전기 및 에너지 저장

출처 : World - 핵 .org

재생 가능한 에너지 원이 중요 해짐에 따라 효율적인 에너지 저장 시스템 (ESS)은 풍력과 태양열의 간헐적 특성을 관리하는 데 중요합니다. 그리드 소유자, 시스템 운영자 및 최종 사용자간에 그리드 애플리케이션을위한 에너지 저장 솔루션이 점점 일반화되고 있습니다. 에너지 저장 시스템은 광범위한 가능성을 가능하게하며 에너지 밸런싱, 보조 서비스 및 인프라 투자 연기를위한 효과적인 솔루션을 제공 할 수 있습니다.

전기 자체는 대규모로 저장 될 수 없지만 다른 형태의 에너지로 전환 될 수 있으며, 이는 필요에 따라 저장하고 나중에 전기로 다시 전환 할 수 있습니다. 전기 저장 시스템에는 배터리, 플라이휠, 압축 공기 및 펌핑 하이드로가 포함됩니다. 모든 시스템에 저장할 수있는 총 에너지 양은 제한적입니다. 에너지 용량은 메가 와트 - 시간 (MWH)으로 표현되며 그 힘은 메가 와트 (MW 또는 MWE)로 표현됩니다. 전기 저장 시스템은 오늘날 그리드 - 스케일 배터리의 주요 역할 인 주파수 제어를 포함하여 전송 시스템에 보조 서비스를 제공하도록 설계 될 수 있습니다. 아래의 다양한 스토리지 옵션을 자세히 살펴 보겠습니다.

펌핑 된 물 저장

펌핑 된 저장 공간은 수력을 생성하기 위해 수요시 방출 될 수있는 저수지로 오르막을 펌핑하는 것이 포함됩니다. 이중 공정의 효율은 약 70%입니다. 펌핑 스토리지는 2016 년 중간에 세계 대형 - 스케일 전기 저장소의 95%를 차지했으며 2014 년에 추가 된 저장 용량의 72%가 추가되었습니다. 펌핑 하이드로는 필요한 경우 - 용어가 길다는 장점이 있습니다. 그러나 IEA에 따르면 배터리 저장소는 광범위하게 배치되고 있으며 2020 년 말에 전기 네트워크에 연결된 약 15.5GW에 도달했습니다. Building - 규모의 전력 저장소는 2014 년 에너지 기술 트렌드로 등장했습니다. 이 시장은 - 연도에 - - - 50% 증가했으며 리튬 - 이온 배터리는 두드러 지지만 산화 환원 흐름 셀 배터리는 약속을 보여줍니다. 이러한 스토리지는 그리드, 백업 또는 가격 차익 거래에 대한 수요를 줄이는 것일 수 있습니다.

펌핑 된 보관 프로젝트와 장비는 평생이 길다. 명목상 50 년이지만 배터리에 비해 8-15 년이 더 많다. 펌핑 하이드로 스토리지는 주로 화석 연료 및/또는 핵 생성을 포함하는 시스템에 피크 - 하중 전력을 제공하는 데 가장 적합합니다. 간헐적, 교정되지 않은 예측할 수없는 세대를 위해 채우는 데 적합하지 않습니다.

2016 년 1 월 세계 에너지 협의회 보고서에 따르면 2015 년부터 2030 년까지 대부분의 에너지 저장 기술에 대한 비용이 크게 감소했습니다. 배터리 기술은 비용이 가장 크게 감소한 후 현명한 열, 잠재 열 및 슈퍼 커패시터를 보여주었습니다. 배터리 기술은 2015 년 € 100 - 700/mWh 범위에서 2030 년에 € 50 - 190/mWh로 감소했습니다. - 향후 15 년 동안 상한 비용으로 70% 이상 감소했습니다. Wec에 따르면 나트륨 황, 납 산 및 리튬 - 이온 기술이 길을 이끌고 있습니다. 이 보고서는 풍력 및 태양 광 발전과 관련된 스토리지를 모델링하여 특정 식물에서 결과적인 평평한 저장 비용 (LCO)을 평가합니다. 정격 전력에서 하중 계수와 평균 배출 시간은 LCO의 중요한 결정 요인이며, 사이클 주파수는 보조 매개 변수가됩니다. Solar - 관련 스토리지의 경우 응용 프로그램 케이스는 매일 저장 한 것이며, 정격 전력에서 6 개의 - 시간 배출 시간이 있습니다. 풍력 관련 저장의 경우 응용 프로그램 케이스는 정격 전력으로 24 시간 방전으로 2 일간의 저장 용이었습니다. 전자의 경우 가장 경쟁력있는 스토리지 기술의 LCO는 € 50-200/mWh입니다. 후자의 경우, 평준화 된 비용은 매년 더 높고 퇴원주기 수에 민감했으며 "기술은 거의 매력적이지 않은 것으로 보입니다."

캘리포니아 공공 시설위원회 (California Public Utilities Commission)의 두 - 연도 연구에 이어 2010 년 주정부는 2024 년까지 1325 MWE의 전기 저장 (대규모- 스케일 스토리지 제외)을 요구하는 법안을 통과 시켰습니다. 이 법은 저장 용량 (MWH)이 아닌 전력을 지정하여 주요 목적은 주파수 제어임을 시사합니다. 입법의 명시된 목적은 태양열 및 풍력 입력의 비율이 증가함에 따라 파견 가능한 전력을 제공하고 회전 예비비를 대체하며 주파수 제어를 제공하며 피크 용량 요구 사항 (피크 면도)을 줄임으로써 그리드 신뢰성을 높이는 것입니다. 스토리지 시스템은 전송 또는 분배 시스템과 연결되거나 미터 뒤에있을 수 있습니다. 주요 초점은 BESS (Battery Energy Storage Systems)에 중점을 둡니다. 에너지 차익 거래는 수익을 향상시키고 - 피크를 구매하고 피크 수요를 위해 판매 할 수 있습니다. 2014 년 남부 캘리포니아 에디슨은 2150 MWE SAN ONOFRE 원자력 발전소의 폐쇄를 상쇄하기위한 260MW의 전기 저장 계획을 발표했습니다. 주 50 GW 수요의 맥락에서 1.3GW는 많은 파견 가능한 전력을 제공하지는 않지만, 이는 유틸리티의 주요 인센티브였습니다.

오레곤은 캘리포니아를 따라 2020 년까지 더 큰 유틸리티 (PGE 및 Pacificorp)가 5MWh 이상의 저장을 조달해야하며 PGE는 여러 지역에서 39GW를 제안하여 50 ~ 1 억 달러의 비용이 들었습니다. 2017 년 6 월 매사추세츠 주 매사추세츠는 2020 년까지 200MWh 스토리지의 목표를 발행했습니다. 2017 년 11 월 뉴욕은 2030 년 스토리지 목표를 설정하기로 결정했습니다.

일부 장소에서 펌핑 된 저장 공간은 - 피크 시간 및 주말 동안 - 하중 용량을 사용하여 - 비용 석탄 또는 원자력을 사용하여 - 피크 시간 및 주말 동안 높은 저장 댐으로 물을 펌핑하여 매일 발생하는 부하를 고르게하는 데 사용됩니다. 피크 시간 동안이 물은 터빈을 통해 하이드로 - 전기 생성의 저수지로 방출되어 잠재적 에너지를 전기로 변환 할 수 있습니다. 가역 펌프 - 터빈/모터 - 발전기 어셈블리는 펌프와 터빈*모두 역할을 할 수 있습니다. 펌핑 스토리지 시스템은 급속한 경사로 - UP 또는 RAMP - 감소로 인한 피크 수요 변화를 충족시키는 데 효과적 일 수 있으며 피크와 꺼짐 - 피크 도매 가격의 차이로 인해 수익성이 있습니다. 물과 고도를 제외하고 주된 문제는 둥근 - 트립 효율로 약 70%이므로 0.7 mWh 만 회복됩니다. 또한, 전원이 필요한 곳에 가까운 펌핑 스토리지 댐의 범위가 상대적으로 적은 곳은 거의 없습니다.

