Penyimpanan listrik dan energi

Sumber: World - nuclear.org

Karena sumber energi terbarukan tumbuh dalam pentingnya, sistem penyimpanan energi yang efisien (ES) sangat penting untuk mengelola sifat intermiten angin dan tenaga surya. Solusi penyimpanan energi untuk aplikasi grid menjadi semakin umum di antara pemilik jaringan, operator sistem, dan pengguna akhir. Sistem penyimpanan energi memungkinkan berbagai kemungkinan dan dapat menawarkan solusi yang efektif untuk penyeimbangan energi, layanan tambahan, dan penangguhan investasi infrastruktur.

Listrik itu sendiri tidak dapat disimpan dalam skala besar, tetapi dapat dikonversi menjadi bentuk energi lain, yang dapat disimpan dan kemudian dikonversi kembali menjadi listrik sesuai kebutuhan. Sistem penyimpanan listrik termasuk baterai, roda gila, udara terkompresi, dan hidro yang dipompa. Jumlah total energi yang dapat disimpan dalam sistem apa pun terbatas. Kapasitas energinya diekspresikan dalam megawatt - jam (MWh), dan kekuatannya dinyatakan dalam megawatt (MW atau MWE). Sistem penyimpanan listrik dapat dirancang untuk menyediakan layanan tambahan ke sistem transmisi, termasuk kontrol frekuensi, yang merupakan peran utama baterai grid - saat ini. Mari kita lihat lebih dekat pada berbagai opsi penyimpanan di bawah ini.

Penyimpanan air yang dipompa

Penyimpanan yang dipompa melibatkan pemompaan air menanjak ke reservoir yang darinya dapat dilepaskan sesuai permintaan untuk menghasilkan hidroelektrik. Efisiensi proses ganda adalah sekitar 70%. Penyimpanan yang dipompa terdiri dari 95% dari penyimpanan listrik skala besar {{4} {4} {4} dunia di tengah - 2016, dan 72% dari kapasitas penyimpanan yang ditambahkan pada tahun 2014. Pompa Hydro memiliki keuntungan menjadi panjang- jika diperlukan. Penyimpanan baterai, bagaimanapun, sedang dikerahkan secara luas, dan mencapai sekitar 15,5 GW yang terhubung ke jaringan listrik pada akhir 2020, menurut IEA. Building - Penyimpanan daya skala muncul pada tahun 2014 sebagai tren teknologi energi yang menentukan. Pasar ini telah tumbuh sebesar 50% tahun - di - tahun, dengan lithium - baterai ion yang menonjol tetapi baterai sel aliran redoks menunjukkan janji. Penyimpanan tersebut mungkin untuk mengurangi permintaan pada jaringan, sebagai cadangan, atau untuk arbitrase harga.

Proyek dan peralatan penyimpanan yang dipompa memiliki masa hidup yang panjang - secara nominal 50 tahun tetapi berpotensi lebih, dibandingkan dengan baterai - 8 hingga 15 tahun. Penyimpanan hidro yang dipompa paling cocok untuk menyediakan daya beban puncak - untuk suatu sistem yang sebagian besar terdiri dari bahan bakar fosil dan/atau pembangkit nuklir. Tidak terlalu baik - cocok untuk mengisi generasi yang terputus -putus, tidak terjadwal dan tidak terduga.

Laporan Dewan Energi Dunia pada Januari 2016 memproyeksikan penurunan biaya yang signifikan untuk sebagian besar teknologi penyimpanan energi seperti dari 2015 hingga 2030. Teknologi baterai menunjukkan pengurangan biaya terbesar, diikuti oleh termal yang masuk akal, termal laten dan super -kapasitor. Teknologi baterai menunjukkan pengurangan dari kisaran € 100 - 700/MWh pada 2015 menjadi € 50 - 190/MWh pada tahun 2030 - pengurangan lebih dari 70% pada batas biaya atas dalam 15 tahun ke depan. Sodium sulfur, asam timbal dan lithium - teknologi ion memimpin menurut WEC. Laporan ini memodelkan penyimpanan yang terkait dengan angin dan pembangkit listrik tenaga surya, menilai biaya penyimpanan level yang dihasilkan (LCOS) di pabrik tertentu. Ini mencatat bahwa faktor beban dan waktu pelepasan rata -rata pada daya pengenal merupakan penentu penting LCOS, dengan frekuensi siklus menjadi parameter sekunder. Untuk Solar - Penyimpanan Terkait Kasus aplikasi adalah penyimpanan harian, dengan enam - jam waktu pelepasan pada daya pengenal. Untuk penyimpanan terkait angin, casing aplikasi adalah untuk penyimpanan dua hari dengan debit 24 jam pada daya pengenal. Dalam kasus sebelumnya, teknologi penyimpanan paling kompetitif memiliki LCO € 50-200/MWh. Dalam kasus terakhir, biaya level lebih tinggi dan sensitif terhadap jumlah siklus pelepasan per tahun, dan "beberapa teknologi tampak menarik."

Mengikuti studi dua - tahun oleh Komisi Utilitas Publik California, negara bagian pada 2010 mengesahkan undang -undang yang membutuhkan 1325 MWE penyimpanan listrik (tidak termasuk skala besar - penyimpanan yang dipompa) pada tahun 2024. Pada tahun 2013 ini mengawasi tenggat waktu hingga 2020, kemudian memiliki total 35 MW. Legislasi menentukan daya, bukan kapasitas penyimpanan (MWH), menunjukkan bahwa tujuan utamanya adalah kontrol frekuensi. Tujuan undang -undang yang dinyatakan adalah untuk meningkatkan keandalan grid dengan memberikan daya yang dapat dikirim dari peningkatan proporsi input matahari dan angin, mengganti cadangan pemintalan, memberikan kontrol frekuensi dan mengurangi persyaratan kapasitas puncak (pencukur puncak). Sistem penyimpanan dapat dihubungkan dengan sistem transmisi atau distribusi, atau berada di belakang meter. Fokus utamanya adalah pada Sistem Penyimpanan Energi Baterai (BESS). Arbitrage energi dapat meningkatkan pendapatan, membeli - puncak dan penjualan untuk permintaan puncak. Southern California Edison pada tahun 2014 mengumumkan rencana untuk penyimpanan listrik 260 MW untuk mengimbangi penutupan pabrik nuklir 2150 MWE San Onofre. Sementara 1,3 GW dalam konteks permintaan 50 GW negara bagian tidak akan memberikan banyak kekuatan yang dapat dikirim, itu adalah insentif utama bagi utilitas.

Oregon mengikuti California, dan pada tahun 2015 menetapkan persyaratan untuk utilitas yang lebih besar (PGE dan Pacificorp) untuk mendapatkan setidaknya 5 MWh penyimpanan pada tahun 2020, dan PGE mengusulkan 39 GW di beberapa lokasi, berharga $ 50 hingga $ 100 juta. Pada Juni 2017, Massachusetts mengeluarkan target penyimpanan 200 MWh pada tahun 2020. Pada bulan November 2017 New York memutuskan untuk menetapkan target penyimpanan untuk tahun 2030.

Di beberapa tempat, penyimpanan yang dipompa digunakan bahkan untuk keluar dari beban pembangkit harian dengan memompa air ke bendungan penyimpanan tinggi selama off - jam puncak dan akhir pekan, menggunakan basis berlebih - kapasitas beban dari sumber batubara atau nuklir yang rendah {{{2} low. Selama jam sibuk, air ini dapat dilepaskan melalui turbin ke reservoir yang lebih rendah untuk hidro - pembangkit listrik, mengubah energi potensial menjadi listrik. Pompa reversibel - turbin/motor - rakitan generator dapat bertindak sebagai pompa dan turbin*. Sistem penyimpanan yang dipompa dapat efektif dalam memenuhi perubahan permintaan puncak karena ramp cepat - up atau ramp - turun, dan menguntungkan karena perbedaan antara puncak dan off - harga grosir puncak. Masalah utama terlepas dari air dan ketinggian adalah bundar - efisiensi perjalanan, yaitu sekitar 70%, jadi untuk setiap MWh input hanya 0,7 MWh pulih. Selain itu, relatif sedikit tempat memiliki ruang lingkup untuk bendungan penyimpanan yang dipompa di dekat tempat daya dibutuhkan.

