6种太阳能储能系统

您是否曾被告知可以舒适地储存太阳能? 您可以在方便时采用大约 6 种不同类型的太阳能存储系统。 创建这篇文章是为了让您了解它们。

储能是人类美丽而有趣的发明之一。 这是地球从我们的活动中获得的为数不多的好处之一。 太阳能存储系统使太阳能的利用更具吸引力。 由于太阳在小时内产生的辐射足以满足我们每年的能源需求,因此可以储存额外的能量以供没有阳光时使用。

作为拥有太阳能电池板的房主,您可以选择本文中提供的存储太阳能的方法。 这些选项包括使用涡轮机、离网储能、并网储能、太阳能燃料和太阳能池的生产。

除了在公共电网停电时拥有备用电源的好处外,任何类型的太阳能存储系统的应用都可以帮助您利用使用时间 (TOU) 费率。 TOU 费率是该时期的公用电网公司由于在这些时期对电网的高能源需求而对电力收取更高的费用。

关于太阳能存储系统

通常,储能系统用于捕获电力,将其存储为化学能、机械能或热能,并在需要时将其作为电能释放回来。 储能可以将高峰期产生的多余能量储存起来以备将来使用。

可采用不同类型的太阳能储能系统,在电网停电时提供备用电源,减少电费支出。

太阳能存储系统是如何构建的

在我们了解太阳能存储系统是如何构建的之前,我们需要简要了解一下可再生能源存储的一般方式。 可再生能源可以化学和机械方式储存。 存储基于物质的一些物理原理。

构建太阳能存储系统的第一个原理是材料在加热或冷却时的温度变化。 物质经历大量加热,其中储存能量的值与所用材料的比热容成正比。 这导致了一种称为显热的现象。

构建太阳能存储系统的第二个原则是物质能够在相变时吸收或释放潜热。 如果某个相变伴随着吸热,则相反的过程会释放出等量的热量,所以只要物质的某个相持续存在,能量就可以储存起来。

三是基于化学反应。 在这里,能量产生具有高能化学键的化合物,然后在破坏时释放能量。

能量可以通过形成弱化学键来储存,例如通过水分子在硅胶上的物理吸附。 能量也可以通过形成更强的键来储存,例如将硅氧化成氧化硅(化学吸附)。 由于物理吸附而储存化学能的材料中能量密度最低,而通过化学吸附储存化学能的材料中能量密度最高。 存储系统的存储容量将相当于反应消耗的热量或自由能。

可用于太阳能存储系统的第四个原理是电池等电能存储设备中电子-空穴对的解离。 光子可以直接从太阳捕获并存储在这些电池中。

其中一些原则指导了各种类型的太阳能存储系统的建设。

6种太阳能储能系统

太阳能储能系统的类型有:

  • 离网太阳能存储系统/电池的使用
  • 并网太阳能储能系统
  • 混合太阳能存储系统
  • 太阳能燃料
  • 太阳池
  • 分层太阳能存储系统

1.离网太阳能存储系统/电池的使用

使用这种类型的太阳能存储系统的人没有连接到公用电网。 为了使用离网系统,您需要有足够的电池进行存储。 您的太阳能系统也应该以这样的方式建造,即您的家将全年供电。

电池按能量存储的化学方法分类。 它们将化学能转化为电能。 这是通过用于生产这些电池的电化学电池实现的。

电池中的电化学电池有两个电极,一个阴极和一个阳极。 这些电池也是电导体并由隔板隔开。 分离器本身由

电池中还有由离子组成的电解质(在阴极和阳极之间)。 这些离子与阴极和阳极的导电材料发生反应。 该反应在电池中产生电流。

电池由不同的材料制成,有不同的尺寸和品牌。 根据使用的材料,我们有

铅酸电池是用于储存太阳能的最古老、最便宜的电池。 但是,它们的放电深度较低,因此需要比其他电池更快地更换。 锂离子电池更适合用作住宅中的太阳能存储系统类型。 它们更贵,但寿命比铅酸同类产品长。 它们还具有高能量密度,这使得它们能够在狭小的空间内储存能量。

接下来是镍镉电池。 它们在大型能源项目中很常见,因为它们可以承受高温。 与镍镉电池相关的毒性和镉的处置困难是镍镉电池使用的主要限制因素。 液流电池是最大和最昂贵的电池。 它们是大规模安装的最佳选择。 它们具有低存储容量和充放电率。

2. 并网太阳能储能系统

并网存储系统也称为并网系统。 该系统使用标准并网逆变器,没有任何电池存储。 作为使用太阳能的房主,您可以在公用电网上存储一些能源。 您家中产生的多余太阳能可以出口,以换取一些信用或上网电价 (FiT)。