Francis Turbines는 펌핑 스토리지에 사용되지만 유압 헤드 제한은 약 600m입니다.

대부분의 펌핑 스토리지 용량은 강의 확립 된 하이드로 - 전기 댐과 관련이 있으며, 여기서 물은 높은 저장 댐으로 다시 펌핑됩니다. 이러한 DAMMED 하이드로 구성표는 Off - River Pumped Hydro에 의해 보완 될 수 있습니다. 이것은 언덕이 많은 지형에 작은 저수지 쌍이 필요하며 펌프와 터빈이있는 파이프로 연결됩니다.

Gordon Butte 프로젝트 의이 개략도는 Off - River Pumped Storage (Gordon Butte)의 전형입니다.

International Hydropower Association에는 기존 및 계획된 펌핑 스토리지 프로젝트의 위치 및 전력 용량을 매핑하는 추적 도구가 있습니다.

펌핑 스토리지는 1920 년대부터 사용되었으며 오늘날 미국의 31GW, 유럽의 53GW, 스칸디나비아 27GW, 중국의 23GW를 포함하여 약 160GW 펌핑 스토리지가 전 세계적으로 설치되었습니다. 이는 약 500 GWh에 해당합니다. 전 세계 대형 - 스케일 전기 저장소의 약 95%, 2016 년 중반에 추가 된 용량의 72%가 2015 년에 펌핑 된 스토리지에서 사용되었다고보고합니다.세계 에너지 전망 20162040 년, 주로 중국, 미국 및 유럽에서 27GW의 펌핑 저장 용량이 추가되었습니다.

OFF - River는 Hydro를 펌핑했습니다. 쌍을 이루는 저수지는 일반적으로 300 미터 이상의 고도 차이가 필요합니다. 버려진 지하 광산은 부지로서 잠재력을 가지고 있습니다. 스페인의 레온 지역에서 Navaleo는 710m 헤드와 548MW 출력을 갖춘 이전 탄광에서 펌핑 된 수력 시스템을 계획하여 연간 1 TWH를 그리드에 공급합니다.

그리드 시스템에 대한 풍력 및 태양열 입력과 달리 Hydro Generation은 동기식이므로 주파수 제어 및 반응성 전력 제공과 같은 전송 네트워크에서 보조 서비스를 제공합니다. 펌핑 된 스토리지 프로젝트는 일반적으로 배터리의 경우 훨씬 적은 것과 비교하여 6 ~ 20 시간의 유압 저장소 보관소를 가지고 있습니다. 펌핑 된 스토리지 시스템은 일반적으로 100mWh 이상 저장 에너지입니다.

펌핑 하이드로 스토리지는 주로 화석 연료 및/또는 저렴한 비용으로 핵 생성을 포함하는 시스템에 피크 - 하중 전력을 제공하는 데 가장 적합합니다. 잉여 전력 가용성이 불규칙하고 예측할 수없는 Wind와 같은 간헐적이고 예정되지 않은 세대를 위해 채우는 데 훨씬 적합합니다.

가장 큰 펌핑 스토리지 시설은 미국 버지니아에 있으며 3GW 용량과 30GWh의 저장된 에너지가 있습니다. 그러나 유용한 시설은 상당히 작을 수 있습니다. 또한 주요 수력 발전 체계를 보충 할 필요는 없지만 너무 멀지 않은 경우 100 미터 이상의 저수지의 상승 차이를 사용할 수 있습니다. 오키나와에서 해수는 절벽 - 상단 저수지로 펌핑됩니다. 호주에서는 폐기 된 지하 광산이 저수지로 고려되었습니다. 이스라엘은 344 MW Kokhav Hayarden 2 - 저수지 시스템을 계획합니다.

미국 몬태나 주에서는 10 억 달러, 4 x 100 MW Gordon Butte Gordon Butte Storage Hydro 프로젝트는 주 중앙 부분의 665 MWE의 풍력 터빈의 초과 전력을 사용하지만 - - 피크 전력은-로드를 공급하도록 설계되었습니다. Absaroka Energy는 2018 년부터 낮은 저수지보다 312 미터 위의 MESA에 높은 저수지를 건설 할 것입니다. 보조 서비스를 통해 풍력을 보충하기 위해 연간 1300 gwh를 공급할 것으로 예상됩니다.

독일에서는 Münster 근처의 Gaildorf Wind and Hydro Project는 2018 년에 운영 될 것으로 예상됩니다. 13.6 MWE의 풍력 터빈과 16MWE의 펌핑 스토리지에서 16MWE로 구성됩니다.

배터리 에너지 저장 시스템

배터리는 전기 화학적으로 에너지를 저장하고 방출합니다. 배터리 저장에 대한 요구 사항은 고 에너지 밀도, 고전력, 장기 수명 (전하 - 방전주기), 높은 라운드 - 트립 효율, 안전 및 경쟁 비용입니다. 다른 변수는 배출 기간 및 전하 속도입니다. 이러한 기준 중에 다양한 타협이 이루어지며, 배터리 에너지 저장 시스템 (BESS)의 한계를 강조합니다. EROI (Energy Return)에 대한 에너지 수익률 (EROI)에 대한 문제도 발생하며, 이는 배터리가 서비스중인 기간과 그 기간 동안의 둥근 - 트립 효율이 어떻게 유지되는지와 관련이 있습니다.

배터리에는 정상 AC 시스템에 연결하기 위해 인버터를 포함한 PC (Power Conversion System)가 필요합니다. 이는 기본 배터리 비용에 약 15%를 추가합니다.

다양한 Megawatt - 스케일 프로젝트는 배터리가 -이 -이 재생 에너지를 그리드에 단기적으로 통합하기 위해 -가 -을 몇 분, 심지어 몇 시간에 걸쳐 부드럽게하는 데 적합하다는 것을 증명했습니다. 또한 배터리는 스피닝 매장량 및 피크 플랜트와 같은 기존 자원보다 더 빠르고 정확하게 반응 할 수 있음을 보여주었습니다. 결과적으로, 대형 배터리 어레이는 짧은 - 기간 재생 에너지 통합을위한 안정화 기술이되고 있습니다. 이것은 주로 에너지 저장이 아니라 전력의 함수입니다. 캘리포니아 ISO는 에너지 저장보다 훨씬 낮습니다. 캘리포니아 ISO는 모든 소스에서 2000MW로 2018 년의 최고 주파수 규제 수요를 추정했습니다.

일부 배터리 설치는 Spinning Reserve를 짧은 - Duration Back - UP으로 대체하므로 그리드 형성 인버터를 사용하여 가상 동기 기계로 작동합니다.

스마트 그리드 배터리 저장에 대한 많은 논의는 스마트 그리드와 관련이 있습니다. 스마트 그리드는 공급 및 수요에 대한 정보를 사용하여 전원 공급 장치를 최적화하는 전원 그리드입니다. 스마트 미터와 같은 통신 기능을 갖춘 장치의 네트워크 제어 기능으로이를 수행합니다.