Turbin Francis secara luas - digunakan untuk penyimpanan yang dipompa tetapi memiliki batas kepala hidrolik sekitar 600 m.

Kapasitas penyimpanan yang paling dipompa dikaitkan dengan hydro - bendungan listrik yang sudah mapan di sungai, di mana air dipompa kembali ke bendungan penyimpanan tinggi. Skema hidro yang dibendung seperti itu dapat dilengkapi dengan - sungai yang dipompa. Ini membutuhkan pasangan reservoir kecil di medan berbukit dan bergabung dengan pipa dengan pompa dan turbin.

Skema proyek Gordon Butte ini khas dari Off - Sungai Pompa Penyimpanan (Gordon Butte)

International Hydropower Association memiliki alat pelacak, yang memetakan lokasi dan kapasitas daya untuk proyek penyimpanan yang ada dan direncanakan.

Penyimpanan yang dipompa telah digunakan sejak tahun 1920 -an dan hari ini sekitar 160 GW yang dipompa dipasang di seluruh dunia, termasuk 31 GW di AS, 53 GW di Eropa dan Skandinavia, 27 GW di Jepang dan 23 GW di Cina. Ini berjumlah sekitar 500 GWh yang dapat disimpan-sekitar 95% dari penyimpanan listrik skala besar {{9} {9} dunia pada pertengahan 2016, dan 72% dari kapasitas yang ditambahkan pada tahun 2014. Irena melaporkan bahwa 96 TWH digunakan dari penyimpanan yang dipompa pada 2015. Badan energi internasional.Outlook Energi Dunia 2016Proyek 27 GW kapasitas penyimpanan yang dipompa ditambahkan pada tahun 2040, terutama di Cina, Amerika Serikat dan Eropa.

Untuk Off - Sungai yang dipompa Hydro, reservoir berpasangan biasanya perlu memiliki perbedaan ketinggian setidaknya 300 meter. Tambang bawah tanah yang ditinggalkan memiliki beberapa potensi sebagai situs. Di Wilayah Leon Spanyol, Navaleo merencanakan sistem hidro yang dipompa di bekas tambang batubara dengan kepala 710m dan output 548 MW, memberi makan 1 TWH per tahun kembali ke jaringan.

Tidak seperti input angin dan matahari ke sistem grid, generasi hidro sinkron dan karenanya menyediakan layanan tambahan dalam jaringan transmisi seperti kontrol frekuensi dan penyediaan daya reaktif. Proyek penyimpanan yang dipompa biasanya memiliki 6 hingga 20 jam penyimpanan reservoir hidrolik untuk operasi, dibandingkan dengan lebih sedikit untuk baterai. Sistem penyimpanan yang dipompa biasanya lebih dari 100 MWh energi yang disimpan.

Penyimpanan hidro yang dipompa paling cocok untuk menyediakan daya beban puncak - untuk suatu sistem yang sebagian besar terdiri dari bahan bakar fosil dan/atau pembangkit nuklir dengan biaya rendah. Jauh lebih tidak cocok untuk mengisi generasi yang terputus -putus, tidak terjadwal seperti angin, di mana ketersediaan daya surplus tidak teratur dan tidak dapat diprediksi.

Fasilitas penyimpanan yang dipompa terbesar adalah di Virginia, AS, dengan kapasitas 3 GW dan 30 GWh energi yang disimpan. Namun, fasilitas yang berguna bisa sangat kecil. Mereka juga tidak perlu melengkapi skema hidroelektrik utama, tetapi dapat menggunakan perbedaan dalam peningkatan antara reservoir atas dan bawah lebih dari 100 meter jika tidak terlalu jauh. Di Okinawa SeaWater dipompa ke tebing - reservoir teratas. Di Australia, tambang bawah tanah yang tidak digunakan dipertimbangkan untuk reservoir yang lebih rendah. Israel merencanakan 344 MW Kokhav Hayarden Two - Sistem Reservoir.

Di Montana, AS, Proyek Hydro Penyimpanan Pompa Pompa $ 1 miliar, 4 x 100 mw Butte di bagian tengah negara bagian akan menggunakan tenaga berlebih dari 665 MWE dari turbin angin negara bagian, meskipun ini kurang dapat diprediksi daripada OFF {- daya puncak yang dirancang untuk memasok basis - beban. Absaroka Energy akan membangun reservoir yang ditinggikan di atas Mesa 312 meter di atas reservoir yang lebih rendah dari 2018. Ia berharap memasok 1300 GWh per tahun untuk melengkapi angin, dengan layanan tambahan.

Di Jerman, Proyek Angin dan Hydro Gaildorf dekat Münster diperkirakan akan beroperasi pada tahun 2018. Ini terdiri dari 13,6 MWE turbin angin dan kapasitas hidro 16 MWE dari penyimpanan yang dipompa.

Sistem Penyimpanan Energi Baterai

Baterai menyimpan dan melepaskan energi secara elektrokimia. Persyaratan untuk penyimpanan baterai adalah kepadatan energi tinggi, daya tinggi, umur panjang (biaya - siklus pelepasan), bundar tinggi - efisiensi perjalanan, keamanan, dan biaya kompetitif. Variabel lain adalah durasi dan laju pengisian daya. Berbagai kompromi dibuat di antara kriteria ini, menggarisbawahi keterbatasan sistem penyimpanan energi baterai (BESS) dibandingkan dengan sumber pembuatan yang dapat dikirim. Pertanyaan tentang pengembalian energi pada energi yang diinvestasikan (EROI) juga muncul, yang sangat terkait dengan berapa lama baterai dalam layanan dan bagaimana efisiensi perjalanan bundar - bertahan selama periode itu.

Baterai memerlukan sistem konversi daya (PCS) termasuk inverter untuk terhubung ke sistem AC normal. Ini menambah sekitar 15% pada biaya baterai dasar.

Berbagai proyek skala megawatt - telah membuktikan bahwa baterai baik - cocok untuk menghaluskan variabilitas daya dari sistem angin dan matahari lebih dari menit dan bahkan jam, untuk integrasi durasi pendek {{2} {2} pendek ini ke dalam kotak. Mereka juga menunjukkan bahwa baterai dapat merespons lebih cepat dan akurat daripada sumber daya konvensional seperti cadangan pemintalan dan pabrik puncak. Akibatnya, array baterai yang besar menjadi teknologi stabilisasi pilihan untuk integrasi energi terbarukan {5} {5} pendek. Ini adalah fungsi daya, bukan terutama penyimpanan energi. Permintaan untuk itu jauh lebih rendah daripada untuk penyimpanan energi - California ISO memperkirakan permintaan regulasi frekuensi puncaknya untuk 2018 pada 2000 MW dari semua sumber.

Beberapa instalasi baterai menggantikan cadangan pemintalan untuk - durasi kembali - atas, jadi beroperasi sebagai mesin sinkron virtual menggunakan inverter pembentukan kisi.

Smart Grids Banyak diskusi penyimpanan baterai sehubungan dengan kisi -kisi pintar. Smart Grid adalah jaringan listrik yang mengoptimalkan catu daya dengan menggunakan informasi tentang penawaran dan permintaan. Ini melakukan ini dengan fungsi kontrol jaringan perangkat dengan kemampuan komunikasi seperti meter pintar.

Lithium - penyimpanan baterai ion

Lithium - baterai ionPada tahun 2015 menyumbang 51% dari kapasitas baru - yang diumumkan dan 86% dari kapasitas daya ESS yang digunakan. Diperkirakan 1.653 MW kapasitas ESS baru diumumkan di seluruh dunia pada tahun 2015, dengan lebih dari satu - ketiga berasal dari Amerika Utara. Lithium - baterai ion adalah teknologi paling populer untuk sistem penyimpanan energi terdistribusi (Navigant Research). Lithium - baterai ion memiliki efisiensi arus langsung 95% perjalanan, turun menjadi 85% ketika arus dikonversi menjadi arus bergantian untuk kisi. Mereka memiliki siklus 2000-4000 dan umur 10-20 tahun, tergantung pada penggunaan.

