Milliste energia muundamise lahenduste jaoks saab päikeseenergia akusid kasutada?
Energia salvestamine on taastuvenergia tehnoloogia oluline aspekt. Energia salvestamise võime on taastuvate energiaallikate, näiteks päikese- ja tuuleenergia laialdase kasutuselevõtu jaoks ülioluline. Üks paljutõotav energia salvestamise tehnoloogia on päikesepatareid. Päikesepatareid on laetavad akud, mis on mõeldud päikesepaneelide toodetud energia salvestamiseks. Selles artiklis käsitleme päikesepatareide rakendusi energia muundamise süsteemides.
Päikesepatarei
Päikesepatareid on teatud tüüpi laetavad akud, mis on mõeldud päikesepaneelide toodetud energia salvestamiseks. Need akud on loodud toiteallikaks perioodidel, mil päikesepaneelid ei tooda piisavalt energiat nõudluse rahuldamiseks. Päikesepatareid salvestavad energiat keemilise energia kujul, mida saab vastavalt vajadusele tagasi elektrienergiaks muuta.
Turul on saadaval erinevat tüüpi päikesepatareisid. Levinuimad tüübid on pliiakud, liitium-ioonakud ja vooluakud. Igal akutüübil on oma eelised ja puudused. Pliiakud on nende taskukohasuse tõttu kõige levinum päikesepatareide tüüp. Kuid pliiakud on lühema elueaga ja vajavad rohkem hooldust kui muud tüüpi akud. Liitiumioonakud on kallimad kui pliiakud, kuid neil on pikem eluiga ja need nõuavad vähem hooldust. Flow-akud on loodud pakkuma suures koguses energiat pikaks ajaks. Need on aga kallimad kui muud tüüpi akud.
Energia muundamise süsteemid
Energia muundamise süsteemid on seadmed, mis muundavad energiat ühest vormist teise. Neid süsteeme kasutatakse taastuvate energiaallikate, nagu päikese- ja tuuleenergia, muutmiseks kasutatavaks energiaks. Energia muundamise süsteeme on erinevat tüüpi, sealhulgas:
- fotogalvaanilised süsteemid
- Kontsentreeritud päikeseenergiasüsteemid
- Tuuleturbiinisüsteemid
- Hüdroelektrisüsteemid
Fotogalvaanilised süsteemid
Fotogalvaanilisi (PV) süsteeme kasutatakse päikesevalguse muundamiseks kasutatavaks elektrienergiaks. PV-süsteemid koosnevad päikesepaneelidest, inverteritest ja päikesepatareidest. Päikesepaneelid muudavad päikesevalguse elektrienergiaks, mis seejärel suunatakse inverterisse. Inverter muudab alalisvoolu (DC) energia vahelduvvoolu (AC) energiaks, mida saab kasutada seadmete ja muude seadmete toiteks. Päikesepatareisid kasutatakse päevasel ajal päikesepaneelide tekitatud liigse energia salvestamiseks.
Kontsentreeritud päikeseenergiasüsteemid
Kontsentreeritud päikeseenergia (CSP) süsteeme kasutatakse kontsentreeritud päikesevalguse muundamiseks soojusenergiaks. CSP-süsteemid koosnevad peeglitest või läätsedest, mis peegeldavad päikesevalgust vastuvõtjale. Vastuvõtja kogub soojusenergiat ja muudab selle elektrienergiaks. Päikesepatareisid kasutatakse CSP-süsteemi toodetud liigse energia salvestamiseks.
Tuuleturbiinide süsteemid
Tuuleturbiinisüsteeme kasutatakse tuuleenergia muundamiseks elektrienergiaks. Tuuleturbiinisüsteemid koosnevad tuuleturbiinidest, inverteritest ja päikesepatareidest. Tuuleturbiinid muudavad tuule kineetilise energia elektrienergiaks, mis seejärel kantakse üle inverterile. Inverter muudab alalisvoolu vahelduvvooluenergiaks, mida saab kasutada seadmete ja muude seadmete toiteks. Päikesepatareisid kasutatakse tuuleturbiinide tekitatud liigse energia salvestamiseks.
Hüdroelektrisüsteemid
Hüdroelektrisüsteeme kasutatakse gravitatsioonipotentsiaali energia muundamiseks elektrienergiaks. Hüdroelektrisüsteemid koosnevad tammidest, turbiinidest ja generaatoritest. Tammid säilitavad vett, mis vabaneb turbiinide kaudu. Turbiinid muudavad vee kineetilise energia elektrienergiaks, mis seejärel kantakse üle generaatorisse. Generaator muudab vahelduvvoolu elektrienergiaks, mida saab kasutada seadmete ja muude seadmete toiteks. Päikesepatareisid kasutatakse hüdroelektrisüsteemi toodetud liigse energia salvestamiseks.
Võrdlus
Päikesepatareisid saab kasutada erinevat tüüpi energia muundamissüsteemides, sealhulgas fotogalvaanilistes süsteemides, kontsentreeritud päikeseenergiasüsteemides, tuuleturbiinisüsteemides ja hüdroelektrisüsteemides. Energia muundamise süsteemi valik sõltub olemasolevatest ressurssidest ja energiavajadusest. Allolev tabel võtab kokku igat tüüpi energia muundamise süsteemi eelised ja puudused.
Energia muundamise süsteemi tüüp Eelised Puudused
Fotogalvaanilised süsteemid Lihtne ja hõlpsasti paigaldatav Nõuab päikesevalgust, ei pruugi pilvise ilmaga töötada
Kontsentreeritud päikeseenergiasüsteemid võivad toota energiat isegi pilvise ilmaga. Kallis paigaldada
Tuuleturbiinisüsteemid võivad toota energiat tuulistes piirkondades Ei pruugi tuulevaikse ilmaga piisavalt energiat toota
Hüdroelektrisüsteemid suudavad pidevalt elektrit toota Ei pruugi olla saadaval kõikides piirkondades
Järeldus
Päikesepatareid on paljulubav energia salvestamise tehnoloogia. Päikesepatareisid saab kasutada erinevat tüüpi energia muundamissüsteemides, sealhulgas fotogalvaanilistes süsteemides, kontsentreeritud päikeseenergiasüsteemides, tuuleturbiinisüsteemides ja hüdroelektrisüsteemides. Energia muundamise süsteemi valik sõltub olemasolevatest ressurssidest ja energiavajadusest. Päikesepatareid võivad aidata vähendada sõltuvust fossiilkütustest ja soodustada taastuvate energiaallikate laialdast kasutuselevõttu.