En foncion de las diferentas formas d'emmagazinatge d'energia,tecnologias d'emmagazinatge d'energiase pòt dividir en cinc categorias: tecnologia d'emmagazinatge d'energia mecanica, tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica, tecnologia d'emmagazinatge d'energia electrica, tecnologia d'emmagazinatge d'energia quimica, e tecnologia d'emmagazinatge d'energia termica.
◇Tecnologia d'emmagazinatge d'energia electrica
◇Tecnologia d'emmagazinatge d'energia quimica
◇Tecnologia d'emmagazinatge termic
Tecnologia d'emmagazinatge d'energia mecanica
Coma es plan conegut, divèrsas formas d'energia cinetica e potenciala existisson dins la natura, coma l'aiga que raja, lo vent natural, las marèas e las ondas; las activitats umanas generan tanben una granda quantitat d'energia cinetica e potenciala, coma de desplaçament de personas, de veïculs, de naviris e de fluids. Totas aquelas energias, tant aquelas generadas dins la natura coma aquelas generadas per las activitats umanas, son de fonts d'energia renovelabla. L'energia mecanica es la soma de l'energia cinetica e potenciala, una quantitat fisica representant l'estat de movement e l'altitud d'un objècte. L'energia cinetica e potenciala d'un objècte pòdon èsser convertidas l'una dins l'autra; dins lo procès de conversion mutuala entre l'energia cinetica e la potenciala, la quantitat totala d'energia mecanica demòra constanta, es a dire, l'energia mecanica es consèrva.
L'emmagazinatge d'energia mecanica es una tecnologia que convertís l'energia en energia mecanica per l'emmagazinatge e la convertís puèi en energia electrica quand es necessari. Los metòdes comuns d'emmagazinatge d'energia mecanica incluson l'emmagazinatge idro pompat, l'emmagazinatge d'aire comprimit, e l'emmagazinatge d'energia de volant. Las tecnologias d'emmagazinatge d'energia mecanica an tipicament una densitat d'energia nauta, de capacitats de responsa rapida, e una longa vida de servici, çò que las rend adaptadas per la regulacion de la ret e l'alimentacion d'energia d'urgéncia. Lor temps d'emmagazinatge e lor escala varian segon la tecnologia especifica, anant de minutas a jorns, e pòdon respondre a de besonhs d'emmagazinatge d'energia divèrses.
Emmagazinatge idro pompat:
L'emmagazinatge idro pompat es actualament la tecnologia d'emmagazinatge d'energia a granda escala mai utilizada. Utiliza l'electricitat per pompar d'aiga d'un sèrva de nivèl bas- cap a un sèrva de naut-nivèl, en emmagazinant son energia potenciala. Pendent los periòdes de demanda maximala d'electricitat, l'aiga es liberada per generar d'electricitat a travèrs de turbinas. Aqueste metòde a una eficiéncia de conversion relativament nauta (tipicament 70%–85%), es adaptat per regular las diferéncias de val de pic- dins la ret electrica, e ofrís una granda capacitat d'emmagazinatge e un foncionament estable.
L'emmagazinatge idropompat es sovent utilizat per sosténer l'integracion de la ret d'energia renovelable, equilibrar las fluctuacions de l'ofèrta e de la demanda, e possedís una durada d'emmagazinatge longa e una capacitat de resèrva fòrta. Son principi es mostrat dins la Figura 1-1.
Emmagazinatge d'energia d'aire comprimit:
L'emmagazinatge d'energia de l'aire comprimit implica la compression de l'aire en utilizant un compressor accionat electricament e l'emmagazinatge dins de cavernas sosterranhas, de tancs o de recipients de pression. Quand la demanda d'electricitat aumenta, l'aire comprimit emmagazinat es liberat, caufat, e utilizat per accionar una turbina per generar d'electricitat. L'emmagazinatge d'energia d'aire comprimit ofrís tipicament de capacitats d'emmagazinatge d'energia a granda escala, a long-terme, amb d'eficiéncias que van generalament de 50% a 70%. Aquelas eficiéncias pòdon èsser melhoradas encara mai quand son combinadas amb de tecnologias de recuperacion de calor. Es adaptat a l'integracion amb de centralas d'energia renovelable a granda escala per melhorar la soplesa e l'estabilitat de la ret.