Di tingkat rumah tangga, di belakang meter*, penyimpanan baterai sedang dipromosikan. Ada kompatibilitas yang jelas antara PV surya dan baterai, karena mereka menjadi DC. In Germany, where solar PV has an average 10.7% capacity factor, 41% of new solar PV installations in 2015 were equipped with back-up battery storage, compared with 14% in 2014. This increase, in both household and grid-connected PV systems, is encouraged by the KfW Development Bank, which arranges low-interest government loans and payback assistance covering up to 25% dari pengeluaran investasi yang diperlukan. KFW mensyaratkan bahwa listrik PV yang cukup digunakan untuk konsumsi dan penyimpanan di tempat sehingga tidak lebih dari setengah output mencapai jaringan transmisi. Dengan cara ini, diklaim bahwa 1,7 hingga 2,5 kali kapasitas matahari yang biasa dapat ditoleransi oleh jaringan tanpa kelebihan beban. Pada 2016, 200 MWh kemampuan penyimpanan yang dipasang dilaporkan untuk Jerman.

Rumah tangga dan bisnis kecil PV bukan bagian dari sistem distribusi tetapi pada dasarnya domestik ke tempat, dengan banyak daya yang dihasilkan digunakan di sana dan beberapa mungkin diekspor ke sistem melalui meter yang awalnya mengukur daya yang diambil dari jaringan yang akan dibebankan.

Lebih dari satu - sepertiga dari 1,5 gw 'penyimpanan baterai' pada tahun 2015 adalah lithium - baterai ion, dan 22% adalah natrium - baterai sulfur. Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA) memperkirakan bahwa dunia membutuhkan 150 GW penyimpanan baterai untuk memenuhi target yang diinginkan Irena sebesar 45% daya yang dihasilkan dari sumber terbarukan pada tahun 2030. Di Inggris sekitar 2 GW diperlukan untuk kontrol frekuensi cepat dalam sistem 45 GWE, dan jaringan nasional menghabiskan £ 160 hingga £ 170 juta per tahun pada ini. Di Jerman, utilitas terpasang - skala penyimpanan baterai meningkat dari sekitar 120 MW pada 2016 menjadi sekitar 225 MW pada 2017.

Bess besar adalah 40 mW/20 mWh toshiba lithium - sistem ion di perusahaan listrik Tohoku Electric Company - gardu sendai di Jepang, ditugaskan pada awal 2015, dan San Diego Gas & Electric memiliki 30 mW/120 mWh lithium {7 {7-}}} {7 {7} {7 {7} {7} {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 { Juga Steag Energy Services telah memulai program penyimpanan ion 90 MW - di Jerman (lihat di bawah), dan Edison mendirikan fasilitas 100 MW di Long Beach, California.

Di Australia Selatan Tesla 100 MW/129 MWh Lithium - sistem ion dipasang di sebelah ladang angin Neoen 309 MWE Hornsdale dekat Jamestown - The Hornsdale Power Reserve (HPR). Sekitar 70 MW dari kapasitas dikontrak kepada pemerintah negara bagian untuk memberikan stabilitas jaringan dan keamanan sistem, termasuk layanan tambahan Frekuensi Kontrol Layanan tambahan (FCA) melalui platform Autobidder Tesla dalam kerangka waktu enam detik hingga lima menit. Kapasitas 30 MW lainnya memiliki penyimpanan tiga jam, dan digunakan sebagai pemindahan beban oleh Neoen untuk ladang angin yang berdekatan. Ini telah terbukti mampu melakukan respons yang sangat cepat untuk FCA, memasok hingga 8 MW selama sekitar 4 detik sebelum FCA yang dikontrak lebih lambat dipotong ketika frekuensi turun di bawah 49,8 Hz. Pada tahun 2020 proyek ini diperluas oleh 50 MW/64,5 MWh dengan harga $ 79 juta sehingga sekarang memberikan sekitar setengah dari inersia virtual yang diperlukan di negara bagian untuk FCA.

Ada beberapa jenis lithium - baterai ion, beberapa dengan kepadatan energi tinggi dan pengisian cepat agar sesuai dengan kendaraan bermotor (EV), yang lain seperti lithium besi fosfat (lifepo₄, disingkat LFP), lebih berat, lebih sedikit energi - padat dan dengan kehidupan siklus yang lebih lama. Konsep untuk Panjang - penyimpanan durasi termasuk repurposing baterai EV yang digunakan - kedua - baterai hidup.

Sodium - Penyimpanan Baterai Sulfur (NAS)

Sodium - baterai sulfur (NAS)telah digunakan selama 25 tahun dan sudah mapan, meskipun mahal. Mereka juga perlu beroperasi sekitar 300 derajat, yang berarti beberapa konsumsi listrik saat menganggur. PG&E 2 MW/14 MWH VACA - Dixon Nas Bess Sistem harganya sekitar $ 11 juta ($ 5500/kW, dibandingkan dengan sekitar $ 200/kW yang diperkirakan PG&E menjadi break - bahkan biaya pada tahun 2015). Kehidupan layanan adalah sekitar 4500 siklus. Round - efisiensi perjalanan dalam uji coba 18 - bulan adalah 75%. Unit 4,4 MW/20 MWh sedang dibangun oleh Ewe di Varel di Lower Saxony, Jerman Utara untuk commissioning pada akhir tahun 2018. (Ini adalah bagian dari himpunan - dengan baterai lithium-ion 7,5 mW/2,5 MWh, seluruh pabrik seharga € 24 juta.)

Penyimpanan baterai sel aliran redoks

Baterai sel aliran redoks(RFBS) yang dikembangkan pada tahun 1970 -an memiliki dua elektrolit cair yang dipisahkan oleh membran untuk memberikan sel setengah dan negatif setengah -, masing -masing dengan elektroda, biasanya karbon. Perbedaan tegangan adalah antara 0,5 dan 1,6 volt dalam sistem air. Mereka diisi dan dikeluarkan oleh reduksi reversibel - reaksi oksidasi di seluruh membran. Selama proses pengisian, ion dioksidasi pada elektroda positif (pelepasan elektron) dan dikurangi pada elektroda negatif (penyerapan elektron). Ini berarti bahwa elektron bergerak dari bahan aktif (elektrolit) elektroda positif ke bahan aktif elektroda negatif. Saat mengeluarkan, proses pembalikan dan energi dilepaskan. Bahan aktifnya adalah pasangan redoks,i.e.Senyawa kimia yang dapat menyerap dan melepaskan elektron.

Baterai Aliran Redoks Vanadium (VRFB atau V - aliran) Gunakan beberapa keadaan oksidasi vanadium untuk menyimpan dan melepaskan biaya. Mereka sesuai dengan aplikasi stasioner besar, dengan umur panjang (kira -kira . 15, 000 siklus, atau 'tak terbatas'), debit penuh, dan biaya rendah per kWh dibandingkan dengan lithium - ion ketika bersepeda setiap hari atau lebih sering. V - baterai aliran menjadi lebih banyak biaya - efektif semakin lama durasi penyimpanan - seringkali sekitar empat jam - dan semakin besar kebutuhan daya dan energi. Skala ekonomi crossover dikatakan sekitar 400 kWh kapasitas, di luar itu lebih ekonomis daripada lithium - ion. Juga mereka beroperasi pada suhu sekitar, jadi kurang rentan terhadap kebakaran daripada lithium - ion. Pada biaya dan skala, VRFB memiliki aplikasi grid dan industri utama - hingga proyek GWH daripada yang MWH.