리튬 - 이온 배터리 스토리지

리튬 - 이온 배터리2015 년에 새로 - 발표 된 에너지 저장 시스템 (ESS) 용량의 51%와 배포 된 ESS 전력 용량의 86%를 차지했습니다. 2015 년에 전 세계적으로 1,653MW의 새로운 ESS 용량이 발표되었으며, 북미에서 3 위를 차지했습니다. 리튬 - 이온 배터리는 분산 에너지 저장 시스템 (Navigant Research)에서 가장 인기있는 기술입니다. 리튬 - 이온 배터리는 95% 왕복 직류 효율을 가지며, 전류가 그리드의 교대 전류로 변환 될 때 85%로 떨어집니다. 그들은 사용에 따라 2000-4000주기와 10-20 년의 수명을 가지고 있습니다.

가계 수준에서 미터*뒤에 배터리 저장소가 홍보되고 있습니다. 태양 광 PV와 배터리는 DC로 인해 분명한 호환성이 있습니다. 태양 광 PV가 평균 10.7%의 용량 계수를 보유한 독일에서는 2015 년에 새로운 태양 광 PV 설치의 41%가 2014 년 14%에 비해 배터리 - UP 배터리 저장을 장착했습니다.이 증가는 가계 및 그리드 - 연결된 PV 시스템 모두에서 KFW 개발 은행에 의해 장려됩니다. 필요한 투자 지출의 25%. KFW는 출력의 절반 이상이 전송 네트워크에 도달 할 수 있도록 충분한 PV 전기를 구내 소비 및 스토리지에 사용해야합니다. 이런 식으로, 일반적인 태양열 용량의 1.7 ~ 2.5 배는 과부하없이 그리드에 의해 허용 될 수 있다고 주장된다. 2016 년에는 독일에 200MWh의 설치된 저장 기능 이보고되었습니다.

가구 및 소기업 PV는 유통 시스템의 일부가 아니라 본질적으로 구내에 국내이며, 그곳에 사용 된 많은 전력이 많이 사용되며 일부는 미터를 통해 시스템으로 내보낼 수 있으며, 이는 원래 충전 할 그리드에서 그려진 전력을 측정했습니다.

2015 년 1.5 GW '배터리 저장소'의 3 분의 1은 리튬 - 이온 배터리였으며 22%는 나트륨 - 황 배터리였습니다. 국제 재생 에너지기구 (International Renewable Energy Agency) (IRANE)는 2030 년까지 재생 가능한 소스에서 생성 된 전력의 45%를 충족시키기 위해 세계가 150GW의 배터리 스토리지가 필요하다고 추정하고있다. 영국에서는 45GWE 시스템에서 신속한 주파수 제어를 위해 약 2GW가 필요하다. 독일에서는 설치된 유틸리티 - 스케일 배터리 저장소가 2016 년 약 120MW에서 2017 년 약 225MW로 증가했습니다.

대형 Bess는 2015 년 초에 시운전 된 일본의 Tohoku Electric Power Company의 Nishi - Sendai 변전소의 40MW/20 MWH Toshiba Lithium - 이온 시스템이며, San Diego Gas & Electric은 30 MW/120 MWH 리튬 -} Ion Bess가 있습니다. 또한 STEAG Energy Services는 독일에서 90MW 리튬 - 이온 스토리지 프로그램을 시작했으며 (아래 참조) Edison은 캘리포니아 롱 비치에 100MW 시설을 설립하고 있습니다.

사우스 오스트레일리아에서는 Tesla 100 MW/129 MWH 리튬 - 이온 시스템이 Jamestown 근처의 Neoen의 309 MWE Hornsdale Wind Farm 옆에 설치되었습니다. Hornsdale Power Reserve (HPR). 약 70MW의 용량은 6 초에서 5 분 동안 테슬라의 자서전 플랫폼을 통해 주파수 제어 보조 서비스 (FCA)를 포함하여 그리드 안정성 및 시스템 보안을 제공하기 위해 주 정부에 계약됩니다. 다른 30MW의 용량은 3 시간의 저장 공간을 가지며 인접한 풍력 발전 단지의 Neoen에 의해 하중 이동으로 사용됩니다. 주파수가 49.8Hz 미만으로 떨어질 때 수축 된 FCA가 삭감하기 전에 약 4 초 동안 최대 8MW를 공급하는 FCA에 대한 매우 빠른 반응이 가능해졌습니다. 2020 년 에이 프로젝트는 50MW/64.5MWh로 7,900 만 달러로 확장되어 현재 FCAS 주에서 필요한 가상 관성의 약 절반을 제공했습니다.

몇 가지 유형의 리튬 - 이온 배터리가 있으며, 일부는 에너지 밀도가 높고 자동차 차량 (EVS)에 대한 빠른 충전, 리튬 철 포스페이트 (LifePo)와 같은 빠른 충전₄, LFP로 약칭)는 더 무겁고 덜 에너지 - 밀도가 높고 사이클 수명이 길다. 긴 - 기간 스토리지에 대한 개념에는 사용 된 EV 배터리 리포지션 - 두 번째 - 수명 배터리가 포함됩니다.

나트륨 - 황 (NAS) 배터리 저장

나트륨 - 황 (NAS) 배터리25 년 동안 사용되었으며 비싸지 만 잘 확립되어 있습니다. 또한 약 300 도로 작동해야합니다. 이는 유휴시 전기 소비를 의미합니다. PG & E의 2 MW/14 MWH VACA - Dixon Nas Bess 시스템은 약 1,100 만 달러 ($ 5500/kW, 약 $ 200/kW에 비해 PG & E가 파손 된 것으로 추정) -도 비용이 많이 들었습니다. 서비스 수명은 약 4500주기입니다. Round - 18 - 달의 트립 효율은 75%였습니다. 2018 년 말에 북부 작센의 Varel에있는 EWE에 의해 4.4MW/20 MWh 장치가 구축되고 있습니다.

산화 환원 흐름 셀 배터리 저장

산화 환원 흐름 셀 배터리(RFBS) 1970 년대에 개발 된 2 개의 액체 전해질은 막으로 분리되어 양성 및 음의 절반 - 세포를 제공하며, 각각 전극, 일반적으로 탄소를 갖는다. 전압 차이는 수성 시스템에서 0.5 ~ 1.6 볼트입니다. 이들은 막을 가로 지르는 가역적 감소 - 산화 반응에 의해 하전되고 배출된다. 충전 공정 동안, 이온은 양의 전극 (전자 방출)에서 산화되고 음성 전극 (전자 흡수)에서 감소된다. 이는 전자가 양의 전극의 활성 재료 (전해질)에서 음성 전극의 활성 재료로 이동 함을 의미합니다. 배출되면 프로세스가 반전되고 에너지가 방출됩니다. 활성 재료는 산화 환원 쌍이며i.e.전자를 흡수하고 방출 할 수있는 화합물.

바나듐 산화 환원 흐름 배터리 (vrfb 또는 v - 흐름)는 바나듐의 다중 산화 상태를 사용하여 전하를 저장하고 방출합니다. 그들은 긴 수명 (약 . 15}, 000 사이클 또는 '무한'), 전체 배출 및 Lithium - 이온과 비교하여 kWh 당 저비용으로 매일 또는 더 자주 발생하는 대형 정지 응용 프로그램에 적합합니다. v - 흐름 배터리는 더 많은 비용이 듭니다 - 효과적으로 저장 시간이 약 4 시간이 길수록 전력 및 에너지 요구가 클수록 효과적입니다. 크로스 오버 경제 규모는 약 400kWh 용량으로 알려져 있으며, 그 이상으로 리튬 - 이온보다 경제적입니다. 또한 주변 온도에서 작동하므로 리튬 - 이온보다 화재가 덜 발생합니다. 비용과 규모로 VRFBS는 MWH 프로젝트보다는 GWH 프로젝트까지 주요 그리드 및 산업 응용 프로그램을 보유하고 있습니다.