Emmagazinatge d'energia del volant:
L'emmagazinatge d'energia del volant utiliza un motor per menar un volant a granda velocitat, en convertissent l'energia electrica en energia cinetica per l'emmagazinatge. Quand es necessari, lo volant utiliza un generator per convertir l'energia cinetica en energia electrica. La tecnologia d'emmagazinatge d'energia del volant es coneguda per sa velocitat de responsa extrèmament rapida (tipicament dins l'interval de millisegondas) e sa vida de cicle nauta (fins a de centenats de milièrs de cicles), çò que la rend convenabla per d'escenaris d'emmagazinatge d'energia a cort tèrme, de nauta-poténcia, coma la regulacion de la frequéncia de la ret e las alimentacions ininterrompublas (UPS). L'emmagazinatge d'energia pel volant a tipicament una eficiéncia de conversion nauta, atenhent 85%–95%, mas son temps d'emmagazinatge es relativament cort, generalament utilizat per equilibrar las fluctuacions de poténcia a cort-terme. La figura 1-2 mòstra lo diagrama esquematic d'un sistèma d'energia d'emmagazinatge d'energia de volant.
Tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica
L'emmagazinatge d'energia electroquimica es una tecnologia que convertís l'energia electrica en energia quimica a travèrs de reaccions electroquimicas, l'emmagazinant e la convertissent puèi en energia electrica quand es necessari. Son còr es l'emmagazinatge e la liberacion d'energia a travèrs lo procès de carga e descarga de las pilas. La tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica a d'avantatges coma la velocitat de responsa rapida, l'eficiéncia nauta, l'installacion sople, e lo dessenh modular, çò que la rend adaptada a d'escenaris coma la regulacion de frequéncia connectada a la ret d'energia renovelable, la regulacion de la val de pic, e l'alimentacion d'energia d'urgéncia. Actualament, las tecnologias d'emmagazinatge d'energia electroquimica principalas incluson de batariás d'acid de plomb, de batariás d'idrur de metal de niquèl, de batariás d'ions de liti, de batariás d'ions de sòdi, e de batariás de flux, caduna amb sa performància, son scenaris d'aplicacion e son potencial de desvolopament unics. Amb la proporcion creissenta d'energia renovelable, l'emmagazinatge d'energia electroquimica jòga un ròtle crucial dins la transformacion de l'estructura energetica globala e es una garantia importanta per aténher un sistèma energetic net, bas-carbòni e segur.
Pilas de plomb-acid:
Las batariás d'acid de plomb son una tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica establida e largament utilizada. Lor principi implica l'utilizacion del plomb e de sos oxids coma materials d'electrodes positius e negatius, e la solucion aquosa d'acid sulfuric coma l'electrolit, per cargar e descargar a travèrs una reaccion electroquimica. Las pilas de plomb-acid an d'avantatges coma un còst de produccion bas, una tecnologia madura, una fiabilitat nauta, e una fòrta resisténcia a la subrecarga e a la sobre-descarga, e son largament utilizadas dins las pilas de partença automobila, las alimentacions de seguida e los sistèmas d'emmagazinatge d'energia. Pasmens, las pilas de plomb-acid an una densitat d'energia bassa, una vida de cicle limitada, e contenon de plomb toxic, que pòt polluir l'environament se son mal eliminadas. Malgrat aquò, las pilas de plomb-acid ocupan encara una posicion significativa dins certans domenis, mai que mai dins d'aplicacions sensiblas al còst-. Dins l'avenir, lo reciclatge respectuós de l'environament e la melhoracion de las performàncias de las pilas de plomb-acid seràn de direccions claus pel desvolopament d'aquela tecnologia.
Pilas de niquèl-idrid de metal (NiMH):
Las batariás NiMH son una tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica qu'utiliza l'idroxid de niquèl coma l'electròde positiu e l'idrure de niquèl coma l'electròde negatiu. Ofrisson d'avantatges coma una densitat d'energia nauta, l'amistat de l'environament, e una longa vida de cicle. Comparadas a las batariás tradicionalas, las batariás NiMH an pas los dangièrs quimics associats al cadmi e al molibdèn, çò que las rend mai respectuosas de l'environament. Doncas, son largament utilizats dins d'aisinas electricas, de veïculs ibrids, e de dispositius electronics portables. An tanben una eficiéncia de carga-descarga nauta e pòdon foncionar establament dins divèrses environaments. Una caracteristica clau de las batariás de niquèl es lor fòrta tolerància a la subrecarga e a la sobre-descarga, çò que las rend excellentas dins d'aplicacions que demandan de carga e de descarga frequentas. E mai se l'aument de las batariás d'ions de liti- dins los ans recents a menat a una baissa de la part de mercat de las batariás NiMH, mantenon encara una plaça dins d'airals d'aplicacion especifics.