Dengan energi dan daya RFB dapat diskalakan secara terpisah. Daya menentukan ukuran sel atau jumlah sel, dan energi ditentukan oleh jumlah media penyimpanan energi. Modul hingga 250 kW dan dapat dirakit hingga 100 mW. Hal ini memungkinkan baterai aliran redoks lebih baik disesuaikan dengan persyaratan tertentu daripada teknologi lainnya. Secara teori, tidak ada batasan jumlah energi, dan seringkali biaya investasi spesifik menurun dengan peningkatan rasio energi/daya, karena media penyimpanan energi biasanya memiliki biaya yang relatif rendah.

Pabrik 'Peaker' model di Cina memiliki 100 MWE Solar PV dengan 100 MW/500 MWh VRFB.

Temuan umum dari uji coba PG&E adalah bahwa jika baterai digunakan untuk arbitrase energi, mereka harus menjadi co - yang terletak dengan angin atau pertanian surya - sering jauh dari pusat beban utama. Namun, jika mereka digunakan untuk regulasi frekuensi, mereka lebih terletak dekat dengan pusat beban perkotaan atau industri. Karena aliran pendapatan kontrol frekuensi jauh lebih baik daripada arbitrase, utilitas biasanya lebih suka di pusat kota daripada lokasi terpencil untuk aset yang mereka miliki.

Lithium - Biaya baterai ion telah turun dua - pertiga antara tahun 2000 dan 2015, menjadi sekitar $ 700/kWh, didorong oleh pasar kendaraan dan separuh biaya lebih lanjut diprediksi dengan biaya 2025. Biaya Konversi Power (PCS) belum turun pada tingkat yang sama, dan pada tahun 2015 yang ditambahkan.

Lithium - baterai ion dapat dikategorikan oleh kimia katoda mereka. Kombinasi mineral yang berbeda menimbulkan karakteristik baterai yang sangat berbeda:

Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide (NCA) Baterai-Rentang energi spesifik (200-250 WH/kg), daya spesifik tinggi, seumur hidup 1000 hingga 1500 siklus penuh. Disukai dalam beberapa EV premium (e.g.Tesla), tetapi lebih mahal daripada kimia lainnya.

Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC) Baterai-Kisaran energi spesifik (140 - 200 wh/kg), seumur hidup 1000-2000 siklus penuh. Baterai paling umum digunakan dalam kendaraan listrik hybrid listrik dan plug-in. Kepadatan energi yang lebih rendah dari NCA, tetapi masa hidup yang lebih lama.

Baterai Lithium Iron Phosphate (LFP) - Kisaran Energi Khusus (90 - 140 WH/kg), Siklus Lifetime 2000 Life. Energi spesifik rendah Keterbatasan untuk digunakan dalam EV jarak jauh. Dapat disukai untuk aplikasi penyimpanan energi stasioner, atau kendaraan di mana ukuran dan berat baterai kurang penting. Dilaporkan kurang rentan terhadap pelarian dan kebakaran termal.

Lithium mangan oxide (LMO) baterai-rentang energi spesifik (100 - 140 wh/kg), siklus seumur hidup 1000-1500. Kimia bebas kobalt dipandang sebagai keuntungan. Digunakan dalam sepeda listrik dan beberapa kendaraan komersial.

Penyimpanan Supercapacitors

Sebuah kapasitor menyimpan energi melalui muatan statis yang bertentangan dengan reaksi elektrokimia. Superkapasitor sangat besar dan digunakan untuk penyimpanan energi yang menjalani siklus pengisian daya dan debit pada durasi arus tinggi dan pendek. Mereka telah berevolusi, dan menyeberang ke teknologi baterai dengan menggunakan elektroda khusus dan elektrolit. Mereka beroperasi pada 2.5 - 2.7 volt dan mengisi daya dalam waktu dalam sepuluh detik. Debit di bawah 60 detik, dan tegangan turun secara progresif. Energi spesifik superkapasitor berkisar hingga 30Wh/kg, jauh lebih sedikit daripada baterai lithium-ion.

Stabilisator sinkron yang berputar

Untuk mengimbangi kurangnya inersia sinkron dalam pembangkit tanaman ketika ada ketergantungan tinggi pada sumber angin dan matahari, kondensor sinkron (sinkronisasi), juga dikenal sebagai penstabil rotasi, dapat ditambahkan ke sistem. Mereka digunakan untuk kontrol frekuensi dan tegangan di mana stabilitas grid perlu ditingkatkan karena proporsi tinggi input terbarukan variabel. Mereka memberikan inersia sinkron yang andal dan dapat membantu menstabilkan penyimpangan frekuensi dengan menghasilkan dan menyerap daya reaktif. Ini bukan penyimpanan energi dalam arti normal, dan dijelaskan di halaman informasi tentang energi dan listrik terbarukan.

Sistem baterai di seluruh dunia

Eropa

Total non - kapasitas penyimpanan hidro di Eropa mencapai 2,7 GWh pada akhir 2018 dan diproyeksikan menjadi 5,5 GWh pada akhir 2020, menurut Asosiasi Penyimpanan Energi Eropa. Ini termasuk sistem rumah tangga, yang terdiri lebih dari satu - sepertiga 2019 - 20 tambahan. EDF berencana untuk memiliki 10 GW penyimpanan baterai di seluruh Eropa pada tahun 2035. Pada bulan Maret 2020 total meluncurkan proyek baterai lithium-ion 25 MW/25 MWh di Mardyck dekat Dunkirk, menjadi "terbesar di Prancis".

Yang pertama dari enam Lithium 15 MW yang direncanakan Steag - unit ion dalam program € 100 juta, 90 MW diberi energi pada Juni 2016 di Lünen Coal - situs yang dipecat di Jerman. Untuk memenuhi syarat untuk operasi komersial, baterai perlu menanggapi panggilan otomatis dalam waktu 30 detik dan mampu memberi makan - dalam minimal 30 menit.

Di Jerman, RWE telah menginvestasikan € 6 juta dalam lithium 7,8 MW/7 MWh - sistem baterai ion di situs pembangkit listrik Herdecke di dekat Dortmund, di mana utilitas mengoperasikan pabrik penyimpanan yang dipompa. Ini telah beroperasi sejak 2018.

Di Jerman, lithium 10 MW/10.8 MWh - ion Baterai Sistem Penyimpanan Ion ditugaskan pada 2015 di Feldheim, Brandenburg. Ini memiliki 3360 lithium - modul ion dari LG Chem di Korea Selatan. Unit baterai € 13 juta menyimpan daya yang dihasilkan oleh ladang angin setempat 72 MW dan dibangun untuk menstabilkan grid transmisi TSO 50Hertz. Ini juga berpartisipasi dalam tender mingguan untuk cadangan kontrol primer.

RWE merencanakan lithium 45 mW - baterai ion di lingen dan 72 mW di pembangkit listrik Werne Gerstein pada akhir 2022, terutama untuk FCA. Siemens merencanakan baterai 200 MW/200 MWh di Wunsiedel di Bavaria untuk penyimpanan energi dan manajemen puncak.

Utilitas Belanda Eneco dan Mitsubishi, sebagai Enspireme, telah memasang lithium 48 MW/50 MWh - baterai ion di Jardelund, Jerman Utara. Baterai adalah untuk memasok cadangan primer ke jaringan dan meningkatkan stabilitas kisi di suatu wilayah dengan banyak turbin angin dan masalah kemacetan kisi.

Operator Jerman dari sistem baterai yang mengajukan tawaran ke pasar cadangan kontrol utama setiap minggu dilaporkan telah menerima harga rata -rata € 17,8/MWh selama 18 bulan hingga November 2016.

Di Spanyol Acciona menugaskan pabrik angin dengan Bess pada bulan Mei 2017. Pabrik Acciona dilengkapi dengan dua sistem baterai Samsung -, satu menyediakan 1 MW/390 kWh dan yang lainnya menghasilkan 0,7 mW/700 kWh, terhubung ke turbin angin 3 mW dan pada grid. Keduanya tampaknya memiliki respons frekuensi sebagai bagian dari peran mereka.