RFBS를 사용하면 에너지와 전력을 별도로 조정할 수 있습니다. 전력은 세포 크기 또는 세포의 수를 결정하고 에너지는 에너지 저장 매체의 양에 의해 결정됩니다. 모듈은 최대 250kW이며 최대 100MW까지 조립 될 수 있습니다. 이를 통해 Redox 흐름 배터리는 다른 기술보다 특정 요구 사항에 더 잘 적응할 수 있습니다. 이론적으로, 에너지의 양에는 제한이 없으며, 에너지 저장 매체가 일반적으로 비교적 낮은 비용을 가지기 때문에 에너지/전력 비율이 증가함에 따라 특정 투자 비용이 감소합니다.

중국의 모델 '피크 커 (Peaker) 플랜트에는 100mW/500mWh VRFB가있는 100MWE 태양 광 PV가 있습니다.

PG & E 시험에서 얻은 일반적인 발견은 배터리를 에너지 차익 거래에 사용하려면 바람이나 태양열 농장과 함께 위치해야한다는 것입니다. 종종 주 부하 센터에서 멀리 떨어져 있어야합니다. 그러나 주파수 조절에 사용되면 도시 또는 산업 부하 센터 근처에 더 잘 위치합니다. 주파수 제어 수익원은 차익 거래보다 훨씬 우수하기 때문에 유틸리티는 일반적으로 소유 자산의 원격 위치보다는 다운타운을 선호합니다.

리튬 - 이온 배터리 비용은 2000 년에서 2015 년 사이에 2 - 3 분의 2로, 차량 시장에 의해 주도되는 약 700/kWh로, 2025 년까지 추가로 절반이 예상됩니다. 전력 변환 시스템 (PCS) 비용은 동일한 속도로 감소하지 않았으며, 2015 년에 배터리 비용이 15% - |

리튬 - 이온 배터리는 음극의 화학에 의해 분류 될 수 있습니다. 광물의 다른 조합은 배터리 특성이 상당히 다른 것입니다.

리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화 알루미늄 (NCA) 배터리-특정 에너지 범위 (200-250 wh/kg), 높은 특이 적 전력, 수명 1000 ~ 1500 전체 사이클. 일부 프리미엄 EV에서 선호 (e.g.테슬라), 그러나 다른 화학보다 비싸다.

리튬 니켈 망간 코발트 산화 코발트 (NMC) 배터리-특정 에너지 범위 (140 - 200 WH/kg), 수명 1000-2000 전체 사이클. 전기 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 가장 일반적인 배터리. NCA보다 에너지 밀도가 낮지 만 수명이 길다.

리튬 철 포스페이트 (LFP) 배터리 - 특정 에너지 범위 (90 - 140 wh/kg), 수명 2000 전체 사이클. 낮은 비수 에너지 장거리 EV에서 사용하기위한 제한. 정지 에너지 저장 응용 프로그램 또는 배터리 크기와 무게가 덜 중요 한 차량에 선호 될 수 있습니다. 열 런 어웨이 및 화재에 덜 쉬운 것으로보고되었습니다.

리튬 망간 산화물 (LMO) 배터리-특정 에너지 범위 (100 - 140 wh/kg), 수명 1000-1500 사이클. 코발트가없는 화학. 전기 자전거 및 일부 상업용 차량에 사용됩니다.

슈퍼 커패시터 스토리지

커패시터는 전기 화학 반응과 달리 정적 전하를 통해 에너지를 저장합니다. 슈퍼 커패시터는 매우 크며 고전류 및 짧은 기간 동안 빈번한 충전 및 방전 사이클이 발생하는 에너지 저장에 사용됩니다. 그들은 특수 전극과 전해질을 사용하여 진화하고 배터리 기술로 교차했습니다. 그들은 2.5 - 2.7 볼트로 작동하며 10 초 안에 충전됩니다. 방전은 60 초 미만이며 전압이 점차 떨어집니다. 슈퍼 커패시터의 특정 에너지는 최대 30wh/kg, 리튬 이온 배터리보다 훨씬 적습니다.

회전 동기 안정제

풍력 및 태양 소스에 대한 의존성이 높을 때 식물 생성 식물에서 동기 관성의 부족을 보상하기 위해 회전 안정제라고도하는 동기 응축기 (동기화)가 시스템에 추가 될 수 있습니다. 이들은 가변적 인 재생 가능 입력의 높은 비율로 인해 그리드 안정성을 향상시켜야하는 주파수 및 전압 제어에 사용됩니다. 그들은 신뢰할 수있는 동기 관성을 제공하고 반응성 전력을 생성하고 흡수하여 주파수 편차를 안정화시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것들은 정상적인 의미에서 에너지 저장이 아니며 재생 가능 에너지 및 전기에 관한 정보 페이지에 설명되어 있습니다.

전 세계 배터리 시스템

유럽

유럽 ​​에너지 스토리지 협회 (European Energy Storage Association)에 따르면, 유럽에서 총 설치된 비 - 하이드로 스토리지 용량은 2018 년 말 2.7 GWH에 도달했으며 2020 년 말까지 5.5 GWH로 예상된다. 여기에는 2019 년 3 번째 - 20 추가로 구성된 가정 시스템이 포함됩니다. EDF는 2035 년까지 유럽 전역에서 10GW의 배터리 저장소를 보유 할 계획입니다. 2020 년 3 월 총계는 Dunkirk 근처의 Mardyck에서 25MW/25MWH 리튬 이온 배터리 프로젝트를 시작하여 "프랑스에서 가장 큰"출시되었습니다.

Steag의 6 개 계획된 15 MW 리튬 - 이온 유닛 중 첫 번째는 1 억 유로의 90 MW 프로그램이 2016 년 6 월 Lünen Coal - Fired 사이트에서 활력을 불어 넣었습니다. 상업용 운영 자격을 갖추려면 배터리는 30 초 이내에 자동화 된 통화에 응답해야하며 최소 30 분 동안 -를 공급할 수 있어야합니다.

독일에서 RWE는 도르트문트 근처의 Herdecke 발전소 사이트에 7.8MW/7 MWH 리튬 - 이온 배터리 시스템에 6 백만 유로를 투자했습니다. 2018 년부터 운영되었습니다.

독일에서는 10MW/10.8 MWH 리튬 - 이온 배터리 저장 시스템이 2015 년 브랜든 버그 펠드 하임에서 시운전되었습니다. 한국의 LG Chem의 3360 리튬 - 이온 모듈이 있습니다. 1,300 만 유로의 배터리 유닛은 현지 72MW 풍력 농장에서 생성 된 전력을 저장하고 TSO 50Hertz 변속기의 그리드를 안정화시키기 위해 제작되었습니다. 또한 1 차 통제 예비군의 주간 입찰에 참여합니다.

RWE는 Lingen에서 45MW 리튬 - 이온 배터리를 계획하고 2022 년 말까지 Werne Gerstein Power Plants에서 주로 FCA를 위해 72MW를 계획하고 있습니다. Siemens는 바바리아의 Wunsiedel에서 에너지 저장 및 피크 관리를 위해 200MW/200 MWh 배터리를 계획합니다.

네덜란드의 유틸리티 Eneco와 Mitsubishi는 Enspireme으로서 독일 북부 Jardelund에 48MW/50 MWH 리튬 - 이온 배터리를 설치했습니다. 배터리는 그리드에 1 차 예비를 공급하고 많은 풍력 터빈 및 그리드 혼잡 문제가있는 지역의 그리드 안정성을 향상시키는 것입니다.

