energija je još uvijek najkorištenija masivna energija za proizvodnju obnovljive energije za zemlje koje imaju manje nedostataka, ali zemlje i zajednice koje nemaju pristup hidroelektričnoj energiji smatraju solarnu energiju boljom alternativom budući da je solarna energija neograničena.
No, postoje neki problemi s korištenjem solarne energije kao alternativne energije sadašnjoj energiji fosilnih goriva.
Svijet se svakodnevno razvija i to zato što se umovi ljudi razvijaju donose bolja rješenja za rješavanje čovjekovog problema i osiguravaju bolji život sebi i generaciji koja dolazi.
Početak proizvodnje solarne energije donio je potpuno novi problem varijacija u sunčevom zračenju što je dovelo do proizvodnje energije manje od potrebne ili do nikakva proizvodnje.
To nije bilo poznato u korištenju fosilnih goriva. A budući da ne postoji stalna proizvodnja kao što se vidi u proizvodnji energije iz fosilnih goriva, postoji potreba za nadoknadom za razdoblja ograničene ili nikakve proizvodnje kako bi se osigurala kontinuirana elektrifikacija svijeta obnovljivom energijom.
Budući da postoje razdoblja zbog više nego što je potrebno proizvodnje energije kroz sunčevu energiju kao rezultat visokog zračenja koje se javlja nekoliko dana ili nekoliko sati, znanstvenici su pronašli način pohranjivanja tih viška energije kroz razvoj određenih tehnologija koje mogu pohraniti solarnu energiju. energije.
Sada, ovo je relativno novo i počelo je biti poznato širom svijeta ovog desetljeća, tako da postoje neki nedostaci ako se ne rješavaju mogu učiniti korištenje sunčeve energije kao alternativne i obnovljive energije katastrofalnim i nepoželjnim.
Zato promatramo probleme koji utječu na skladištenje solarne energije – probleme skladištenja solarne energije.
Pregled sadržaja
Vrste sustava za pohranu solarne energije
Dostupne su različite vrste sustava za pohranu solarne energije i to jesu;
- Sustavi za pohranu toplinske energije
- Skladištenje energije komprimiranog zraka
- Plin vodik
- Crpni hidroelektrični sustav za skladištenje
1. Sustavi za pohranu toplinske energije
Prvi put korišteni 1985. godine, sustavi za pohranu toplinske energije generiraju električnu energiju hvatanjem topline od sunca i pohranjivanjem te energije u vodi, rastaljenim solima ili drugim tekućinama.
Sustav za pohranu toplinske energije obično se sastoji od medija za pohranu u spremniku ili spremniku, ugrađenog rashladnog sustava, cjevovoda, pumpe(a) i kontrola.
Postoje dvije klase sustava za pohranu toplinske energije i ova se klasifikacija temelji na njihovoj radnoj temperaturi. Oni uključuju; niskotemperaturni sustavi za pohranu toplinske energije i sustavi za pohranu energije na visokim temperaturama.
Sustavi za pohranu toplinske energije niske temperature koriste hladnu vodu i proces ponovnog zagrijavanja, dok se visokotemperaturni sustavi za pohranu toplinske energije temelje na latentnom i termokemijskom pohranjivanju topline.
Sustavi za pohranu toplinske energije mogu biti u mogućnosti pohraniti velike količine uz relativno niske kapitalne troškove, a također izbjegavaju proizvodnju bilo koje veće opasnosti.
2. Skladištenje energije stlačenog zraka
Ovdje se elastična potencijalna energija komprimiranog zraka pohranjuje do njegovog oslobađanja za proizvodnju električne energije. Kako solarna energija ulazi u sustav za pohranu energije stlačenog zraka, električni motor pokreće zračni kompresor gdje se komprimirani okolni zrak pohranjuje pod tlakom u podzemnoj špilji i ispušta po potrebi.
Može doći do neželjenog pražnjenja energije kao posljedica stvaranja topline unutar sustava za pohranu energije stlačenog zraka jer se na zrak primjenjuju visoki tlakovi. Kako bi se to svelo na najmanju moguću mjeru, prisutni su interni i naknadni hladnjaci sustav za pohranu energije komprimiranog zraka za izdvajanje topline tijekom procesa kompresije.
3. Plin vodik
Plin vodik je jedna od najvećih energetskih komponenti bilo kojeg goriva. Što ga čini idealnom metodom za pohranu i distribuciju energije, čak i sunčeve energije.
Sustav za pohranu plina vodika manipulira svojstvima cikloheksana za proizvodnju energije kroz reproducibilan ciklički proces, gdje nakon hidrogenacije slijedi dehidrogenacija.
