太阳能存储的 9 大问题

随着我们努力实现可持续、清洁和可再生能源,许多关于太阳能存储问题的想法正在兴起。

世界正在竭尽全力实现可持续发展,而这只有在能够满足某些因素的情况下才能实现,例如普遍获得负担得起的、清洁和可靠的能源。

面对这些因素,我们必须审视当今世界普遍存在的气候变化、不平等、资源限制、人口增长、地缘政治、粮食安全和健康等事实。

在我们努力实现可持续发展的同时。 为了取得这一成就,所有人都必须全力以赴。 说起来容易做起来难。

我们可以团结起来,提高人们对气候变化和化石燃料对环境造成的损害甚至直接影响我们的认识,我们可以选择宣传禁止使用化石燃料能源的法律,或者我们可以知道它们是逐渐迁移到这些可再生能源不完全安全。

我们今天似乎正在犯工业时代所犯的错误。 这是在不承担风险的情况下进行的一项努力。

工业时代或大规模生产和使用化石燃料的时代没有考虑到这种努力的风险,但这个时代努力奋斗是因为化石燃料市场的巨大收益,生产的基本技术,大规模生产及其有效性。

因此,随着使用化石燃料能源的影响越来越明确,人们开始推动替代能源。 现在,没有安全的能源,但我们可以说,事实上,考虑到环境和健康风险,可再生能源要好得多。

但是,我们是否看过其他因素,其中一些是环境、健康、效率、成本等等。 超越使用可再生能源使我们进入了一个并非全新的不利影响循环,因为我们面临着化石燃料能源,其中一些我们不熟悉,比如效率。

人们可以梦想一个理想的世界,其能源来自太阳能等主要可再生能源。 但有些问题是不得不使用这些可再生能源,如果解决了,不仅要广泛使用它,我们还能从中获得好处。

不像我们对化石燃料能源所做的那样。 可再生能源给我们带来了很多好处。

对于缺点较少的国家来说,水力发电仍然是使用最多的可再生能源,产生大量能源,但无法获得水力发电的国家和社区认为太阳能是一种更好的替代能源,因为太阳能是无限的。

但是,必须使用太阳能作为当前化石燃料能源的替代能源存在一些问题。

世界每天都在发展,这是因为人们的思想在发展,为解决人类的问题提供了更好的解决方案,并确保我们自己和后代过上更好的生活。

太阳能生产的开始带来了一个全新的问题,即太阳辐射的变化导致能源生产低于所需或根本不生产。

这在化石燃料的使用中是未知的。 并且由于化石燃料能源生产中没有持续生产,因此需要对有限或不生产的时期进行补偿,以确保可再生能源使世界持续电气化。

由于某些天或几个小时发生高辐射,太阳能产生的能量超过了需要的时间,科学家们已经找到了一种方法,通过开发某些能够储存太阳能的技术来储存这些多余的能量活力。

现在,这是相对较新的,并且在这十年开始在全球范围内广为人知,因此,如果不加以处理,存在一些缺点,可能会使使用太阳能作为替代能源和可再生能源成为灾难性的且不可取的。

这就是为什么我们要关注影响太阳能存储的问题——太阳能存储问题。

太阳能储能系统的类型

有多种类型的太阳能存储系统可用,它们是;

  • 热能储存系统
  • 压缩空气储能
  • 氢气
  • 抽水蓄能系统

1. 热能储存系统

热能存储系统于 1985 年首次使用,通过捕获来自太阳的热量并将这些能量存储在水、熔盐或其他流体中来发电。

热能存储系统通常由储存器或罐中的存储介质、内置制冷系统、管道、泵和控制装置组成。

有两类热能存储系统,此分类基于其工作温度。 他们包括; 低温热储能系统和高温储能系统。

低温储热系统使用冷水和再加热过程,而高温储热系统基于潜热和热化学储热。

热能存储系统能够以相对较低的资本成本存储大量的能量,同时还可以避免任何重大危险的产生。

2、压缩空气储能

在这里,压缩空气的弹性势能被储存起来,直到它释放来发电。 当太阳能进入压缩空气储能系统时,电动机驱动空气压缩机,压缩环境空气在压力下储存在地下洞穴中,并在需要时释放。

由于对空气施加高压,压缩空气储能系统内的热量产生可能会导致不必要的能量释放。 为了尽量减少这种情况,存在中间冷却器和后冷却器 压缩空气能量存储系统以在压缩过程中提取热量。