매주 1 차 통제 예비 시장에 입찰하는 독일 배터리 시스템 사업자는 2016 년 11 월까지 18 개월 동안 평균 € 17.8/mWh의 평균 가격을받은 것으로보고되었습니다.

스페인 Acciona에서 2017 년 5 월 Bess와 바람 공장을 의뢰했습니다. Acciona 공장에는 2 개의 삼성 리튬 - 이온 배터리 시스템이 장착되어 있으며, 하나는 1 MW/390kWh를 제공하고 다른 하나는 3MW 바람 터빈과 그리드에 연결된 0.7 MW/700kWh를 생산합니다. 둘 다 역할의 일부로 주파수 응답을 가진 것으로 보입니다.

2016 년 5 월 핀란드의 Fortum은 프랑스 배터리 회사 SAFT와 계약하여 2 백만 메가 와트 - 스케일 리튬 - 이온 배터리 에너지 저장 시스템을 북유럽 국가에서 가장 큰 BESS 파일럿 프로젝트의 일환으로 Suomenoja 동력 공장에 공급했습니다. 주파수 조절 및 출력 스무딩을 위해 2MW의 공칭 출력이 2MW이며 1MWh의 전기를 저장할 수 있으며 TSO에 제공됩니다. 프랑스의 Aube 지역에서 작동하는 시스템과 유사하며 총 18MW의 두 풍력 발전 단지를 연결합니다. SAFT는 2012 년 이후 80MW 이상의 배터리를 배치했습니다.

영국에서는 2019 년 8 월에 475MW의 배터리 저장소가 운영되는 것으로보고되었습니다.이 중 11 개 프로젝트는 10 ~ 87MW이며 대부분 주파수 응답 계약이 향상되었습니다.

Renewables Energy Company RES는 리튬 - 이온 배터리 저장에서 National Grid에 55MW의 동적 주파수 응답을 제공합니다. RES는 이미 북미 지역에서 100MW/60MWh 이상의 배터리 저장 공간을 가지고 있습니다.

영국에서는 Orkney Islands에서 2MW/500 kWh 리튬 - 이온 배터리 저장 시스템이 작동하고 있습니다. 이 Kirkwall 발전소는 2 개의 12.2m 선적 컨테이너에 미쓰비시 배터리를 사용하고 풍력 터빈의 전력을 저장합니다.

Somerset에서 Cranborne Energy Storage는 500kW 태양 PV 세트 - UP과 관련된 250kW/500 kWh Tesla Powerpack 리튬 - 이온 저장 시스템을 갖습니다. Tesla는 PowerPacks가 독립형 자산으로 그리드에 전력 및 에너지 용량을 제공하도록 구성되어 주파수 조절, 전압 제어 및 회전 예비 서비스를 제공 할 수 있다고 주장합니다. 표준 Tesla Industrial PowerPack 장치는 50kW/210 kWh이며 88% 라운드 - 트립 효율입니다.

영국에서 Statoil은 스코틀랜드 피터 헤드 (Peterhead)에있는 30MW 해양 하이윈 프로젝트의 육상 저장소로 1MWh 리튬 - 이온 배터리 시스템의 설계를 의뢰했습니다. 2018 년부터 초과 생산을 저장하고 균형 비용을 줄이며 프로젝트가 자체 전원 공급 장치를 규제하고 차익 거래를 통해 최고 가격을 포착 할 수 있도록하는 것입니다.

북아메리카

2016 년 11 월 PACIFIC GAS & Electricity Co (PG & E)는 캘리포니아의 전기 시장에 참여하는 배터리 저장 시스템의 성능을 탐색하기위한 18 - 달 기술 데모 프로젝트에 대해보고했습니다. 이 프로젝트는 2014 년에 시작되어 PG & E의 2 MW/14 MWH VACA - Dixon 및 4 MW Yerba Buena 나트륨 - 황 배터리 저장 시스템을 활용하여 캘리포니아 독립 시스템 운영자 (CAISO) 시장에서 에너지 및 보조 서비스를 제공하고 CAISO가 THALESEALE 시장에서 제어했습니다. 1,800 만 달러의 Yerba Buena Bess 파일럿 프로젝트는 2013 년 PG & E에 의해 캘리포니아 에너지위원회의 330 만 달러를 지원했습니다. Vaca-Dixon Bess는 Solano 카운티의 PG & E 태양 광 공장과 관련이 있습니다.

2017 년 PG & E는 분산 에너지 자원 관리 시스템 (DERMS)을 통해 제어되는 스마트 인버터 및 배터리 스토리지를 사용하여 주거용 및 상용 태양열과 같은 세 번째 - 당사자 분산 에너지 리소스 (DERS)의 조정과 관련된 다른 기술 데모에 Yerba Buena 배터리를 활용할 것입니다.

2015 년 8 월 GE는 샌디에고에서 동쪽으로 160km 떨어진 캘리포니아에 Coachella Energy Storage Partners (CESP)를위한 30MW/20 MWH 리튬 이온 배터리 저장 시스템을 건설하기로 계약했습니다. 33MW 시설은 2016 년 11 월 Zglobal에 의해 완료되었으며 인접한 가스 터빈에 대한 태양 광 선, 주파수 조절, 전력 밸런싱 및 검은 색 시작 기능을 제공함으로써 그리드 유연성을 지원하고 Imperial Inverrigation District 네트워크의 신뢰성을 높일 것입니다.

San Diego Gas & Electric은 AES 에너지 저장으로 제작되었으며 거의 ​​20,000 개의 모듈에 400,000 개의 삼성 배터리를 수용하는 24 개의 컨테이너로 구성된 Escondido의 30MW/120 MWH 리튬 - ION BESS를 가지고 있습니다. 저녁 피크 수요를 공급할 것이며, 2016 년 초에 거대한 누출로 인해 포기해야했던 200km 북쪽으로 200km 떨어진 Aliso Canyon 가스 저장을 부분적으로 대체합니다. (피크 - 하중 가스 생성에 사용되었습니다.)

캘리포니아 Escondido에있는 SDG & E의 30MW 배터리 저장 시설. (사진 : San Diego Gas & Electric)

Southern California Edison은 2021 년에 100MW/400mWh 배터리 설치를 구축하고 있으며, 컨테이너에 80,000 리튬 - 이온 배터리가 포함되어 있습니다. 제안 된 또 다른 큰 SCE 프로젝트는 San Gabriel 천연 가스 - 발사 공장에서 Altagas Pomona Energy를위한 20MW/80 MWh 스토리지입니다.

대규모 프로젝트는 LG Chem의 56 개 모듈을 사용하여 4500 MWE 풍력 발전 단지와 함께 남부 캘리포니아 에디슨의 5 천만 달러의 Tehachapi 8 MW/32 MWH 리튬 - 이온 배터리 저장 프로젝트입니다. 2016 년 Tesla는 남부 캘리포니아 Edison의 Mira Loma 변전소에 20MW/80 MWH 리튬 - 이온 배터리 저장 시스템을 공급하기 위해 일일 피크 수요를 충족시키기 위해 계약했습니다.

Vistra의 가스 - 캘리포니아 주 몬트레이 카운티의 이끼 착륙 발전소에 대한 매우 큰 배터리 시스템이 승인되었습니다. 이것은 2021 년에 182.5MW/ 730 MWh로 시작하여 결국 1500MW/ 6000 MWh 일 수 있습니다. 그 외에도 계획은 잠정적입니다. Vistra는 다른 곳에서 300MW/1200MWh를 계획하고 있습니다.

