Seo an rud mu chumhachd ath-nuadhachail nach innis duine dhut ro làimh: chan eil a’ ghrian a’ deàrrsadh air an oidhche, agus chan eil a’ ghaoth a’ sèideadh mar a bu chòir. Fuaimean follaiseach, ceart? Ach is e an fhìrinn shìmplidh seo aon de na cinn-cinn as motha anns a’ ghluasad lùtha gu lèir.
Smaoinich air. Bàsaichidh bataraidh an fhòn agad aig an àm as miosa-mar as trice nuair a tha thu a’ feuchainn ri fios a chuir gu Uber aig 2m. A-nis smaoinich air an duilgheadas sin, ach is e an lìonra dealain gu lèir a th’ ann. 'S e sin gu bunaiteach a tha sinn a' dèiligeadh nuair a bhios sinn a' bruidhinn air cumhachd ath-nuadhachail gun stòradh.
An duilgheadas le mì-chothromachadh
Bidh panalan grèine a’ gineadh dealan nuair a tha a’ ghrian suas. Toradh as àirde? Mar as trice timcheall air meadhan-latha. Ach cuin a tha feum aig a’ mhòr-chuid de dhaoine air dealan? Tràth sa mhadainn nuair a bhios a h-uile duine a 'dèanamh cofaidh agus ag ullachadh airson obair, an uairsin a-rithist san fheasgar nuair a thig iad dhachaigh agus a' tòiseachadh a 'còcaireachd dìnnear, a' tionndadh solais, a 'coimhead air an telebhisean. Chan eil na lùban co-ionnan idir.
Tha a feartan fhèin aig gaoth. Aig amannan gheibh thu cus dheth (tha cùisean ann dha-rìribh far am feum tuathan-gaoithe dùnadh leis gu bheilcusdealan ga chruthachadh), agus uaireannan chan eil ach glè bheag ann. Ann am pàirtean de Texas, faodaidh gineadh gaoithe gluasad bho cha mhòr dad gu bhith a’ toirt seachad còrr air 60% de fheumalachdan cumhachd na stàite san aon seachdain.
Seo far a bheil stòradh lùtha a' tighinn a-steach. 'S e bufair a th' ann gu bunaiteach-dòigh air grèim fhaighinn air dealan nuair a tha gu leòr ann agus a shàbhaladh airson nas fhaide air adhart nuair a bhios feum agad air.
Dè dìreach a tha a’ cunntadh mar stòradh lùtha?
Tha an teirm a’ còmhdach tòrr a bharrachd talmhainn na bhiodh dùil agad. Bidh a h-uile duine a 'smaoineachadh "bataraidhean" sa bhad, agus gu cinnteach, tha sin na phàirt mhòr dheth. Ach tha glè bheag de dhòighean-obrach ann an stòradh lùtha airson ath-nuadhachail:
Stòradh dealan-uisge air a phumpadhair a bhith timcheall gu bràth-uill, bho na 1890an co-dhiù. Tha am bun-bheachd gu math sìmplidh: nuair a tha cus dealain agad, cleachd e gus uisge a phumpadh suas an cnoc a-steach do loch tasgaidh. Nuair a bhios feum agad air cumhachd, leig leis an uisge sruthadh air ais sìos tro roth-uidheaman. 'S e seo an dòigh stòraidh as cumanta air sgèile clèithe air feadh an t-saoghail fhathast, a' dèanamh suas rudeigin mar 95% de stòras lùtha aig sgèile a' ghoireas. An taobh shìos? Feumaidh tu an cruinn-eòlas ceart-beanntan, glinn, tòrr uisge. Chan urrainn dha dìreach aon dhiubh sin a thogail ann an Kansas.
