Kontrol Kalemi

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Güneş ve Rüzgar Santralleri İçin Depolama Yöntemleri (Bölüm 2)

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Güneş ve Rüzgar Santralleri İçin Depolama Yöntemleri (Bölüm 2)

    Elektrokimyasal Enerji Depolama Sistemleri

    Kurşun-asit Batarya ile Enerji Depolama

    Lityum-İyon Batarya ile Enerji Depolama

    Akışkan Bataryalarla Enerji Depolama

    Süper Kapasitör ile Enerji Depolama

    Süper iletken Manyetik Enerji Depolama (SMES)

    Hidrojen ile Enerji Depolama

    Kurşun-asit Batarya ile Enerji Depolama

     

    336V 1000Ah Kurşun Asit Batarya Grubu

    336V 1000Ah Kurşun Asit Batarya Grubu

    Enerji depolamada kullanılacak olan batarya sistemlerinin :

    Çevrim oranı ( Bataryanın kapasitesinin %80 ‘ne düşene kadar olan şarj ve deşarj sayısı )

    Enerji yoğunluğu (Birim ağırlıkta veyahut birim hacimde depolaya bileceği elektrik

    enerjisi miktarı )

    Şarj – deşarj süreleri

    Maliyet önemlidir.

    Kurşun-asit bataryalar 1859’dan itibaren kullanılan en eski ve olgun teknolojiye sahip sıvı elektrlitli bataryalardır. Genel kullanım alanları motorlu taşıtların ateşleme ve ilk çalışmasında kullanılılırlar.

    Bu bataryalar ucuz maliyetleri avantaj gibi gözüksede ömürlerinin kısa oluşu bu avantajı bir nebze ortadan kaldırmakatadır.

    Avantajları

    Olgunlaşmış teknoloji

    Kendiliğinden deşarj oranı azdır

    Üretim maliyetleri ucuzdur

    Geniş çalışma sıcaklığı

    Dezavantajları

    Düşük enerji yoğunluğu

    Zararlı kimyasal elementler içermesi

    Geç şarj olması

    Tamamen deşarj olamaması

    Çevrim oranlarının az olması

    Lityum-İyon Batarya ile Enerji Depolama

    400MW Lityum İyon Batarya Sistemi

    400MW Lityum İyon Batarya Grubu

    Sony tarafından 1991 yılında ticari üretiminin gerçekleşmesi ile birlikte günümüzde elektronik ürünlerin neredeyse hepsinde ve elektrikli arabalarda lityum-iyon bataryalar kullanılır. Çok kadim olmayan bir teknolojidir. Bu teknoloji diğer batarya teknolojilere göre oldukça yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.

    Enterkonnekte sistemde başlıca kullanım amacı:

    Frekans Regulasyonu

    Voltaj Regulasyonu

    Yenilenebilir Şebeke Entegrasyonu

    Dünyada ticari kullanımı yaygın değildir.

    2011’de, NewYork’ta 20 MW lık tesis , regülasyon amaçlı devreye alınmıştır.

    Verimlilik:%85

    Avantajları

    Yüksek enerji yoğunluğu *(7500 Wh/lt, 4000 Wh/kg, 160 Ah/Kg)

    Çevrim oranlarının yüksek olması *(15,000-25,000 çevrim @ %80 derin deşarjda)

    Yüksek verimlidir *(yaklaşık %87-95)

    * Bu veriler Lityum-Titanat Anotlu Li-İyon Bataryalar içindir.

    Dezavantajları

    Aşırı şarj ve deşarja dayanamamaları

    Aşırı ısınması

    Kurulum maliyetlerinin yüksek olması

    Akışkan Bataryalarla Enerji Depolama

    cellcube akışkan enerji depoalama

    Vanadyum Redox Akışkan Depolama Sistemi

     

    Akışkan batarya sistemleri iki elektrolitik tankın arasındaki geçiş hücresi içerisindeki geçirgen poliofilen membran şarj ve deşarj durumuna göre iyonların geçişini sağlar.

    Vanadium Redeox Akışkan Batarya Özelliği

    Enerji Yoğunluğu 10-20 Wh/kg

    Verimi %73-80

    Çervrim Oranı >10,000

    Ömrü 10-20 yıl

    Ticari çapta kullanımı gittikçe artmaktadır.