Pilas d'ions de liti:
Las batariás d'ions de liti son una tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica qu'obten la carga e la descarga a travèrs l'insercion e l'extraccion d'ions de liti entre los electrodes positius e negatius. Lo pes leugièr e la nauta densitat d'energia del liti an menat a l'aplicacion generalizada de las batariás d'ions de liti dins los dispositius electronics portables, los veïculs electrics e l'emmagazinatge d'energia renovelable. Las pilas de liti-ion ofrisson d'avantatges coma una longa vida de cicle e pas cap d'efièch de memòria, mas an tanben cèrtas preocupacions de seguretat, coma la fugida termica causada per una subrecarga e una subre-descarga. Amb los progrèsses tecnologics, la seguretat e la performància electroquimica de las pilas d'ions de liti-an melhorat de contunh, del temps que los còstes an diminuit, çò que las fa una de las pilas d'emmagazinatge d'energia mai utilizadas sul mercat uèi. Dins l'avenir, lo desvolopament de tecnologias coma los electrolits d'estat solid- e los anòdes a basa de silici- es previst per melhorar encara mai la performància electroquimica e la seguretat de las batariás d'ions de liti-.
Pilas d'ions sòdi-:
Las batariás d'ions de sòdi- son una novèla tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica en rapida desvolopament dins los ans recents. Lor principi de foncionament es similar a aquel de las pilas d'ions de liti-, ont los ions de liti s'intercalan e se desintercalan entre los electrodes positius e negatius per la carga e la descarga. Los avantatges de las batariás d'ions de sòdi-residen dins l'abondància e lo bas còst de las ressorsas de sòdi, e lor independéncia de las limitacions de las ressorsas de liti, çò que las rend particularament adaptadas per d'aplicacions d'emmagazinatge d'energia a granda escala. E mai se lor densitat d'energia es mai bassa qu'aquela de las batariás d'ions de liti, las batariás d'ions de sòdi -expausan de bonas performàncias en tèrmes d'estabilitat del cicle, de performància a temperatura bassa, e de seguretat, çò que mòstra de grandas promessas per un desvolopament futur. Actualament, la recerca sus las batariás d'ions sòdi- se centra sus la melhoracion de la densitat d'energia, l'espandiment de la vida del cicle, e la reduccion dels còstes de fabricacion. Amb d'avançadas tecnologicas contunhas, las batariás d'ions sòdi- son previstas per venir una de las solucions importantas per l'emmagazinatge d'energia a granda escala dins l'avenir.
Batariá de flux:
Las batariás de flux son una tecnologia d'emmagazinatge d'energia electroquimica ont l'electrolit es emmagazinat dins un sèrva extèrne. Lor principi implica l'emmagazinatge e la liberacion d'energia a travèrs de reaccions electroquimicas entre dos electrolits diferents dins la batariá. Una caracteristica significativa de las batariás de flux es lor energia e lor sortida de poténcia ajustables independentament; la capacitat d'emmagazinatge pòt èsser espandida en aumentant la quantitat d'electrolit emmagazinat, çò que los rend particularament adaptats per d'aplicacions d'emmagazinatge d'energia a granda escala e a long tèrme. Los tipes comuns de pilas de flux incluson las pilas de flux redox de vanadi e las pilas de flux de zinc/bròm. Las batariás de flux ofrisson una longa durada de vida, una bona seguretat, e una amistabilitat de l'environament, mas lor investiment inicial es naut, e lo sistèma de batariá es complèxe. Amb los progrèsses tecnologics, lo potencial de las batariás de flux dins l'emmagazinatge d'energia a granda escala emergís gradualament, mai que mai dins l'integracion de la ret d'energia renovelable e las aplicacions de regulacion de la ret.