Siostaman bataraidha bheil clann ùra a’ dèanamh na cinn-naidheachd gu lèir. Tha làmh an uachdair aig lithium-an an-dràsta leis gu bheil àrdachadh ann an carbadan dealain air lùghdachadh mòr a thoirt air cosgaisean. Eadar 2010 agus 2023, thuit cosgaisean bataraidh timcheall air 90%. Tha sin gealtach. Ach tha roghainnean eile ann an leasachadh bataraidhean sodium (a’ cleachdadh salann an àite lithium), bataraidhean sruthadh (far a bheil an lùth stòraidh lùth air a chumail ann an tancaichean agus air a phumpadh troimhe mar a dh’ fheumar), eadhon bataraidhean èadhair iarann a bhios gu bunaiteach “a’ toirt anail" ocsaidean bhon àile.
Stòradh lùth èadhair teannag obair seòrsa de leithid dealan-uisge, ach le èadhar an àite uisge. Bidh thu a’ teannachadh èadhar agus ga stòradh ann an uaimhean fon talamh nuair a tha dealan saor, agus an uairsin ga leigeil ma sgaoil tro roth-uidheaman nuair a bhios feum air. Chan eil mòran dhiubh sin mun cuairt fhathast, ach tha an comas ann.
Stòradh teirmeachinntinneach a chionn 's nach eil e a' stòradh dealain gu dìreach-tha e a' stòradh teas no fuachd. Bidh ionadan cumhachd grèine tiugh uaireannan a’ cleachdadh salann leaghte gus lùth teirmeach a stòradh bhon ghrèin. Bidh an salann a’ fuireach teth gu leòr (tha sinn a’ bruidhinn 500+ ceuman Celsius) airson smùid a ghineadh agus roth-uidheaman a dhràibheadh airson uairean an dèidh dol fodha na grèine. Tha siostaman ann cuideachd a bhios a 'dèanamh deigh air an oidhche nuair a tha dealan saor, agus an uair sin cleachd an deigh sin airson togalaichean fuarachadh tron fheasgar teth.
Cuilean-itealaich, supercapacitors, hydrogen-tha an liosta a’ dol air adhart. Tha àite milis aig gach teicneòlas a rèir dè an lùth a dh'fheumas tu a stòradh, dè cho fada 'sa dh'fheumas tu a stòradh, agus dè cho luath' sa dh'fheumas tu a leigeil ma sgaoil.
Carson a tha e cudromach (nas fhaide na na tha follaiseach)
Chan eil stòradh lùth dìreach mu bhith a’ cumail nan solais air nuair a thèid a’ ghrian sìos. Tha e dha-rìribh a’ fuasgladh grunn dhuilgheadasan aig an aon àm.
Is e seasmhachd clèithe am fear as motha a tha cudromach do ghoireasan. Feumaidh grids dealain cothromachadh mionaideach a chumail eadar solar is iarrtas gach diog. Cus solar agus tricead ag èirigh; ro bheag agus tha e a’ tuiteam. Co-dhiù, bidh droch rudan a’ tachairt dha uidheamachd. Faodaidh siostaman stòraidh freagairt ann am milleanan-tomhais gus an cothromachadh sin a chumail suas. Tha cuid de dh’ ionadan bataraidh ann an Astràilia air fàs ainmeil airson an comas a’ ghriod a dhèanamh seasmhach nas luaithe na as urrainn do ionadan cumhachd traidiseanta.
An uairsin tha an taobh eaconamach ann. Bidh prìsean an dealain ag atharrachadh tron latha-uaireannan gu mòr. Ann an àiteachan le tòrr lùth ath-nuadhachail, faodaidh prìsean a dhol àicheil aig amannan fìor ghrianach no gaothach leis gu bheil barrachd dealain ga chruthachadh na as urrainn don ghriod a làimhseachadh. Leigidh stòradh leat dealan a cheannach (no a ghineadh) nuair a tha e saor no pailt agus a reic air ais nuair a bhios prìsean ag èirigh. Canar arbitrage ris an seo, agus tha e a’ fàs na fhìor mhodail gnìomhachais.