Postupkom hidrogenacije nastaje cikloheksan (C6H12) dodavanjem šest atoma vodika iz obilnih ugljikovodika u benzen (C6H6) prisutan u sustavu za pohranu vodika nakon izlaganja suncu.
Procesi dehidrogenacije odvijaju se nakon uklanjanja šest ugljika iz cikloheksana, omogućujući ovoj kemikaliji da postane dostupna za upotrebu u uređajima za pohranu energije i drugim aplikacijama.
Nanočestice bazirane na platini bitan su aspekt reakcije dehidrogenacije, u kojoj te nanočestice djeluju kao fotokatalizatori dajući privremenu donaciju svojih fotopobuđenih elektrona postojećim molekulama cikloheksana.
Ova donacija razbija veze ugljik-vodik, oslobađajući atome vodika bez oslobađanja viška topline. To je jedna od najučinkovitijih opcija za pohranu energije jer omogućuje da se do 97% benzena pretvori natrag u cikloheksan.
4. Crpni hidroelektrični sustavi za skladištenje
Ovo je sustav za pohranu koji pomaže u prilagodljivosti varijabilnosti sunčevog zračenja koje uzrokuje da opskrba energijom u nekim razdobljima premašuje potražnju, a potražnja u nekim razdobljima.
Kada opskrba premašuje potražnju, voda se pumpa u gornji rezervoar za pohranu sunčeve energije, a kada potražnja premašuje opskrbu, voda unutar ovog početnog rezervoara se oslobađa tako što se spušta nizbrdo u donji rezervoar kroz turbine, stvarajući električnu energiju.
Zamašnjak je slična tehnologija za pohranu energije prijenosa, ovaj uređaj cilindričnog oblika sadrži veliki rotor unutar vakuuma. Kada se energija crpi iz svog izvora energije (sunca), rotor ubrzava do vrlo velikih brzina, pohranjujući električnu energiju kao energiju rotacije unutar uređaja.
Energija se tada može distribuirati nakon što se rotor prebaci u "generacijski način rada", što usporava rotor i vraća električnu energiju u mrežu za potrošačku upotrebu.
Baterije, poput zamašnjaka, mogu se nalaziti bilo gdje i često se smatraju sličnim sustavima za pohranu energije za distribuciju energije. Za veliki potencijal pohrane energije, baterije se mogu razlikovati od natrij-sumpornih, metalno-zračnih, litij-ionskih i olovno-kiselinskih baterija, ovisno o njihovom izvoru energije i primjeni.
Top 9 problema sa skladištenjem solarne energije
Ovo su neki od problema skladištenja solarne energije koje treba riješiti, a oni uključuju:
- Nedostatak standardizacije
- Visoke cijene sustava za pohranu podataka
- Zastarjela regulatorna politika i dizajn tržišta
- Nepotpuna definicija skladištenja energije
- Toplotni gubici
- Gubici učinkovitosti
- Ograničeni sustav skladištenja solarne energije kako bi se zadovoljila trenutna potražnja za skladištenjem solarne energije.
- Oklevanje vlade da prihvati solarnu energiju zbog njezine sadašnje cijene.
- Varijacije u zračenju sunčeve energije.
1. Nedostatak standardizacije
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Ne postoji poseban standard za masovnu proizvodnju baterija koje su glavni sustav skladištenja koji se koristi u proizvodnji solarne energije.
To je zbog njegove složenosti i činjenice da je skladištenje solarne energije tržište u nastajanju. Uz različite tehničke zahtjeve koje treba ispuniti, kao i različite procese i politike s kojima se treba boriti, baterije se suočavaju s preprekama za masovnu primjenu.
2. Visoke cijene sustava za pohranu podataka
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Ovo nije samo glavni problem povezan sa sustavima za pohranu solarne energije, već i najzahtjevniji problem. Iako su cijene solarnih baterija drastično smanjene, i dalje su nečuveno visoke.
Što su vaši solarni paneli veći za zadržavanje više sunčevog zračenja koje stvara energiju ili električnu energiju, to su veće baterije i veći je trošak. Posebni sustavi za skladištenje solarne energije za veliku ili masivnu proizvodnju energije za mrežu određene zajednice vrlo su skupi.
Iako postoje učinkovitiji sustavi za pohranu solarne energije koji se mogu koristiti za zajednice, posebno na nekim lokacijama tijekom zimskih razdoblja, ovi sustavi za pohranu solarne energije su vrlo složeni i vrlo skupi. Zbog toga mnoge države ili zajednice nisu usvojile ove učinkovite sustave za pohranu solarne energije.
