הצגת העיקרון והמאפיינים של טכנולוגיית אגירת אנרגיה ושיטות אגירת אנרגיה נפוצות

1. עיקרון ומאפיינים של טכנולוגיית אגירת אנרגיה
התקן אחסון האנרגיה המורכב ממרכיבי אחסון אנרגיה והתקן הגישה לרשת החשמל המורכב ממכשירים אלקטרוניים כוח הופכים לשני החלקים העיקריים של מערכת אחסון האנרגיה.התקן אחסון אנרגיה חשוב למימוש אחסון אנרגיה, שחרור או החלפת חשמל מהירה.התקן הגישה לרשת החשמל מממש את העברת והמרת האנרגיה הדו-כיוונית בין התקן אחסון האנרגיה לרשת החשמל, ומממש את הפונקציות של ויסות שיא הספק, אופטימיזציה של אנרגיה, אמינות אספקת החשמל ויציבות מערכת החשמל.

למערכת אגירת האנרגיה טווח רחב של קיבולת, מעשרות קילוואט ועד מאות מגה וואט;טווח זמן הפריקה גדול, בין אלפיות השנייה לשעה;טווח יישומים רחב, לאורך כל מערכת ייצור החשמל, ההולכה, ההפצה, החשמל;המחקר והיישום של טכנולוגיית אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול רק מתחילים, שזה נושא חדש לגמרי וגם תחום מחקר חם בבית ומחוצה לו.
2. שיטות אחסון אנרגיה נפוצות
כיום, טכנולוגיות אחסון האנרגיה החשובות כוללות אגירת אנרגיה פיזית (כגון אגירת אנרגיה שאובה, אגירת אנרגיה באוויר דחוס, אגירת אנרגיה בגלגל תנופה וכו'), אגירת אנרגיה כימית (כגון כל מיני סוללות, סוללות דלק מתחדשות, זרימת נוזלים סוללות, קבלי-על וכו') ואגירת אנרגיה אלקטרומגנטית (כגון אגירת אנרגיה אלקטרומגנטית מוליכת-על וכו').

1) אחסון האנרגיה הפיזי הבוגר והנפוץ ביותר הוא אחסון שאוב, שחשוב לווסת שיא, מילוי גרגרים, אפנון תדר, ויסות פאזה ועתודות חירום של מערכת החשמל.זמן השחרור של אחסון שאוב יכול להיות בין כמה שעות לכמה ימים, ויעילות המרת האנרגיה שלו נעה בטווח של 70% עד 85%.תקופת הבנייה של תחנת כוח אגירה שאובה ארוכה ומוגבלת על ידי שטח.כאשר תחנת הכוח רחוקה מאזור צריכת החשמל, אובדן ההולכה גדול.אגירת אנרגיית אוויר דחוס יושמה כבר בשנת 1978, אך היא לא זכתה לקידום נרחב בשל הגבלת השטח והתנאים הגיאולוגיים.אחסון אנרגיה של גלגל תנופה משתמש במנוע כדי להניע את גלגל התנופה להסתובב במהירות גבוהה, מה שממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית ומאחסן אותה.בעת הצורך, גלגל התנופה מניע את הגנרטור לייצור חשמל.אחסון אנרגיה של גלגל תנופה מאופיין באורך חיים ארוך, ללא זיהום, תחזוקה מועטה, אך צפיפות אנרגיה נמוכה, היכולה לשמש כתוספת למערכת הסוללה.
2) ישנם סוגים רבים של אגירת אנרגיה כימית, עם רמות פיתוח טכנולוגיות שונות ואפשרויות יישום שונות:
(1) אחסון אנרגיה בסוללה היא טכנולוגיית אחסון האנרגיה הבוגרת והאמינה ביותר כיום.על פי החומרים הכימיים השונים בהם נעשה שימוש, ניתן לחלק אותו לסוללת עופרת, סוללת ניקל-קדמיום, סוללת ניקל-מתכת הידריד, סוללת ליתיום-יון, סוללת סודיום גופרית וכו'. סוללת עופרת בעלת טכנולוגיה בוגרת, יכולה להפוך למערכת אחסון המוני, ועלות האנרגיה ליחידה ועלות המערכת נמוכה, בטוחה ואמינה ושימוש חוזר הוא טוב לחכות למאפיין, היא כיום מערכת אחסון האנרגיה המעשית ביותר, הייתה בכוח רוח קטן, מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות , כמו גם קטן ובינוני במערכת הדור המבוזר נמצא בשימוש נרחב, אך מכיוון שעופרת היא זיהום מתכות כבדות, סוללות עופרת חומצה אינן העתיד.לסוללות מתקדמות כמו סוללות ליתיום-יון, נתרן-גופרית וניקל-מתכת הידריד יש עלות גבוהה, וטכנולוגיית אחסון האנרגיה בעלת הקיבולת הגדולה אינה בשלה.ביצועי המוצרים אינם יכולים לעמוד בדרישות של אגירת אנרגיה כיום, ולא ניתן למסחר את המשק.
(2) לסוללת כוח דלק מתחדשת בקנה מידה גדול יש השקעה גבוהה, מחיר גבוה ויעילות המרה במחזור נמוך, ולכן היא אינה מתאימה לשמש כיום כמערכת אחסון אנרגיה מסחרית.
(3) לסוללת אגירת אנרגיה בזרימת נוזלים יש את היתרונות של יעילות המרת אנרגיה גבוהה, עלויות תפעול ותחזוקה נמוכות, והיא אחת הטכנולוגיות לאחסון אנרגיה וויסות של ייצור חשמל יעיל ובקנה מידה גדול המחובר לרשת.טכנולוגיית אגירת אנרגיה בזרימת נוזלים יושמה במדינות מדגימות כמו ארה"ב, גרמניה, יפן ובריטניה, אך היא עדיין בשלב המחקר והפיתוח בסין.