Airson coimhearsnachdan no eileanan iomallach, faodaidh stòradh còmhla ri stuthan ath-nuadhachail a bhith a’ ciallachadh neo-eisimeileachd bho ghineadairean dìosail. Tha dìosail daor a chuir air falbh, àrd, truailleadh, agus feumach air cumail suas cunbhalach. Dh’ fhaodadh cosgaisean ro-làimh àrd a bhith aig siostam bataraidh grèine, ach tha an connadh saor gu bràth.
A 'cheist sgèile
Is e aon de na rudan duilich mu stòradh lùtha nach eil aon mheud gu cinnteach a’ freagairt air na h-uile.
Aig an sgèile as lugha, tha dachaighean fa leth agad le solar mullaich agus bataraidh sa gharaids-is dòcha 10-15 kilowatt-uair de stòradh, gu leòr airson faighinn tron oidhche no cùl-taic a thoirt seachad nuair a bhios tu a-muigh. Is dòcha gur e Powerwall Tesla an eisimpleir as ainmeil, ach tha dusanan de cho-fharpaisich ann a-nis.
Gluais suas gu ìre na coimhearsnachd agus 's dòcha gum bi -uair no dhà megawatt agad a' frithealadh nàbachd no baile beag.
An uair sin gheibh thu gu -stàlachaidhean sgèile goireasach a tha fìor mhòr. Tha comas bataraidh 3,000 megawatt aig a’ ghoireas bataraidh Moss Landing ann an California. Gus sin a chuir ann an sealladh, tha sin gu leòr airson cumhachd a thoirt do timcheall air 225,000 dachaigh airson ceithir uairean a thìde. Agus tha iad fhathast ga leudachadh.
Tha an ùine cho cudromach ris a’ chomas. Tha bataraidhean math airson lùth a stòradh airson beagan uairean a thìde-ris an canar "stòradh ùine ghoirid." Ach dè mu dheidhinn stòradh ràitheil? Dè ma tha thu airson cus cumhachd grèine a shàbhaladh bhon t-samhradh airson a chleachdadh sa gheamhradh? Feumaidh sin teicneòlasan gu tur eadar-dhealaichte, agus gu h-onarach, chan eil fuasglaidhean math againn airson sin fhathast. Tha hydrogen na aon chothrom, ach tha e daor agus neo-èifeachdach.
Na fìor -dùbhlain san t-saoghal
Tha cosgais fhathast na dhùbhlan àireamh a h-aon, eadhon ged a tha e air fàs fada nas fheàrr. Dh’fhaodadh gun cosg stàladh bataraidh mòr $300-400 gach kilowatt-uair de chomas. Tha sin air tighinn sìos gu mòr, ach tha e fhathast daor nuair a tha thu a’ bruidhinn air sgèile goireasachd. Agus bidh bataraidhean a 'crìonadh thar ùine - cha mhair iad gu bràth.
Tha cùis slabhraidh solair stuthan ann cuideachd. Lithium, cobalt, nicil-tha an t-iarrtas a' fàs nas luaithe na dh'fhaodas obair mhèinnearachd a chumail suas. Agus tha mòran de na stuthan sin a’ tighinn bho àiteachan le cleachdaidhean obrach ceasnachail no inbhean àrainneachd. Tha an gnìomhachas a’ rèiseadh gus roghainnean eile a lorg no dòighean ath-chuairteachaidh nas fheàrr a leasachadh.
Faodaidh cead agus riaghladh a bhith trom cuideachd. Tha stòradh lùtha cho ùr is nach eil riaghailtean soilleir aig mòran àiteachan a thaobh mar a cheanglas iad na siostaman sin ris a’ ghriod, cò aig a bheil sealbh orra, mar a bu chòir an dìoladh. Bidh cuid de ghoireasan a’ faicinn stòradh mar chunnart don mhodail gnìomhachais aca, cuid eile a’ gabhail ris.