Pada bulan Mei 2016, Fortum di Finlandia mengontrak perusahaan baterai Prancis Saft untuk memasok lithium € 2 juta megawatt {- - ion Sistem Penyimpanan Energi Baterai untuk pembangkit listrik suomenoja sebagai bagian dari proyek percontohan Bess terbesar di negara -negara Nordik. Ini akan memiliki output nominal 2 MW dan mampu menyimpan 1 MWh listrik, untuk ditawarkan kepada TSO untuk regulasi frekuensi dan perataan output. Ini mirip dengan sistem yang beroperasi di wilayah Aube Prancis, menghubungkan dua ladang angin, total 18 MW. SAFT telah mengerahkan lebih dari 80 MW baterai sejak 2012.

Di Inggris, penyimpanan baterai 475 MW dilaporkan beroperasi pada Agustus 2019. Dalam ini, 11 proyek berkisar antara 10 hingga 87 MW, sebagian besar dengan kontrak respons frekuensi yang ditingkatkan.

Renewables Energy Company Res menyediakan 55 MW respons frekuensi dinamis dari lithium - penyimpanan baterai ion, ke National Grid. Res sudah memiliki lebih dari 100 MW/60 MWh penyimpanan baterai yang beroperasi, sebagian besar di Amerika Utara.

Di Inggris, di Kepulauan Orkney, lithium 2 MW/500 kWh - Ion Baterai Ion sedang beroperasi. Pembangkit listrik Kirkwall ini menggunakan baterai Mitsubishi dalam dua kontainer pengiriman 12,2m, dan menyimpan tenaga dari turbin angin.

Di Somerset, Cranborne Energy Storage memiliki 250 kW/500 kWh tesla powerpack lithium - sistem penyimpanan ion yang terkait dengan set pv surya 500 kW - ke atas. Tesla mengklaim bahwa powerpack dapat dikonfigurasi untuk memberikan daya dan kapasitas energi ke jaringan sebagai aset mandiri, penawaran regulasi frekuensi, kontrol tegangan, dan layanan cadangan pemintalan. Unit Powerpack industri Tesla standar adalah 50 kW/210 kWh, dengan 88% putaran - efisiensi perjalanan.

Di Inggris, Statoil telah menugaskan desain lithium 1 MWh - sistem baterai ion, Batwind, sebagai penyimpanan darat untuk proyek Hywind lepas pantai 30 MW di Peterhead, Skotlandia. Dari tahun 2018 ini akan menyimpan kelebihan produksi, mengurangi biaya penyeimbangan, dan memungkinkan proyek untuk mengatur catu daya sendiri dan menangkap harga puncak melalui arbitrase.

Amerika Utara

Pada bulan November 2016 Pacific Gas & Electricity Co (PG&E) melaporkan proyek demonstrasi teknologi 18 - bulan untuk mengeksplorasi kinerja sistem penyimpanan baterai yang berpartisipasi dalam pasar listrik California. Proyek ini dimulai pada tahun 2014 dan memanfaatkan 2 MW/14 MWh Vaca PG&E -} Dixon dan 4 MW Yerba Buena Sodium - sistem penyimpanan baterai sulfur untuk menyediakan layanan energi dan tambahan di pasar Operator Sistem Independen California (CAISO) dan dikendalikan oleh Caiso di pasar WHOSAE. Proyek percontohan Yerba Buena Bess senilai $ 18 juta didirikan oleh PG&E pada 2013 dengan dukungan $ 3,3 juta dari Komisi Energi California. Vaca-Dixon Bess dikaitkan dengan pembangkit listrik tenaga surya PG&E di Kabupaten Solano.

Pada tahun 2017, PG&E akan memanfaatkan baterai Yerba Buena untuk demonstrasi teknologi lain yang melibatkan koordinasi ketiga -} Pihak Terdistribusi Sumber Daya Energi (DER) - seperti Solar Perumahan dan Komersial - menggunakan inverter pintar dan penyimpanan baterai, dikendalikan melalui sistem manajemen sumber daya energi (Derms) yang terdistribusi.

Pada Agustus 2015 GE dikontrak untuk membangun sistem penyimpanan baterai lithium ion 30 MW/20 MWh untuk Coachella Energy Storage Partners (CESP) di California, 160 km di sebelah timur San Diego. Fasilitas 33 MW diselesaikan oleh Zglobal pada bulan November 2016 dan akan membantu fleksibilitas jaringan dan meningkatkan keandalan pada jaringan Distrik Imperial Irigasi dengan menyediakan ramping surya, regulasi frekuensi, penyeimbangan daya dan kemampuan start hitam untuk turbin gas yang berdekatan.

San Diego Gas & Electric memiliki lithium 30 MW/120 MWh - ion Bess di Escondido, dibangun oleh penyimpanan energi AES dan terdiri dari 24 kontainer yang menampung 400.000 baterai Samsung dalam hampir 20.000 modul. Ini akan memasok permintaan puncak malam, dan sebagian menggantikan penyimpanan gas Aliso Canyon 200 km utara yang harus ditinggalkan awal tahun 2016 karena kebocoran besar -besaran. (Digunakan untuk puncak - load gas Generation.)

Fasilitas penyimpanan baterai 30MW SDG & E di Escondido, California. (Foto: San Diego Gas & Electric)

Southern California Edison sedang membangun instalasi baterai 100 MW/400 MWh untuk komisi pada tahun 2021, terdiri dari 80.000 lithium - baterai ion dalam wadah. Proyek SCE besar lainnya yang diusulkan adalah penyimpanan 20 MW/80 MWh untuk Altagas Pomona Energy di San Gabriel Natural Gas - pabrik yang dipecat.

Sebuah proyek besar adalah Litium Tehachapi 8 MW/32 MWh California Selatan Edison edison -} ion baterai bersama dengan ladang angin 4500 MWE, menggunakan 10.872 modul masing -masing 56 sel dari LG Chem, yang dapat memasok 8 MW lebih dari empat jam. Pada tahun 2016 Tesla dikontrak untuk memasok lithium 20 MW/80 MWh - ion Sistem Penyimpanan Baterai untuk Southern Southern California Edison's Mira Loma Gardu, untuk membantu memenuhi permintaan puncak harian.

Sistem baterai yang sangat besar telah disetujui untuk gas Vistra - pembangkit listrik pendaratan lumut di Monterey County, California. Ini pada akhirnya mungkin 1500 MW/ 6000 MWh, dimulai dengan 182,5 MW/ 730 MWh pada tahun 2021. Ini akan menggunakan 256 unit megapack Tesla'3 MWh. Di luar itu, rencana bersifat sementara. Vistra merencanakan 300 MW/1200 MWh di tempat lain.

Tesla dilaporkan bertujuan untuk memiliki 50 GWH online pada awal 2020 -an.

Ladang Angin Gunung Laurel 98 MW di Virginia Barat menggunakan multi - Gunakan 32 MW/8 MWh Grid - Connected Bess. Pabrik bertanggung jawab atas regulasi frekuensi dan stabilitas kisi di pasar PJM serta arbitrase. Lithium - baterai ion dibuat oleh sistem A123, dan ketika ditugaskan pada tahun 2011 itu adalah lithium terbesar - ion Bess di dunia.

Pada bulan Desember 2015 EDF Renewable Energy menugaskan proyek Bess pertamanya di Amerika Utara, dengan kapasitas 40 MW fleksibel (20 MW nameplate) pada jaringan grid PJM di Illinois untuk berpartisipasi dalam pasar peraturan dan kapasitas. Lithium - baterai ion dan elektronik daya dipasok oleh ByD America, dan terdiri dari 11 unit yang dikemas total 20 mW. Perusahaan ini memiliki lebih dari 100 MW proyek penyimpanan yang sedang dikembangkan di Amerika Utara.

E.on Amerika Utara sedang memasang dua 9,9 mW pendek - durasi sistem baterai ion lithium untuk Pyron dan Inadale Wind Farms sebagai proyek penyimpanan Texas Waves di Texas Barat. Tujuannya terutama untuk layanan tambahan. Proyek ini mengikuti 10 MW Iron Horse di dekat Tucson, Arizona, berdekatan dengan array surya 2 MWE.