3. Zastarjela regulatorna politika i dizajn tržišta
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Budući da je skladištenje solarne energije relativno novo na tržištu, regulatorna politika još nije pokrila sustave za pohranu solarne energije kako se očekuje s novim tehnologijama.
Osim pravila veleprodajnog tržišta, trebat će se ažurirati i pravila maloprodaje, budući da stambeni, poslovni i industrijski interes raste.
4. Nepotpuna definicija skladištenja energije
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Budući da je skladištenje solarne energije relativno novo na tržištu, dionici i kreatori politike diljem svijeta muče se s time kako definirati brzodjelujuće pohranjivanje baterija. To je dovelo do krize identiteta skladištenja solarne energije.
5. Gubici topline
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Sunčeva energija je toplinska energija što znači da je pohrana sunčeve energije ujedno i pohrana toplinske energije, iako se ovaj put koristi za elektrifikaciju i druge svrhe korištenja energije. Baš kao da isključite plin ili izvor struje u kuhalu vode.
Voda može biti prokuhana, ali kako vrijeme prolazi zbog nepovezanog izvora napajanja, temperatura vode se smanjuje. Dakle, toplina pohranjena u bateriji ili sustavu za pohranu solarnog energetskog sustava smanjuje se na temperaturi kada više nema sunčevog zračenja koje bi moglo napuniti baterije.
Dakle, kao stanovnik izvan mreže koji koristi solarnu energiju za proizvodnju energije ili bilo tko tko koristi solarnu energiju, imali biste toplinske ispuštanja čak i kada niste kod kuće.
Iako se u većini slučajeva to kompenzira satima sunčevog zračenja u danu, ono što će se dogoditi u zimskim razdobljima, došlo bi do nestanka struje osim što se koristi alternativni izvor energije, integriran ili priključen.
Ipak, postoje rješenja za ovaj problem, ali je skup, nije raširen i ne može se primijeniti na većinu korisnika izvan mreže.
6. Gubici učinkovitosti
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Kao i svaka druga baterija, sustavi za pohranu solarne energije sastavljeni od uglavnom baterija s vremenom bi smanjili učinkovitost. Tipičan sustav za pohranu solarne energije koji se sastoji od velikih baterija ima životni vijek od 10 godina. Ovo se može činiti ogromnim, ali zbog svoje cijene, normalni tarifni sustavi električne energije bili bi jeftiniji za 10 godina.
7. Ograničeni sustav solarne energije kako bi se zadovoljila trenutna potražnja za skladištenjem solarne energije
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Potražnja za skladištenjem solarne energije je vrlo velika i zbog mnogih čimbenika poput cijene proizvodnje, proizvedeni sustavi za skladištenje solarne energije manji su od potražnje. Također, cijena raznih sustava za pohranu solarne energije mnoge je natjerala da odbiju od kupnje i korištenja
8. Oklevanje Vlade da prihvati sustave za pohranu solarne energije zbog njihove sadašnje cijene
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Tijekom godina vlada je oklevala da prihvati korištenje solarne energije općenito u mnogim zemljama zbog cijene sustava za skladištenje solarne energije. To je jedan od glavnih razloga zašto nije došlo do migracije s neobnovljive energije na obnovljive izvore poput sunčeve energije.
9. Varijacije zračenja sunčeve energije
Ovo je jedan od problema pohranjivanja solarne energije s kojima se suočava sektor solarne energije i treba ih riješiti. Ovo je najzahtjevniji problem solarne energije općenito. U usporedbi s drugim oblicima proizvodnje energije kao što je energija iz fosilnih goriva, postoje varijacije u sunčevom zračenju koje dovode do proizvodnje energije manje od potrebne ili do nje uopće.
Dakle, ne može se predvidjeti sate sunčeve svjetlosti koje bi bile dostupne određenog dana. Previše solarnog punjenja može preopteretiti baterije, a dodavanje bolje baterije postojećim može biti vrlo skupo.
Preporuke
- 40 najboljih tvrtki za solarnu energiju po zemljama
. - Stvari koje treba imati na umu pri projektiranju sustava solarne ulične rasvjete
. - Top 7 upotreba solarne energije | Prednosti i nedostatci
. - 5 najboljih sveučilišta za inženjerstvo zaštite okoliša
. - 9 faza u postupku procjene utjecaja na okoliš
. - Klimatske promjene | Definicija, uzroci, posljedice i rješenja
Ekolog vođen strašću u srcu. Vodeći pisac sadržaja u EnvironmentGo.
Nastojim educirati javnost o okolišu i njegovim problemima.
Uvijek se radilo o prirodi, trebamo je čuvati, a ne uništavati.