An uairsin tha an duilgheadas fiosaig sìmplidh: call tionndadh lùtha. Nuair a chuireas tu cosgais air bataraidh, caillidh tu beagan lùth mar theas. Nuair a sgaoileas tu e, caillidh tu barrachd. Dh’ fhaodadh gum bi èifeachdas turais 85-90% airson bataraidhean lithium-ion, rud a tha math gu leòr, ach tha sin a’ ciallachadh gu bheil thu fhathast a’ call 10-15% den lùth agad. Airson cuid de theicneòlasan stòraidh eile, tha na call mòran nas àirde.
Far a bheil cùisean air an ceann
Tha an gluasad air cùl stòradh lùth fìor. Tha ionadan cruinne a’ fàs gu mòr. Ann an 2023 a-mhàin, chuir an saoghal rudeigin mar 50 gigawatts de chomas stòraidh bataraidh-dùbailte ris a’ bhliadhna roimhe.
Tha sinn a’ faicinn ùr-ghnàthachadh ann an àiteachan ris nach robh dùil. Tha bataraidhean càr a’ faighinn dàrna beatha mar stòradh pàipearachd às deidh dhaibh a bhith math gu leòr airson carbadan. Thathas a’ leasachadh teicneòlas carbaid gu clèithe, far am b’ urrainn do chàraichean dealain cumhachd a thoirt air ais don ghriod nuair a bhios feum air (gu bunaiteach bidh an càr agad na bataraidh air cuibhlichean).
'S e-stòradh fada an ath chrìoch. Tha cuid de bheachdan fiadhaich a-muigh an sin-stòradh lùtha a’ cleachdadh blocaichean grabhataidh, stòradh èadhair teann fon uisge, stòradh lùth èadhair leaghaidh. Obraichidh cuid dhiubh sin, cha dèan mòran, ach tha an deuchainneachd a’ dol air adhart.
Tha an eaconamaidh a' cumail a' dol nas fheàrr mar a tha cosgaisean a' tuiteam agus mar a bhios barrachd àiteachan a' cur prìs air sgaoilidhean gualain. Ann an cuid de mhargaidhean, tha stòradh mar-thà farpaiseach às aonais subsadaidhean. Cha robh sin fìor eadhon còig bliadhna air ais.
An loidhne as ìsle
Chan e dìreach goireas a tha ann an stòradh lùtha airson lùth ath-nuadhachail-tha e a’ fàs mar an rud a nì an gluasad gu lèir comasach. Às aonais stòradh, chan urrainn dhut ach uiread de ghrian is de ghaoth a chur ris mus tig a 'ghriod neo-sheasmhach. Le stòradh, tha am mullach mòran, mòran nas àirde.
Tha sinn fhathast sna làithean tràtha, dha-rìribh. Tha an teicneòlas a’ dol am feabhas gu luath, tha cosgaisean a’ tuiteam, agus tha sinn a’ lorg thagraidhean ùra fad na h-ùine. Ach tha am moladh luach bunaiteach soilleir: tha stòradh a’ tionndadh lùth ath-nuadhachail eadar-amail gu cumhachd earbsach, so-ruigsinneach. Agus tha sin ag atharrachadh a h-uile càil.
Tha an ath dheich bliadhna gu bhith inntinneach a bhith a’ coimhead. Tha an cothlamadh de stuthan ath-nuadhachail saor agus stòradh a tha a’ sìor fhàs aig prìs ruigsinneach mu thràth a’ cur dragh air margaidhean dealain air feadh an t-saoghail. Tha àiteachan a bha 100% an eisimeil connadh fosail còig bliadhna air ais a-nis a’ bualadh gu cunbhalach 50%, 60%, eadhon 70% cumhachd ath-nuadhachail air làithean sònraichte. Bha sin a’ coimhead eu-comasach o chionn fhada.
Tha tòrr obair ri dhèanamh fhathast a thaobh -teicneòlais, eaconamach, riaghlaidh. Ach tha an t-slighe gu math soilleir. Chan e dìreach an àm ri teachd a th’ ann an stòradh lùth airson siostaman ath-nuadhachail; tha e air fàs gu luath mar an ceudna.