SolarCity menggunakan 272 Tesla Powerpacks (Lithium - sistem penyimpanan ion) untuk proyek PV Solar Pulau Kaua'i 13 MW/ 52 MW/ 52 MWH di Hawaii, untuk memenuhi permintaan puncak malam. Daya dipasok ke Kooperatif Utilitas Pulau Kauai (KIUC) pada 13,9 sen/kWh selama 20 tahun. KIUC juga menugaskan proyek dengan pertanian surya 28 MWE dan sistem baterai 20 MW/100 MWh.

Toshiba telah memasok Bess besar untuk Hamilton, Ohio, terdiri dari array 6 mW/ 2 MWh lithium - baterai ion. Seumur Hidup Lebih dari 10.000 Biaya - Discharge Cycles diklaim.

Energi Powin dan Energi Hecate sedang membangun dua proyek dengan total 12,8 MW/52,8 MWh di Ontario, untuk operator sistem listrik independen. Powin's Stack 140 Baterai Array 2 MWH akan terdiri dari sistem, di Kitchener (20 array) dan Stratford (6 array).

Utilitas besar - skala penyimpanan listrik adalah 4 mWSodium - baterai sulfur (NAS)Sistem untuk memberikan peningkatan keandalan dan kualitas daya untuk Kota Presidio di Texas. Diberi energi awal 2010 untuk memberikan punggung cepat - untuk kapasitas angin di kisi ERCOT lokal. Sodium - baterai sulfur banyak digunakan di tempat lain untuk peran yang sama.

Di Anchorage, Alaska, sistem baterai 2 MW/0,5 MWh dilengkapi dengan roda gila, untuk membantu penggunaan tenaga angin.

Avista Corp di Negara Bagian Washington, Northwest USA, membeli 3,6 mWBaterai Aliran Redoks Vanadium (VRFB)untuk memuat keseimbangan dengan energi terbarukan.

ISO Ontario telah mengontrak 2 MWzinc - baterai aliran redoks besidari sistem energi Vizn.

Asia Timur

Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional Tiongkok (NDRC) telah menyerukan beberapa 100 MWBaterai Aliran Redoks Vanadium (VRFB)Instalasi pada akhir tahun 2020 (serta sistem penyimpanan energi udara terkompresi 10 mW/100 mWh, unit array energi roda gila 10 mW/1000 mj, 100 mW lithium - Sistem penyimpanan baterai ion, dan jenis baru dari penyimpanan garam mol).

Rongke Power sedang memasang VRFB 200 MW/800 MWH di Dalian, Cina, mengklaim itu sebagai yang terbesar di dunia. Ini untuk memenuhi permintaan puncak, mengurangi pembatasan dari ladang angin terdekat, meningkatkan stabilitas kisi dan memberikan kapasitas start hitam dari mid - 2019. Rencana Rencana 2 GW/YR Factory Output pada tahun 2020 -an. Pu Neng di Beijing merencanakan produksi VRFBS skala besar, dan dianugerahi kontrak pada November 2017 untuk membangun unit 400 MWh. Sumitomo memasok VRFB 15MW/60 MWH untuk Hepco di Jepang, ditugaskan pada 2015.

VRB Energy China sedang mengembangkan beberapa proyek baterai sel aliran: Provinsi Qinghai, 2 MW/10 MWh untuk integrasi angin; Provinsi Hubei, integrasi 10 MW/50 MWh PV tumbuh menjadi 100 MW/500 MWh; Provinsi Lianlong, 200 MW/800 MWh Integrasi Terbarukan; JIANGSU 200 MW/1000 MWH Integrasi Angin Lepas Pantai.

Hokkaido Electric Power telah mengontrak industri listrik Sumitomo untuk memasok kisi - skala aliran sistem penyimpanan energi baterai untuk ladang angin di Jepang utara. Ini akan menjadi 17 MW/51 MWh Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) yang mampu penyimpanan tiga jam, yang daring pada tahun 2022 di Abira, dengan umur desain 20 tahun. Hokkaido sudah mengoperasikan VRFB 15 MW/60 MWH yang juga dibangun oleh Sumitomo Electric, pada 2015.

Australia

Di Australia Selatan, Cadangan Daya Hornsdale adalah Tesla 150 MW/194 MWh Lithium - sistem ion di sebelah ladang angin Neoen 309 MWE Hornsdale dekat Jamestown. Sekitar 70 MW dari kapasitas dikontrak kepada pemerintah negara bagian untuk memberikan stabilitas jaringan dan keamanan sistem, termasuk layanan tambahan Frekuensi Pengendalian (FCA). Detail fuller diSistem Penyimpanan Energi Bateraibagian di atas.

Di Victoria, Neoen sedang membangun 300 MW/450 MWh Victorian Big Battery dekat Geelong. Neoen memiliki kontrak layanan grid 250 MW dengan Operator Pasar Energi Australia (AEMO) untuk membantu dalam stabilitas grid dan "membuka kunci energi yang lebih terbarukan" dengan FCA. Tesla telah dikontrak untuk memasok dan mengoperasikan sistem, yang terdiri dari 210 megapack Tesla, diharapkan online pada tahun 2022. Selama pengujian awal pada akhir Juli 2021, salah satu megapack Tesla terbakar.

Neoen telah membangun baterai 20 MW/34 MWh yang melengkapi pertanian angin MWE 196 MWE di Stawell di Victoria, untuk Bulgana Green Power Hub.

Di Victoria, baterai 30 MW/30 MWh yang dipasok oleh Fluence dekat Ballarat, dan di Gannawarra dekat Kerang sejak 2018 baterai Tesla Powerpack 25 MW/50 MWh terintegrasi dengan pertanian surya 50 MWE.

Di Australia Selatan, pabrik PV surya 330 MWE diusulkan oleh Lyon Group, Skema Penyimpanan Solar River di Morgan, yang akan didukung oleh baterai 100 MW/400 MWh, dengan perkiraan biaya masing -masing $ 700 juta dan $ 300 juta. Di dekat tambang bendungan Olimpiade di utara negara bagian, Proyek Kingfisher baterai 120 MW ditambah 100 MW/200 MWh diusulkan oleh Lyon Group, kemungkinan biaya masing -masing $ 250 juta dan $ 150 juta.

AGL telah mengontrak Wärtsilä untuk memasok baterai 250 mW/250 MWh lithium besi fosfat (LFP) di Gas Pulau Torrens - pembangkit listrik yang dipecat di dekat Adelaide untuk digunakan dari tahun 2023. Ini dapat diperluas ke 1000 MWh.

Baterai Big Playford 100 MW/100 MWH direncanakan di Australia Selatan bersama dengan proyek PV Solar Cultana 280 MWE untuk melayani Arrium Whyalla Steelworks.

Utilitas pertama Australia - baterai aliran skala akan dibangun di Neuroodla, 430 km di utara Adelaide. Ini akan dipasok oleh Invinity dan memiliki kapasitas 2 MW/8 MWh untuk menyediakan Suplemen Puncak Malam dan Layanan Tambahan, yang didakwa oleh array surya 6 MW. Modul VRFB individu adalah 40 kW.

Di Queensland di Wandoan South, baterai 100 MW/150 MWh sedang dipasang untuk Vena Energy.

Di Queensland, dekat Lakeland, selatan Cooktown, pabrik PV surya 10,4 MW harus dilengkapi dengan baterai ion 1,4 MW/5,3 MWh - sebagai tepi kisi set -, dengan mode pulau selama puncak malam. Ini akan menggunakan pabrik solusi penyimpanan energi hibrida conergy, dan akan online pada tahun 2017. Proyek A $ 42,5 juta akan mengurangi kebutuhan untuk peningkatan grid. BHP Billiton terlibat dengan proyek sebagai prototipe yang mungkin untuk situs tambang jarak jauh. Sistem lain seperti itu ada di tambang degussa dan weipa.