Tesla는 2020 년대 초까지 온라인으로 50 GWH를 갖는 것으로보고되었습니다.

웨스트 버지니아의 98MW 로렐 마운틴 풍력 농장은 다중 - 사용 32 MW/8 MWH 그리드 - 커넥 티드 베스를 사용합니다. 이 플랜트는 PJM 시장의 주파수 조절 및 그리드 안정성과 차익 거래를 담당합니다. 리튬 - 이온 배터리는 A123 시스템에 의해 만들어졌으며 2011 년에 시운전되었을 때 세계에서 가장 큰 리튬 - 이온 베스였습니다.

2015 년 12 월 EDF Renewable Energy는 북아메리카에서 첫 번째 BESS 프로젝트를 시운전했으며, 일리노이 주 PJM 그리드 네트워크에서 40MW 유연한 (20MW 명판) 용량을 통해 규제 및 용량 시장에 참여했습니다. 리튬 - 이온 배터리 및 전력 전자 장치는 Byd America에 의해 공급되었으며 총 20MW의 11 개의 컨테이너 화 된 장치로 구성됩니다. 이 회사는 북미 지역에서 개발중인 100MW 이상의 스토리지 프로젝트를 보유하고 있습니다.

E.ON 북아메리카는 텍사스의 텍사스와 텍사스 웨이브 스토리지 프로젝트로 Pyron 및 Inadale Wind Farms를위한 2 개의 9.9 MW 짧은 - 기간 리튬 이온 배터리 시스템을 설치하고 있습니다. 목적은 주로 보조 서비스를위한 것입니다. 이 프로젝트는 애리조나 주 투손 근처의 10MW 아이언 말을 따라 2MWE 태양열 어레이에 인접 해 있습니다.

SolarCity는 하와이의 13MW/ 52 MWH Kaua'i Island Solar PV 프로젝트에 272 개의 Tesla PowerPacks (리튬 - 이온 스토리지 시스템)를 사용하여 저녁 피크 수요를 충족시킵니다. 전력은 20 년 동안 13.9 센트/kWh로 Kauai Island 유틸리티 협동 조합 (KIUC)에 공급됩니다. KIUC는 또한 28MWE 태양열 농장과 20MW/100MWh 배터리 시스템으로 프로젝트를 시운전하고 있습니다.

Toshiba는 오하이오 주 해밀턴에 큰 BES를 공급했으며, 6MW/ 2 MWH 리튬 - 이온 배터리 배열로 구성되어 있습니다. 10,000 이상의 수명 - 배출주기가 청구됩니다.

Powin Energy와 Hecate Energy는 독립 전기 시스템 운영자를 위해 온타리오에서 총 12.8MW/52.8MWh의 두 프로젝트를 구축하고 있습니다. 2MWh의 Powin 's Stack 140 배터리 어레이는 Kitchener (20 배열) 및 Stratford (6 배열)에서 시스템을 구성합니다.

대형 유틸리티 - 스케일 전기 저장소는 4MW입니다나트륨 - 황 (NAS) 배터리텍사스의 프레시 디오 (Presidio)시에 개선 된 신뢰성과 전력 품질을 제공하는 시스템. 2010 년 초에 현지 ERCOT 그리드의 풍력 용량을 위해 Rapid Back - UP을 제공하기 위해 에너지를 얻었습니다. 나트륨 - 황 배터리는 유사한 역할을 위해 다른 곳에서 널리 사용됩니다.

알래스카의 앵커리지에서는 2MW/0.5 mWh 배터리 시스템이 플라이휠에 의해 보완되어 풍력의 사용을 지원합니다.

미국 북서부 워싱턴 주에있는 Avista Corp는 3.6 MW를 구매하고 있습니다.Vanadium Redox 흐름 배터리 (VRFB)재생 에너지와 균형을로드합니다.

온타리오의 ISO는 2MW를 계약했습니다아연 - 철 산지도 흐름 배터리Vizn Energy Systems에서.

동아시아

중국의 국가 개발 및 개혁위원회 (NDRC)는 다수의 100 MW를 요구했다.Vanadium Redox 흐름 배터리 (VRFB)2020 년 말까지 설치 (및 10mW/100 mWh 초 임계 압축 공기 에너지 저장 시스템, 10MW/1000 MJ 등급 플라이휠 에너지 저장 어레이 장치, 100MW 리튬 - 배터리 에너지 저장 시스템 및 새로운 유형의 대형- 용량 Molten Salt Storage 장치).

Rongke Power는 중국 Dalian에 200MW/800MWh VRFB를 설치하여 세계 최대의 것으로 주장하고 있습니다. 피크 수요를 충족시키고 인근 풍력 발전 단지의 축소를 줄이며 그리드 안정성을 향상 시키며 중간 - 2019에서 검은 시작 용량을 제공하는 것입니다. Rongke는 2020 년대에 2GW/YR 공장 생산량을 계획하고 있습니다. 베이징의 Pu Neng은 VRFBS의 대규모 생산을 계획하고 있으며 2017 년 11 월 400MWh 장치를 건설하기위한 계약을 체결했습니다. Sumitomo는 2015 년에 의뢰 된 일본의 HEPCO에 15MW/60 MWH VRFB를 공급했습니다.

중국의 VRB 에너지는 여러 플로우 셀 배터리 프로젝트를 개발하고 있습니다 : Qinghai Province, 2 MW/10 MWH; Hubei Province, 10mW/50MWh PV 통합 100mW/500 mWh로 성장; Lianlong Province, 200MW/800 MWh 재생 에너지 통합; Jiangsu 200 MW/1000 MWh 해외 바람 통합.

Hokkaido Electric Power는 Sumitomo Electric Industries와 계약하여 일본 북부의 풍력 발전 단지를위한 그리드 - 규모의 흐름 배터리 에너지 저장 시스템을 공급했습니다. 이것은 2022 년에 Abira에서 온라인으로 3 시간 저장할 수있는 17MW/51 MWH Vanadium Redox Flow Battery (VRFB)가 20 년의 설계 수명으로 3 시간 동안 저장할 수 있습니다. Hokkaido는 이미 2015 년 Sumitomo Electric에서도 건설 한 15MW/60 MWH VRFB를 운영하고 있습니다.

호주

남호주에서 Hornsdale Power Reserve는 Jamestown 근처의 Neoen의 309 MWE Hornsdale Wind Farm 옆에있는 Tesla 150 MW/194 MWH Lithium - Ion 시스템입니다. 약 70MW의 용량은 주 정부에 계약하여 주정부 보조 서비스 (FCA)를 포함하여 그리드 안정성 및 시스템 보안을 제공합니다. 더 많은 세부 사항배터리 에너지 저장 시스템위의 섹션.

빅토리아에서 Neoen은 Geelong 근처에 300MW/450 MWH Victorian Big Battery를 건설하고 있습니다. Neoen은 호주 에너지 시장 운영자 (AEMO)와 250 MW 그리드 서비스 계약을 체결하여 그리드 안정성을 지원하고 FCAS로 "더 많은 재생 가능한 에너지 잠금을 해제"합니다. Tesla는 2022 년까지 온라인으로 예상되는 210 개의 Tesla Megapacks로 구성된 시스템을 공급하고 운영하기 위해 계약을 체결했습니다. 2021 년 7 월 말 초기 테스트 중에 Tesla Megapacks 중 하나가 화재를 일으켰습니다.

Neoen은 Bulgana Green Power Hub를 위해 빅토리아의 Stawell에 196 MWE 풍력 발전소를 보충하는 20MW/34MWh 배터리를 건설했습니다.