    Vanadyum Redox Akışkan Depolama Şematiği

    Vanadyum Redox Akışkan Depolama Şematiği

    Avantajları

    Derin deşarjlara toleransı fazladır

    Teorik kapasiteli çok yüksektir.

    Bakım gereksinimleri azdır.

    Dezavantajları

    Düşük enerji yoğunluğu

    Sistem kompleksliği

    Süper Kapasitör ile Enerji Depolama

    süper kapasitör

    Enerjiyi, batarya sistemleri gibi, başka bir forma çevirmeden, direkt olarak depolayabildiği için son derece verimli ve hızlıdır. Kapasitörler iki iletken malzeme arasında bunları ayıran dielektrik bir yalıtkandan oluşurlar. Klasik kapasitörler, süper kapasitörlere göre güç yoğunluğu yüksektir fakat enerji yoğunluğu düşüktür.

    Klasik kapasitör:

    Güç Yoğunluğu 1012W/m3

    Enerji Yoğunluğu 5 Wh/m3

    Süper Kapasitörler

    Güç Yoğunluğu 106W/m3

    Enerji Yoğunluğu 104Wh/m3

    Avantajları

    Teorik olarak çevrim oranları limitsizdir

    Yüksek akımlı uygulamalr için uygundur

    Deşarj süreleri kısadır

    Verimleri yüksektir

    Dezavantajları

    Kurulum maliyetinin yüksek olması

    Düşük enerji yoğunluğu

    Self-deşarj oranlarının yüksek olması

    Frekans ve voltaj regülasyonu başta olmak üzere pek çok uygulamada kullanılabilir. Ama ne yazık ki halen çok pahalıdır.

    Süper iletken Manyetik Enerji Depolama (SMES)

    SMES super iletken enerji depolama

    SMES en basit anlatım şekli ile süper iletken bobin içerisindeki akan akım ile oluşan manyetik alan içerisinde enerjinin depalanmasıdır. Süperiletkenden yapılmış bobin , enerji dönüşüm sistemi ve soğutma sisteminden oluşmaktadır. Niobium- Titanium (NbTi işletme sıcaklığı -271°C.)

    Avantajları

    Hızlı tepkime süresi

    Hızlı şarj olabilmesi

    Teorik olarak sınırsız çevrim oranı

    Yüksek verimlilik

    Dezavantajları

    Sistemin soğutulma gereksinimden dolayı yüksek işletme maliyeti

    Pahalı hammadde (gümüş, platin)

    Hidrojen ile Enerji Depolama

    hidrojen depolama

    Enerjinin fazla olduğu zamanlarda, elektroliz yöntemi ile suyun içerisinde bulunan hidrojen ve oksijen bir birinden ayrılarak oksijen doğaya salınırken hidrojen sıvı formda tanklarda -253 C derecede veya yüksek basınç altında ( 200-250 bar ) silindirik tanklarda depolanabilir.

    Depolanan hidrojen daha sonra yakıt pillerinin içerisinden geçirilerek oksijenle tekrar tepkimeye girerek tekrar elektrik enerjisine dönüştürülür, tepkimeden atık madde olarak sadece su açığa çıkar.

    Avantajları

    Çevreye verdiği tek atık: Su ve oksijendir.

    Gerektiğinde, üretim noktasından tüketim noktasına transfer edilebilir.

    Diğer teknolojilerin aksine, hidrojen, istenildiği zaman üstelik kayıpsızca kullanılabilir.

    Dezavantajları

    Düşük değerli enerji yoğunluğu

    Hidrojen depolaması, azımsanmayacak koruma önlemleri de gerektirir.

    Şu an için bu teknolojiler pahalıdır.

    Kaynaklar:

    http://tr.wikipedia.org/wiki/Hidrojen_depolama

    http://www.aimenerji.com

    http://www.aldobwenergy.com/tr/sayfa.aspx

    http://acep.uaf.edu/facilities/power-systems-integration-lab.aspx

    ZİYARETÇİ YORUMLARI

    Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

    BİR YORUM YAZ