Di barat laut Australia, 35 MW/11,4 MWh Kokam Lithium - baterai ion telah beroperasi sejak September 2017 pada tambang kisi -kisi pribadi, di samping gas 178 MWE - yang dipecat dengan respons lambat. Ini telah membantu dengan kontrol frekuensi dan menstabilkan jaringan kecil. Dengan penambahan yang diusulkan dari 60 MWE kapasitas matahari, baterai kedua dipertimbangkan.

Di Tom Price di Pilbara A 45 MW/12 MWh Fungsi Baterai sebagai mesin sinkron virtual, menggantikan cadangan pemintalan dalam turbin gas. Baterai Hitachi 50 MW/75 MWh juga sedang dipasang. Baterai 35 MW/12 MWh sudah beroperasi di dekatnya di Gunung Newman.

Negara lain

Di Rwanda, 2,68 MWh penyimpanan baterai dari Tesvolt Jerman dikontrak untuk menyediakan daya punggung - untuk irigasi pertanian, OFF - grid, menggunakan Samsung lithium {- sel ion dalam modul 4,8 KWh. Tesvolt mengklaim 6000 siklus pengisian penuh dengan kedalaman 100% debit selama 30 tahun masa pelayanan.

Teknologi Baterai Lainnya (dari Lithium - ion)

Baterai Aliran Vanadium NB dan Sodium - Baterai sulfur dijelaskan di bagian Sistem Penyimpanan Energi Baterai di atas.

Redflow memiliki berbagai modul baterai aliran seng bromida (ZBM) yang dapat dipasang sehubungan dengan pasokan intermiten dan mampu melakukan debit dan pengisian harian setiap hari. Mereka lebih tahan lama daripada lithium - tipe ion, dan throughput energi yang diharapkan untuk unit ZBM yang lebih kecil berkisar hingga 44 MWh. Unit baterai skala- besar (LSB) terdiri dari 60 baterai ZBM-3 yang menghasilkan puncak 300 kW, kontinu 240 kW, pada 400-800 volt dan memasok 660 kWh.

Penyimpanan energi EOS di AS menggunakan znyth -nyaBaterai seng berairdengan katoda hibrida seng, dan dioptimalkan untuk dukungan jaringan utilitas, memberikan 4 hingga 6 jam pelepasan terus menerus. Ini terdiri dari 4 unit kWh yang membentuk subsistem 250 kW/1 mwh dan sistem penuh 1 MW/4 MWh. Pada bulan September 2019 EOS dan Holtec International mengumumkan pembentukan kekuatan Hi -, usaha patungan untuk menghasilkan massa baterai seng berair untuk penyimpanan energi skala industri -, termasuk penyimpanan daya surplus dari permintaan modular SMR-160 Holtec, untuk memberikan daya ke grid selama permintaan puncak.

Duke Energy sedang menguji ahybrid ultracapacitor - penyimpanan bateraiSistem (Hess) di North Carolina, dekat dengan instalasi matahari 1,2 MW. Baterai 100 kW/300 kWh menggunakan kimia ion hibrida berair dengan elektrolit air garam dan pemisah kapas sintetis. Ultracapacitors respons - yang cepat menghaluskan fluktuasi beban.

Lebih rendah - biayalead - baterai asamjuga digunakan secara luas pada skala utilitas kecil, dengan bank hingga 1 MW digunakan untuk menstabilkan pembangkit listrik tenaga angin. Ini jauh lebih murah daripada ion lithium -, beberapa mampu hingga 4000 siklus debit dalam, dan mereka dapat sepenuhnya didaur ulang di akhir kehidupan. Ecoult UltraBattery menggabungkan katup - lead yang diatur - baterai asam (vrla) dengan ultracapacitor dalam satu sel tunggal, memberikan tinggi {{7} {{{8} {{{9 {{{{{{{{{{{9 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{". Sistem ultrabattery 250 kW/1000 kWh dengan 1280 baterai Ecoult ditugaskan pada September 2011 di Proyek Penyimpanan Energi Kemakmuran PNM di Albuquerque, New Mexico, oleh S&C Electric sehubungan dengan sistem fotovoltaik surya 500 kW, terutama untuk regulasi tegangan. Timbal terbesar Australia - Sistem penyimpanan baterai asam adalah 3 MW/1,5 MWh di Pulau King.

Universitas Stanford sedang mengembangkanaluminium - baterai ion, mengklaim biaya rendah, mudah terbakar rendah dan tinggi - kapasitas penyimpanan pengisian lebih dari 7500 siklus. Ini memiliki anoda aluminium dan katoda grafit, dengan elektrolit garam, tetapi hanya menghasilkan tegangan rendah.

Rumah tangga - skala Bess

Pada bulan Mei 2015 Tesla mengumumkan unit penyimpanan baterai rumah tangga 7 atau 10 kWh untuk menyimpan listrik dari energi terbarukan, menggunakan lithium - baterai ion yang mirip dengan yang ada di mobil Tesla. Ini akan menghasilkan 2 kW dan bekerja pada 350 - 450 volt. Sistem PowerWall akan dijual ke installer seharga $ 3000 untuk unit 7 kWh atau $ 3500 untuk 10 kWh, meskipun opsi yang terakhir segera dihentikan dan mantan downrated menjadi 6,4 kWh penyimpanan dan daya 3,3 kW. Meskipun ini jelas skala domestik, jika diambil secara luas, itu akan memiliki implikasi grid. Tesla mengklaim 15 C/kWh untuk memanfaatkan penyimpanan, ditambah biaya energi terbarukan pada awalnya, dengan 10 tahun, garansi siklus 3650-siklus yang mencakup output berkurang menjadi 3,8 kWh pada tahun lima, total 18.000 kWh.

Di Inggris, Powervault memasok baterai beragam untuk penggunaan rumah tangga, terutama dengan PV surya tetapi juga dengan maksud untuk menabung dengan meter pintar. Timbal 4 kWh - baterai asam adalah produk paling populer di £ 2900 terpasang, meskipun baterai yang sebenarnya perlu diganti setiap lima tahun. Lithium 4 kWh - unit ion berharga £ 3900 terpasang, dan produk lain berkisar dari 2 hingga 6 kWh, harganya hingga £ 5.000 terpasang.

Pada bulan April 2017 LG Chem menawarkan berbagai baterai di Amerika Utara, baik - dan tinggi - tegangan. Ini memiliki 48 baterai volt dengan baterai 3,3, 6,5 dan 9,8 kWh, dan 400 volt dengan 7,0 dan 9,8 kWh.

Domestik - level lithium - ion bess dapat dikenakan batasan kebakaran yang melarang unit yang melekat pada dinding tempat tinggal.

Penyimpanan Energi Udara Terkompresi

Penyimpanan energi dengan udara terkompresi (CAES) di gua -gua geologis atau tambang lama sedang diuji coba sebagai teknologi penyimpanan skala - yang relatif besar, menggunakan gas - yang dipecat atau kompresor listrik, panas adiabatik yang dibuang (ini adalah sistem yang sulit). Saat dilepaskan (dengan pemanasan awal untuk mengimbangi pendinginan adiabatik), ia memberi kekuatan turbin gas dengan pembakaran bahan bakar tambahan, knalpot yang digunakan untuk pemanasan awal. Jika panas adiabatik dari kompresi disimpan dan digunakan nanti untuk pemanasan awal, sistem ini adalah CAES adiabatik (a - CAES).

Instalasi CAES dapat mencapai 300 MW, dengan keseluruhan efisiensi sekitar 70%. Kapasitas CAES bahkan dapat mengeluarkan produksi dari ladang angin atau kapasitas PV surya 5-10 MW dan membuatnya sebagian dapat dikirim. Dua sistem CAES diabatic sedang beroperasi, di Alabama (110 MW, 2860 MWh) dan Jerman (290 MW, 580 MWh), dan lainnya diuji atau dikembangkan di tempat lain di AS.

Baterai memiliki efisiensi yang lebih baik daripada CAES (output sebagai proporsi listrik input) tetapi harganya lebih mahal per unit kapasitas, dan sistem CAES bisa jauh lebih besar.