빅토리아에서는 Fluence가 공급하는 30mW/30 mWh 배터리가 Ballarat 근처에 있으며 2018 년부터 Kerang 근처의 Gannawarra에서 25MW/50 MWH Tesla Powerpack 배터리는 50MWE 태양열 농장과 통합됩니다.

사우스 오스트레일리아에서는 Morgan의 Riverland Solar Storage Scheme 인 Lyon Group에 의해 330mwe 태양 광 PV 공장이 제안되며, 100MW/400 MWH 배터리로 백업 할 것을 각각 7 억 달러와 3 억 달러로 각각 3 억 달러에 이르렀습니다. 주 북부의 올림픽 댐 광산 근처에서, 120MW 태양 광 PV + 100MW/200 MWH 배터리 킹 피셔 프로젝트는 리옹 그룹 (Lyon Group)에서 제안되며 각각 2 억 5 천만 달러와 1 억 5 천만 달러 일 가능성이 높습니다.

AGL은 Wärtsilä와 계약하여 Torrens Island Gas - 2023 년부터 Adelaide 근처의 발사 발전소에서 250MW/250 mWh 리튬 철 포스페이트 (LFP) 배터리를 공급했습니다.

100MW/100 MWH Playford 대형 배터리는 남호주에서 Cultana 280 MWE Solar PV 프로젝트와 함께 Arrium의 Whyalla Steelworks에 서비스를 제공합니다.

호주 최초의 유틸리티 - 스케일 플로우 배터리는 애들레이드에서 북쪽으로 430km 떨어진 Neuroodla에 구축됩니다. Invinity에 의해 공급되며 저녁 피크 보충제 및 보조 서비스를 제공 할 수있는 2MW/8 MWh 용량을 갖추고 있으며 6MW 태양열 어레이로 청구됩니다. 개별 VRFB 모듈은 40kW입니다.

Wandoan South의 Queensland에서는 100MW/150 mWh 배터리가 정맥 에너지를 위해 설치되고 있습니다.

Cooktown 남쪽의 Lakeland 근처의 퀸즐랜드에서 10.4MW 태양 광 PV 공장에는 그리드 세트의 가장자리 -가 저녁 피크 동안 섬 모드로 1.4 MW/5.3MWh의 리튬 - 이온 배터리가 보충됩니다. Conergy Hybrid Energy Storage Solution 플랜트를 사용하고 2017 년에 온라인으로 예정되어 있습니다. A 4,550 만 달러 프로젝트는 그리드 업그레이드의 필요성을 줄일 것입니다. BHP Billiton은 원격 광산 사이트에 대한 가능한 프로토 타입으로 프로젝트에 참여하고 있습니다. 다른 시스템은 Degrussa와 Weipa Mines에 있습니다.

호주 북서부에서는 35MW/11.4 MWH Kokam Lithium - 이온 배터리가 2017 년 9 월부터 178 MWE 가스 - 발사 공장과 함께 개인 그리드 서빙 광산에서 작동하고 있습니다. 주파수 제어 및 소형 그리드 안정화에 도움이되었습니다. 60 MWE의 태양열 용량을 추가하면 두 번째 배터리가 구상됩니다.

Pilbara의 Tom Price에서 45MW/12 MWh 배터리 배터리는 가상 동기 기계로 기능하여 가스 터빈의 회전 예비를 대체합니다. 50MW/75MWh Hitachi 배터리도 설치되고 있습니다. 35MW/12MWh 배터리는 이미 Newman 산 근처에서 작동하고 있습니다.

다른 나라

르완다에서는 독일의 테스 폴트 (Tesvolt)에서 2.68mWh의 배터리 저장 공간이 농업 관개를위한 - UP 전력을 제공하기 위해 계약을 맺었습니다. Tesvolt는 30 년 동안 서비스 수명에 걸쳐 100% 퇴원 깊이로 6000 개의 전체 충전주기를 주장합니다.

기타 배터리 기술 (리튬 - 이온)

NB Vanadium 흐름 배터리 및 나트륨 - 황 배터리는 위의 배터리 에너지 저장 시스템 섹션에 설명되어 있습니다.

레드 플로에는 간헐적 인 공급과 관련하여 설치할 수 있으며 매일 깊은 방전 및 충전이 가능합니다. 그것들은 리튬 - 이온 유형보다 내구성이 뛰어나며, 더 작은 ZBM 유닛에 대한 예상 에너지 처리량은 44mWh입니다. 대형 - 스케일 배터리 (LSB) 장치는 60 ZBM-3 배터리로 구성되어 300kW, 연속 240kW, 400-800 볼트 및 660kWh를 공급합니다.

미국의 EOS 에너지 저장소는 Znyth를 사용합니다수성 아연 배터리아연 하이브리드 캐소드를 사용하여 유틸리티 그리드지지에 최적화되어 4 ~ 6 시간 연속 방전을 제공합니다. 250kW/1 MWh 서브 시스템을 구성하는 4kWh 단위 및 1MW/4 MWh 전체 시스템으로 구성됩니다. 2019 년 9 월 EOS와 Holtec International은 HOLTEC의 SMR-160 소형 모듈 식 반응기의 잉여 전력 저장을 포함하여 산업 - 스케일 에너지 저장을위한 대량의 수성 아연 배터리를 생산하기위한 합작 투자 인 Hi - Power의 형성을 발표했습니다.

듀크 에너지는 테스트하고 있습니다하이브리드 Ultracapacitor - 배터리 저장노스 캐롤라이나의 시스템 (HESS)은 1.2MW 태양열 설치에 가깝습니다. 100kW/300kWh 배터리는 바닷물 전해질 및 합성면 분리기와 함께 수성 하이브리드 이온 화학을 사용합니다. 빠른 - 응답 초박형은 하중 변동을 부드럽게합니다.

낮은 - 비용납 - 산 배터리또한 소형 유틸리티 규모에서 널리 사용되며 최대 1 MW의 은행은 풍력 발전 발전을 안정화시키는 데 사용됩니다. 이들은 리튬 - 이온보다 훨씬 저렴하며 일부는 최대 4000 개의 깊은 방전주기가 가능하며 수명이 끝날 때 완전히 재활용 할 수 있습니다. Ecoult ExtraBattery는 단일 셀에 Ultracapacitor가있는 밸브 - 조절 리드 - acid (vrla) 배터리를 결합하여 {- 속도 부분 -} -}}}}}}를 -}}에 -}로 제공합니다. 1280 개의 ECOULT 배터리가 장착 된 250kW/1000 kWh ExtraBattery 시스템은 2011 년 9 월 뉴 멕시코 앨버 커키의 PNM ProSperity Energy Storage Project에서 S & C Electric에서 500kW 태양 광 발전 시스템과 관련하여 주로 전압 규제를 위해 시운전되었습니다. 호주 최대의 리드 - 산 배터리 저장 시스템은 King Island에서 3MW/1.5MWh입니다.

Stanford University는 개발 중입니다알루미늄 - 이온 배터리, 저렴한 비용, 낮은 가연성 및 높은 - 7500 사이클에 걸쳐 저장 용량을 충전합니다. 소금 전해질이있는 알루미늄 양극과 흑연 음극이 있지만 저전압 만 생성합니다.

