«Умные» сети погубят традиционную энергетику
Хотя стоимость возобновляемой энергии резко упала в последние годы, традиционные источники энергии всё ещё составляют основу энергетической отрасли сегодня. Это может выглядеть как вопрос простой инерции, но на самом деле это результат последнего крупного барьера к революции реальной энергии: аккумулирования энергии.
С ископаемым топливом, энергия уже приходит в стабильной форме. Возобновляемая энергия должна либо использоваться сразу либо нужно найти способ сохранить её при помощи дорогих и сложных батарей. К сожалению, эти батареи разработываются мучительно медленными темпами по сравнению с другими технологиями энергии. В последние годы, однако, инвестиции в технологии батарей и новые идеи, наконец, дали результат.
Быстрое улучшение солнечных и ветровых технологий в течение последних двух десятилетий довели их стоимость до уровня, сопоставимого с нефтью. Основной катализатор перемен произошёл в автомобильной промышленности — появились конкурентоспособные электромобили.
Tesla Motors и её основатель Элон Маск, привлекли внимание к проблеме накопления энергии, и приложили все усилия, чтобы найти способы её решения. Видя потенциал, университеты и другие предприятия в настоящее время занялись решением проблемы. Вопрос в том, что батареи очень тяжёлые, и действуют в течение ограниченного периода времени, затем они должны быть заменены. Это делает их самым большим препятствием для энергоэффективности и создания недорогих автомобилей в будущем.
Улучшение батарей уже на горизонте
В последние годы целый ряд важных усовершенствований были сделаны в технологии батарей и увеличении промышленности. Вот лишь несколько характерных примеров …
Целые отрасли Тесла принимают участие в разработке батарей. PowerWall и PowerWall 2, являются огромными запоминающими устройствами модульной батареи, предназначенными также для питания частных домов. Создавая серийно производимый продукт, который может быть доставлен на рынок быстро, Маск надеется снизить затраты, принести на дальнейшие инвестиции и развивать естественный цикл обратной связи, чтобы стимулировать их более быстрое развитие.
Интересной технологией является литий батарея воздуха. В отличии от обычных литий-ионных батарей, она имеет только 20% от веса обычной батареи для количества электроэнергии, хранящейся в ней и работает через серию электрохимических реакций, которые используют кислород. В прошлом эти типы батарей не были эффективными, теряли почти 30% энергии. Новый литиевый аккумулятор воздуха MIT остаётся в постоянном твёрдом состоянии, и теряет лишь 8% своего заряда к выделению тепла. Предварительные испытания показывают, что эти виды батарей имеют очень долгий срок службы и они значительно безопаснее, чем существующие технологии.
Золото нанопроволока и батареи
Nanowire батареи делают батареи более эффективными, значительно увеличивая площадь поверхности одного или обоих электродов. Они имеют гораздо больший потенциал, чем традиционные клетки власти. Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине разработали батареи с помощью золотых нанопроводов в растворе электролита геля. Золото является идеальным материалом, а в сочетании с марганцем оболочкой диоксида, силовые элементы показали, что нет абсолютно никакого заметного ухудшения после 200000 циклов. Предполагают, что эти батареи, которые практически никогда не изнашиваются станут реальностью для потребителя в ближайшем будущем.
Одним из основных преимуществ централизованно поставляемых энергосистем, которые мы используем сегодня, что поток электроэнергии можно регулировать в режиме реального времени, чтобы гарантировать клиентам, что сетка не станет перегруженной.
Сети должны стать умнее. Достаточно умные сетки будут отслеживать спрос и предложение энергии в своей системе в режиме реального времени, привлекать и перераспределять энергетические ресурсы для обеспечения устойчивого обслуживания и сведут к минимуму отключения электроэнергии. Создание прочной и надёжной системы, является основой инфраструктуры. К счастью, с лучшими батареями, изменения теперь на горизонте.