Duke Energy dan tiga perusahaan lain sedang mengembangkan proyek 1.200 MW, $ 1,5 miliar di Utah, tambahan di ladang angin 2100 MW dan sumber -sumber terbarukan lainnya. Ini adalah proyek penyimpanan energi Intermountain, menggunakan gua garam. Ini menargetkan durasi 48 jam untuk keluar untuk menjembatani kesenjangan intermittency, karenanya tampaknya lebih dari 50 GWh. Situs ini juga dapat menyimpan surplus tenaga surya yang ditransmisikan dari California Selatan. Ini akan dibangun dalam empat tahap 300 MW.

Penyimpanan Energi Gaelektrik merencanakan proyek 550 GWH/tahun CAES di Larne, Irlandia Utara.

Di AS Proyek CAES Peternakan Gill sedang diadaptasi menjadi pabrik Penyimpanan Energi Gas (CGES) terkompresi, dengan gas alam daripada udara yang disimpan di bawah tekanan. Gas disimpan sekitar 2500 psi dan 38 derajat. Ekspansi ke tekanan pipa 900 psi membutuhkan pemanasan awal untuk menghindari air cair dan pembentukan hidrat.

Toronto Hydro dengan Hydrostor memiliki proyek percontohan menggunakan udara terkompresi di Bladders 55m di bawah air di Danau Ontario untuk menghasilkan 0,66 MW lebih dari satu jam.

Penyimpanan Cryogenic

Teknologi ini bekerja dengan mendinginkan udara ke - 196 derajat, pada titik mana ia berubah menjadi cair untuk penyimpanan dalam tangki tekanan terisolasi- terisolasi. Paparan suhu sekitar menyebabkan gasifikasi cepat - dan ekspansi 700 kali lipat dalam volume, digunakan untuk menggerakkan turbin dan membuat listrik tanpa pembakaran. HighView Power di Inggris merencanakan fasilitas 'MW/250 MWh' Liquid Air 'skala komersial di lokasi pembangkit listrik yang tidak digunakan, berdasarkan pada pembangkit pilot di Slough dan pembangkit demonstrasi di dekat Manchester. Energi dapat disimpan selama berminggu-minggu (bukan jam untuk baterai) dengan biaya level yang diproyeksikan sebesar £ 110/MWh ($ 142/MWh) untuk sistem 10 jam, 200 MW/2 GWH.

Penyimpanan termal

Seperti yang dijelaskan dalam ayat termal matahari dari kertas energi terbarukan WNA, beberapa pembangkit CSP menggunakangaram cairuntuk menyimpan energi dalam semalam. 20 MWE Gemasolar Spanyol mengklaim sebagai pangkalan dekat pertama di dunia - memuat pabrik CSP, dengan faktor kapasitas 63%. Pabrik 200 MWE Andasol Spanyol juga menggunakan penyimpanan panas garam cair, seperti halnya 280 MWE Solana California.

Satu pengembang reaktor garam cair (MSR), Moltex, telah mengajukan konsep penyimpanan panas garam cair (GridReserve) untuk melengkapi energi terbarukan yang terputus -putus. Moltex menunjukkan reaktor garam stabil 1000 MWE yang berjalan terus menerus, mengalihkan panas pada sekitar 600 derajat dalam periode permintaan rendah untuk penyimpanan garam nitrat (seperti yang digunakan pada tanaman CSP surya). Selama periode permintaan tinggi, output daya dapat digandakan menjadi 2000 MWE menggunakan panas yang disimpan hingga delapan jam. Dikatakan bahwa Heat Store hanya menambahkan £ 3/MWh untuk biaya listrik yang diratakan.

Bentuk lain dari penyimpanan panas sedang dikembangkan di Australia Selatan, di mana perusahaan 1414 (14D) menggunakansilikon cair. Prosesnya dapat menyimpan 500 kWh dalam kubus 70 cm silikon cair, sekitar 36 kali lebih banyak dari powerwall Tesla di ruang yang sama. Ini keluar melalui perangkat pertukaran panas - seperti mesin stirling atau turbin dan mendaur ulang panas. Unit 10 MWH akan menelan biaya sekitar A $ 700.000. (1414 derajat adalah titik peleburan silikon.) Tess demonstrasi akan berada di Aurora Solar Energy Project dekat Port Augusta, Australia Selatan.

Juga di Australia, bahan campuran yang disebutMISICIBILIBITY GAP ALLOY (MGA)menyimpan energi dalam bentuk panas. MGA terdiri dari blok kecil logam campuran, yang menerima energi yang dihasilkan oleh energi terbarukan seperti matahari dan angin yang surplus untuk memuat permintaan dan menyimpannya hingga satu minggu. Biaya $ 35/kWh dikutip, jauh lebih sedikit dari lithium - baterai ion, tetapi memiliki waktu respons yang lebih lambat dari baterai - 15 menit. Panas dilepaskan untuk menghasilkan uap, berpotensi dalam batubara batubara yang digunakan kembali - tanaman yang dipecat. Perusahaan MGA Thermal diputar dari University of Newcastle dan menggunakan hibah federal sedang membangun pabrik pilot. Ini memiliki beberapa sistem yang dikembangkan untuk suhu dari 200 derajat hingga 1400 derajat.

Bentuk lain dari penyimpanan energi adalah es.Energi esMemiliki kontrak dari Southern California Edison untuk menyediakan 25,6 MW penyimpanan energi termal menggunakan sistem Ice Bear -nya, melekat pada unit pendingin udara besar. Ini membuat es di malam hari ketika permintaan daya rendah, kemudian menggunakannya untuk memberikan pendinginan di siang hari alih -alih kompresor AC, sehingga mengurangi permintaan puncak.

Penyimpanan hidrogen

Di Jerman Siemens telah menugaskan pabrik penyimpanan hidrogen 6 MW menggunakanProton Exchange membrane (PEM)Teknologi untuk mengubah tenaga angin berlebih menjadi hidrogen, untuk digunakan dalam sel bahan bakar atau ditambahkan ke pasokan gas alam. Pabrik di Mainz adalah pemasangan PEM terbesar di dunia. Di Ontario, hidrogenik bermitra dengan Jerman Utility E.on untuk membuat fasilitas 2 MW PEM yang muncul pada Agustus 2014, mengubah air menjadi hidrogen melalui elektrolisis.

Efisiensi elektrolisis ke sel bahan bakar ke listrik adalah sekitar 50%.

San Diego Gas & Electric bekerja dengan Gencell Israel untuk menginstal 30 Gencell G5RX kembali - UP sel bahan bakar di gardu. Ini adalah sel bahan bakar alkali berbasis hidrogen - dengan output 5 kW. Mereka dibuat di Israel, dan digunakan di sana oleh Israel Electric Corporation.

Penyimpanan kinetik

Roda gilaSimpan energi kinetik dan mampu puluhan ribu siklus pengisian ulang.

ISO Ontario telah dikontrak untuk sistem penyimpanan roda gila 2 MW dari NRSTOR Inc. Hawaiian Electric Co sedang memasang sistem roda gila 80 kW/320 kWh dari Amber Kinetics untuk grid Oahu -nya, ini menjadi salah satu modul yang berpotensi dari beberapa. Biasanya roda gila, menyimpan energi kinetik yang siap berubah menjadi listrik, digunakan untuk kontrol frekuensi daripada penyimpanan energi, mereka memberikan energi dalam periode yang relatif singkat dan masing -masing dapat memasok hingga 150 kWh. Kinetika Amber mengklaim empat - jam debit.

STORNETIC Jerman memproduksi unit durastor yang memiliki kapasitas dari puluhan kilowatt hingga sekitar megawatt. Aplikasi berkisar dari pengereman regeneratif untuk kereta api hingga layanan tambahan ladang angin.

Penggunaan utama roda gila ada di diesel rotary tidak terputus catu daya (drups) set - UPS, dengan 7 - 11 perjalanan detik - melalui fungsi sinkron selama start-up generator diesel terintegrasi setelah kegagalan pasokan listrik. Ini memberi waktu -e.g.30 detik - untuk diesel normal kembali - hingga awal.