좋아요, 그래서 저는 최근에 에너지 저장에 관한 전체 내용을 파헤쳐 봤습니다. 솔직하게 말하면요? 예상했던 것보다 훨씬 더 흥미롭네요. 내 이웃이 태양광 패널을 가지고 있는데 밤에는 기본적으로 쓸모가 없다고 불평했기 때문에 시작했지만(duh), 전체에 대해 생각하게 되었습니다.배터리 보관각도.
모든 것 뒤에 숨은 기본 물리학
여기에 - 내용이 있으며 지나치게 단순화한 것 같지만 - 에너지 저장 장치는 실제로 허공에서 에너지를 생성하지 않습니다. 그냥... 뒤섞는 것뿐이에요. 열역학 제1법칙이죠? 에너지는 생성되거나 파괴될 수 없으며 단지 한 형태에서 다른 형태로 변환될 뿐입니다. 따라서 우리가 에너지를 "저장"한다고 말할 때, 실제로는 에너지를 우리가 잠시 붙잡을 수 있는 것으로 변환하는 것에 대해 이야기하고 있습니다.
물리학 교수가 ΔU=Q + W(여기서 Q는 시스템으로 전달되는 열이고 W는 시스템에서 수행되는 작업)로 이것을 설명했던 것을 기억합니다. 그 당시에는 무의미해 보였지만 지금은 실제로 의미가 있습니다. 귀하의 배터리 시스템은 마법이 아닙니다. - 전기 에너지를 받아 화학 에너지나 플라이휠의 운동 에너지 등으로 변환합니다. 그런 다음 다시 필요할 때 붐을 일으키고 프로세스를 되돌리세요.
배터리 저장 장치는 아마도 사람들이 생각하는 가장 일반적인 예일 것입니다. 화학 에너지가 거기 앉아서 기다리고 있어요. 전기가 필요할 때 화학이 뒤집어지고 전력이 나옵니다. 그렇지 않은 경우를 제외하면 매우 간단합니다(배터리 화학이 이상해지기 때문에 나중에 자세히 설명합니다).
이것이 생각보다 중요한 이유
재생 가능 에너지 - 풍력, 태양열, 해류 등 모든 것. 그들은 정말 신뢰할 수 없습니다. 내 말은, 나는 친환경 에너지를 옹호한다는 것입니다. 하지만 솔직히 말해서 태양은 사용자의 최대 사용 시간에 관심이 없으며 원할 때 바람이 분다. 이것이 바로 대규모-에너지 저장이 판도를 완전히 바꾸는 지점입니다.
저장 공간이 없으면 기본적으로 사용량이 적은 시간이나 생산량이 많을 때 에너지를 낭비하게 됩니다.- 저장공간이 있나요? 모든 것을 원활하게 하여 이러한 변덕스러운 에너지원을 실제로 그리드에 사용할 수 있게 만듭니다.
돈 부분(물론)
이것이 일반 사람들에게 흥미로워지는 곳입니다. 시간대에 따라 전기 요금이 어떻게 다른지 아시나요? 밸리 가격과 최고 가격? 스토리지 시스템을 사용하면 해당 시스템을 게임할 수 있습니다. 전기 요금이 저렴할 때(보통 밤새) 충전한 다음, 전기 요금이 비싼 낮 시간에 저장된 전력을 사용하십시오.
나는 내 자리를 위해 이것을 조사해 왔고 비용 절감은 ... 음, 아직 혁명적이지는 않지만 거기에 도달하고 있습니다. 상업용 건물에서는 이미 이 작업을 적극적으로 수행하고 있습니다. 내 친구는 고층 시내에서 일하고 있는데 밤에는 건물 전체 요금이 청구되고 물가가 비싼 오후 시간에는 해안가로 요금이 부과되는 것 같습니다. 콩 카운터는 그것을 좋아합니다.
문제는 스토리지 기술이 결국 표준이 될 것이라는 점입니다. 기업뿐만 아니라 가정에서도 -. 경제가 완전히 뒤집히는 시점이 문제일 뿐입니다.