上网电价补贴_(FIT) 是您从家用太阳能电池板产生并存储在公用电网中的每单位电能所获得的固定电价。

对于使用这种并网系统的客户,当太阳能电池板的发电量超过其使用量时,您可以将电力送回电网。 当您的负载超过太阳能发电量时,也可以从公用电网购买额外的电力。

在您购买这种类型的太阳能存储系统之前,您需要了解,每当停电时,您的面板将无法为您供电。 这是出于安全原因,因为在电力线上工作的线路人员需要知道没有电源为电网供电。 这仅仅意味着你没有在停电期间享受一些电力的奢侈。

如果您想降低能源费用并从太阳能激励措施中受益,这种类型的太阳能存储系统非常适合您。

3.混合太阳能存储系统

混合能源系统是一种将两个或多个能源系统的组合用于能源生产的系统。 这可能是太阳能技术和风力涡轮机的结合,用于能源生产。

混合太阳能存储系统可以是太阳能蓄电池和公用电网的组合。 当使用这种类型的太阳能存储系统时,产生的太阳能储存在电池中,同时客户使用公共设施。 当电池中的能量用完时,您可以舒适地切换到公用电网。 另一方面,当公用电网停电时,您也可以切换到电池。

4.太阳能燃料

这种类型的太阳能存储系统仍在进行中。 目前在商业能源市场上并不常见。 太阳能燃料是合成化学物质,例如氢、氨和肼,它们在没有阳光的情况下生产和储存。

太阳能燃料的生产可以来自太阳能电池板的电力(电化学)、集中太阳能(热化学)、人工光合作用(光生物)或光子(光化学)产生的热能。 所有这些都是通过驱动一些化学反应来实现的,这些化学反应将太阳能转化为化学能。

太阳能燃料也可以直接或间接生产。 直接过程从阳光中产生太阳能燃料,而无需中间的能量转换。 间接过程首先将太阳能转化为另一种形式的能源(生物质或电力),然后这种能源进一步用于生产燃料。

在能量转换过程中,会损失一些能量。 这就是间接过程比直接过程效率低的原因。 然而,间接过程更容易实现。 科学家们正在就如何改进太阳能燃料生产的直接工艺进行更多研究。

太阳能燃料可以尽可能长时间地储存。 它们还可以从一个地方运输到另一个地方,使其成为更可靠的电网的宝贵且灵活的资源。

5. 分层太阳能储能系统

太阳能可以通过两种方式加以利用和使用; 使用光伏电池和使用 CSP。 分层储能系统与 CSP 配合使用。 它涉及将太阳能存储为热能,在需要时可以将其转换为电能。

在这里,热水储罐也称为热水缸、储热罐或储热罐,用于储存用于空间加热或家庭用途的水。

热水储存在绝缘水箱中的时间很长。 如果将能量用于发电,则将热量用于煮沸水,产生的蒸汽驱动涡轮机发电。

6. 太阳池

太阳能池也适用于集中式太阳能热发电系统。

太阳池是一个水体,可以收集和储存太阳能作为热量。 其工作原理与自然对流相反。 自然,当阳光照射到咸水池时,它首先会加热池底的水。 这种水变得不那么稠密,通过对流,它的分子上升到表面。

在太阳能池中,情况正好相反。 池塘的建造是为了阻止对流。 池塘接收的盐量足以使底部的水完全饱和。 当水像往常一样被加热时,高盐水和较热的水不会与地表的低盐水和较冷的水完全混合。

混合是温和的,对流在顶部和底部水中分别发生。 这种效果大大减少了热量损失。 更多的盐水可以加热到90℃,而顶部保持温度低至30℃

稍后,更多的含盐热水可以引导到涡轮机,当需求高时,涡轮机会转动该涡轮机发电。

常见问题

太阳能储能系统有多少?

太阳能存储系统不限于本文讨论的五个。 其中有很多,其中大部分仍在开发中。 本文解释了商业能源市场中常见的那些。

储存太阳能的最佳方式是什么?

没有储存太阳能的最佳方法。 您应该根据您的需求、预算和位置来选择特定类型的太阳能存储系统。 对于远离公共电网的建筑物,离网存储系统将是合适的。 已经连接到电网但需要一些备用电源的建筑物将需要混合存储系统。

太阳能电池存储是否值得?

对,他们是。 在公用电网停电期间,电池可以让您继续工作。 根据您的预算,您可以购买使用寿命长达 7 年的电池。

太阳能可以储存多长时间?

存储系统具有不同的能量和功率容量。 能量容量(以千瓦/小时为单位)是可以存储的能量,而功率容量(以千瓦为单位)是可以随时释放的能量。 这决定了存储系统在为负载供电时可以服务多长时间。

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