3. 氢气

氢气是所有燃料中最大的能源成分之一。 使其成为储存和分配能量甚至太阳能的理想方法。

氢气存储系统通过可重复的循环过程控制环己烷的特性以产生能量,其中氢化后是脱氢。

加氢过程通过将六个氢原子从丰富的碳氢化合物中添加到存在于储氢系统中的苯 (C6H12) 中,从而形成环己烷 (C6H6)。

脱氢过程发生在从环己烷中去除六个碳之后,使这种化学物质可用于储能设备和其他应用。

铂基纳米粒子是脱氢反应的一个重要方面,其中这些纳米粒子通过将其光激发电子临时捐赠给现有的环己烷分子来充当光催化剂。

这种捐赠会破坏碳氢键,释放氢原子而不会释放过多的热量。 它是储能最有效的选择之一,因为它允许高达 97% 的苯转化回环己烷。

4. 抽水蓄能系统

这是有助于适应太阳辐射变化的存储系统,这会导致能源供应在某些时期超过需求,而在某些时期需求超过供应。

当供过于求时,水被泵入上层水库以储存太阳能,当需求超过供应时,这个初始水库中的水通过涡轮机向下流到下层水库中释放出来,从而发电。

飞轮是一种类似的传动储能技术,这种圆柱形装置包含一个真空内部的大转子。 当从其能源(太阳)获取能量时,转子会加速到非常高的速度,将电能作为旋转能存储在设备内。

一旦转子切换到“发电模式”,就可以分配能量,这会减慢转子速度并将电力返回电网供消费者使用。

电池,如飞轮,可以放置在任何地方,并且通常被视为用于分配能量的类似存储系统。 对于大规模储能潜力,电池可以从钠硫电池、金属空气电池、锂离子电池和铅酸电池变化,这取决于它们的能源和应用。

太阳能存储的 9 大问题

这些是一些需要解决的太阳能存储问题,包括:

  • 缺乏标准化
  • 存储系统的高价格
  • 过时的监管政策和市场设计
  • 储能定义不完整
  • 热损失
  • 效率损失
  • 有限的太阳能储能系统可以满足当前太阳能储能的需求。
  • 由于目前的成本,政府对接受太阳能犹豫不决。
  • 太阳能辐射的变化。

1. 缺乏标准化

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 对于太阳能生产中使用的主要存储系统电池的大规模生产没有具体的标准。

这是因为它的复杂性以及太阳能存储是一个新兴市场的事实。 由于要满足各种技术要求以及要应对的各种流程和政策,电池面临大规模部署的障碍。

2. 存储系统价格高

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 这不仅是与太阳能存储系统相关的主要问题,也是最令人头疼的问题。 尽管太阳能电池的价格已经大幅下降,但它们仍然高得离谱。

太阳能电池板越大,以捕获更多产生能量或电能的太阳辐射,电池就越大,成本就越高。 用于特定社区电网的大型或大规模能源生产的特殊太阳能存储系统非常昂贵。

尽管有更高效的太阳能存储系统可用于社区,尤其是在冬季的某些地方,但这些太阳能存储系统非常复杂且成本很高。 这使得许多州或社区没有采用这些高效的太阳能存储系统。

3. 监管政策和市场设计落后

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 由于太阳能存储对市场而言相对较新,监管政策尚未像预期的那样涵盖新兴技术的太阳能存储系统。

除了批发市场规则外,随着住宅、商业和工业利益的增长,零售规则也需要更新。

4. 储能定义不完整

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 由于太阳能存储对市场来说相对较新,世界各地的利益相关者和政策制定者都在为如何定义快速反应的电池存储而苦苦挣扎。 这让太阳能储能出现了身份危机。

5. 热损失

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 太阳能是热能,这意味着太阳能的存储也是热能的存储,尽管这次它用于电气化和其他能源利用目的。 就像关闭一壶水的燃气或电源一样。

水可能会沸腾,但随着时间的推移,由于没有连接电源,水的温度会降低。 因此,一旦不再有可以为电池充电的太阳辐射,存储在太阳能系统的电池或存储系统中的热量就会降低温度。

因此,作为使用太阳能发电的离网居民或任何使用太阳能的人,即使您不在家,您也会有热量排放。

虽然大多数时候,这可以通过一天中的太阳辐射时间来补偿,但在冬季会发生什么,除了使用、集成或插入替代能源之外,将会出现停电。

虽然有解决这个问题的方法,但它成本高昂,不普遍,不能应用于大多数离网居民。

6.效率损失

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 就像任何其他电池一样,主要由电池组成的太阳能存储系统的效率会随着时间的推移而下降。 由主要电池组成的典型太阳能存储系统的使用寿命为 10 年。 现在,这似乎是巨大的,但由于其成本,正常的电费系统会便宜 10 年。

7. 有限的太阳能系统以满足当前对太阳能存储的需求

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 太阳能储能的需求量非常大,由于生产成本等诸多因素,已生产的太阳能储能系统供不应求。 此外,各种太阳能存储系统的成本使许多人不愿购买和使用

8. 由于目前的成本,政府对接受太阳能存储系统犹豫不决

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 多年来,由于太阳能存储系统的成本,政府一直犹豫是否接受许多国家普遍使用太阳能。 这就是为什么从不可再生能源向太阳能等可再生能源的迁移一直没有得到解决的主要原因之一。

9. 太阳能辐射的变化

这是太阳能行业面临的太阳能存储问题之一,需要解决。 这是太阳能最令人头疼的问题。 与其他形式的能源生产(如化石燃料能源)相比,太阳辐射存在差异,导致能源生产低于需求或根本不生产。

因此,人们无法预测某一天的日照时间。 过多的太阳能充电可能会使电池过载,并且要获得更好的电池以添加到现有电池中可能会非常昂贵。

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编者 at 环境去吧! | 普罗维登斯amaechi0@gmail.com | +帖子

一个充满激情的环保主义者。 EnvironmentGo 的首席内容作家。
我努力教育公众了解环境及其问题。
它一直是关于自然的,我们应该保护而不是破坏。

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