비상 백업(그러나 할아버지의 발전기와는 다릅니다)
여기에 더 깊이 파고들 때까지 제가 실제로 고려하지 않았던 것이 있습니다. 이러한 시스템은 정전 중에도 작동합니다. 1년에 한 번 (아마도) 지하실에 설치하여 가동하는 디젤 발전기와 달리 배터리 저장 시스템은 항상 에너지 시스템에 적극적으로 참여합니다.
정상적인 운영 중에는 기본적으로 낮은 가격에 구매하고 높은 가격에 판매하는 차익거래 -를 수행합니다. 그러나 그리드가 다운되면 즉시 시작됩니다. 시동 지연이 없고 어둠 속에서 발전기 스위치를 찾아 헤매지 않아도 됩니다. 그리고 전력 회사가 전선을 고치기를 기다리면서 화석 연료를 태우는 것이 아닙니다.
제가 사는 지역에서는 작년에 세 번의 정전이 발생했습니다(분명히 그리드 인프라가 노후화되고 있는 것 같습니다. 누가 알았겠습니까?). 그때마다 저는 스토리지를 온라인에 두는 것이 얼마나 좋을지 생각했습니다. Netflix는 스스로를 보지 않습니다.
더 큰 그림 물건
개념으로서의 에너지 저장은 전체 스마트 그리드 전환에 매우 중요합니다. 강력한 저장 장치 없이는 분산 발전, 마이크로그리드, 전기 자동차가 도처에서 도약할 수 없습니다. 기술은 핵심입니다. - 그것을 없애면 전체 비전이 무너집니다.
하지만 저를 괴롭히는 점은 모두가 스토리지에 대해 마치 이것이 해결된 문제인 것처럼 이야기한다는 것입니다. "배터리만 추가하세요!" 응, 물론이지. 배터리 성능 저하가 실제로 발생한다는 점을 제외하면 재료 공급망은 기껏해야 의심스럽고 충전/방전 주기 동안 효율성 손실이 합산됩니다.
열역학적 효율성은 종이에 한 가지입니다. 온도 변화, 충전{2}}주기, 유지 관리 요구 사항을 포함한 실제{1}}성능은 어떻습니까? 그것이 상황이 지저분해지는 곳입니다. 리튬 이온 시스템의 왕복 효율성이 85-95%-라는 주장을 본 적이 있지만 이는 실험실 조건입니다. 그 시스템을 텍사스의 여름이나 미네소타의 겨울에 적용하고 5년 후에 어떻게 작동하는지 말해주세요.
그래도 실제로 작동합니까?
원래 질문으로 돌아가서 - 예, 에너지 배터리 저장 시스템이 작동합니다. 그러나 "일"은 거기에서 약간의 무거운 짐을 지고 있는 것입니다. 그들은 에너지를 저장하고 방출한다는 의미에서 작동합니다. 그들은 재생 가능 에너지를 더욱 실용적으로 만들기 위해 노력합니다. 이는 백업 전력을 제공하고 그리드 변동을 완화하는 데 사용됩니다.
그것들은 우리의 모든 에너지 문제에 대한 완전한 해결책으로 작용합니까? 가깝지도 않아요. 매년 나아지고 있나요? 전적으로. 기술은 향상되고 비용은 감소하며 실제{2}}설치를 통해 이 개념이 대규모로 입증되고 있습니다.
내 생각에 더 흥미로운 질문은 그것이 효과가 있는지 여부가 아니라 얼마나 빨리 모든 사람이 가질 수 있을 만큼 충분히 저렴하고 잘 작동할 것인가 하는 것입니다. 물리학이 건전하고 엔지니어링이 견고하며 경제적 인센티브가 일치하기 때문입니다. 지하실에 온수기를 설치하는 것만큼 에너지 저장이 일반화되는 것은 시간 문제일 뿐입니다.
솔직히 말해서, 나는 내 집을 위해 방아쇠를 당기는 것에 대해 여전히 고민 중입니다. 제 취향에 비해 투자 회수 기간은 여전히 약간 길며, 본질적으로 1세대-에 대해선 회의적입니다. 아마도 2년 뒤에는 다음 세대가 시장에 출시될 것입니다.