가구 - 스케일 베스

2015 년 5 월 Tesla는 Tesla 자동차와 유사한 리튬 - 이온 배터리를 사용하여 재생 에너지에서 전기를 저장하기 위해 7 ~ 10kWh의 가정용 배터리 저장 장치를 발표했습니다. 2kW를 제공하고 350 - 450 볼트에서 작동합니다. Powerwall 시스템은 7kWh 단위의 경우 3000 달러 또는 10kWh의 경우 $ 3500의 설치 업체에 판매 될 것이지만, 후자의 옵션은 즉시 중단되었고 이전은 6.4kWh 스토리지 및 3.3kW 전력으로 다운되었습니다. 이것은 분명히 국내 규모이지만 광범위하게 채택되면 그리드에 영향을 미칩니다. Tesla는 15 c/kWh가 저장소를 활용한다고 주장하며, 처음에는 재생 에너지의 비용과 10 년, 3650주기 보증이 5 년차 18,000kWh로 3.8kWh로 감소하는 10 년 3650주기 보증 비용을 주장합니다.

영국에서는 PowerVault는 주로 태양 광 PV를 사용하지만 스마트 미터의 절약을 볼 수있는 다양한 가정용 배터리를 공급합니다. 4kWh 리드 - 산 배터리는 설치 된 £ 2900에서 가장 인기있는 제품이지만 실제 배터리는 5 년마다 교체해야합니다. 4kWh 리튬 - 이온 단위는 £ 3900에 설치되었으며 기타 제품의 범위는 2 ~ 6kWh이며 최대 £ 5000의 비용이 듭니다.

2017 년 4 월 LG Chem은 북미에서 낮은 - 및 높은 - 전압을 모두 제공했습니다. 3.3, 6.5 및 9.8kWh의 48 볼트 배터리와 7.0 및 9.8kWh의 400V 배터리가 있습니다.

국내 - 레벨 리튬 - 이온 베스는 주택의 벽에 부착되는 유닛을 허용하지 않는 화재 제한이 적용될 수 있습니다.

압축 공기 에너지 저장

지질 학적 동굴 또는 오래된 광산에서 압축 공기 (CAE)를 사용한 에너지 저장은 가스 - 발사 또는 전기 압축기를 사용하여 비교적 큰 - 스케일 스토리지 기술로 시험되고 있습니다. 방출되면 (단열 냉각을 보상하기 위해 예열) 추가 연료 연소가있는 가스 터빈에 전력을 공급하며 배기 가스는 예열에 사용됩니다. 압축으로부터의 단열 열이 저장되어 예열에 나중에 사용되는 경우, 시스템은 단열 Caes (a - Caes)입니다.

CAES 설치는 최대 300MW이며 전체적으로 약 70%의 효율이 있습니다. CAES 용량은 풍력 발전 단지 또는 5-10 MW의 태양 광 PV 용량에서 생산을 가할 수 있으며 부분적으로 파견 할 수 있습니다. 앨라배마 (110 MW, 2860 MWH) 및 독일 (290MW, 580 MWH)에서 2 개의 당뇨병 환자 시스템이 운영되고 있으며, 다른 곳에서는 미국의 다른 곳에서 시행되거나 개발되었습니다.

배터리는 CAE (입력 전기의 비율로 출력)보다 효율성이 우수하지만 용량 단위당 더 많은 비용이 들며 CAES 시스템은 훨씬 클 수 있습니다.

Duke Energy와 3 개의 다른 회사는 유타에서 1200MW, 15 억 달러의 프로젝트를 개발하고 있으며 2100MW 풍력 농장 및 기타 재생 가능한 소스에 보조금을 제공하고 있습니다. 이것은 소금 동굴을 사용하는 Intermountain Energy Storage Project입니다. 간헐적 격차를 해소하기위한 퇴원 시간 48 시간의 기간을 목표로 삼고 있으므로 50 GWH가 넘는 것 같습니다. 이 사이트는 또한 남부 캘리포니아에서 전송 된 잉여 태양 광 발전을 저장할 수도 있습니다. 4 개의 300MW 단계로 내장되어야합니다.

게이전시 에너지 저장소는 북 아일랜드의 Larne에서 550 gwh/yr Caes 프로젝트를 계획하고 있습니다.

미국에서는 Gill Ranch Caes 프로젝트는 압축 가스 에너지 저장 (CGES) 공장으로 조정되고 있으며 공기가 압력을받지 않고 천연 가스가 보관됩니다. 가스는 약 2500psi 및 38도에 저장됩니다. 900psi의 파이프 라인 압력으로의 확장은 액체 물과 수화물 형성을 피하기 위해 예열이 필요합니다.

Hydrostor의 Toronto Hydro는 온타리오 호수의 방광 55m 수중 55m에서 압축 공기를 사용하여 1 시간에 걸쳐 0.66MW를 생산하는 파일럿 프로젝트를 보유하고 있습니다.

극저온 저장

이 기술은 공기를 - 196 도로 냉각시켜 작동하며,이 시점에서 절연 된 낮은 - 압력 탱크의 저장을 위해 액체로 변합니다. 주변 온도에 노출되면 급속한 - 가스화와 700 배 팽창이 발생하여 터빈을 구동하고 연소없이 전기를 생성하는 데 사용됩니다. 영국의 Highview 전력은 Slough의 파일럿 플랜트와 맨체스터 근처의 시연 공장을 기반으로 폐기 된 발전소 현장에서 상업용 규모의 50MW/250 MWH 'Liquid Air'시설을 계획하고 있습니다. 에너지는 10 시간, 200MW/2 gWh 시스템의 £ 110/mWh ($ 142/mWh)의 예상 평준화 된 비용으로 몇 주 동안 (배터리와 같이 몇 시간 대신)를 저장할 수 있습니다.

열 저장

WNA 재생 에너지 용지의 태양열 하위 섹션에 설명 된 바와 같이 일부 CSP 플랜트는 사용합니다.녹은 소금밤새 에너지를 저장합니다. 스페인의 20 MWE Gemasolar는 63% 용량 계수를 가진 세계 최초의 근거리 기지 - CSP 플랜트라고 주장합니다. 스페인의 200 MWE Andasol 공장은 캘리포니아의 280 MWE Solana와 마찬가지로 용융 소금 열 저장을 사용합니다.

MSR (Molten Salt Reactor) 개발자 인 Moltex는 간헐적 재생 에너지를 보충하기 위해 용융 소금 열 저장 개념 (Gridreserve)을 제시했습니다. Moltex는 연속적으로 실행되는 1000mWE 안정적인 소금 반응기가 소금 저장을 질산염으로 낮은 수요 (태양 CSP 식물에 사용)에서 약 600 도로 전환 할 것을 제안합니다. 수요가 높은 기간 동안 저장된 열을 최대 8 시간 동안 사용하여 전력 출력을 2000 MWE로 두 배로 늘릴 수 있습니다. 히트 스토어는 레벨링 된 전기 비용에 £ 3/mWh 만 추가한다고 주장됩니다.

1414 회사 (14D)가 사용중인 남호주에서는 또 다른 형태의 열 저장이 개발 중입니다녹은 실리콘. 이 과정은 70cm 큐브의 용융 실리콘에 500kWh를 저장 할 수 있으며, 같은 공간에서 테슬라의 파워 월보다 약 36 배입니다. 스털링 엔진 또는 터빈과 같은 열 - 교환 장치를 통해 배출되며 열을 재활용합니다. 10MWh 장치의 비용은 약 70 만 달러입니다. (1414 학위는 실리콘의 녹는 점입니다.) 데모 테스는 남호주 포트 오거스타 근처의 오로라 태양 에너지 프로젝트에 있어야합니다.

또한 호주에서는 혼합 된 재료가 호출됩니다오해 갭 합금 (MGA)열 형태로 에너지를 저장합니다. MGA는 작은 혼합 금속 블록으로 구성되어 있으며, 그리드 수요에 잉여 인 태양과 바람과 같은 재생 에너지로 생성 된 에너지를 받고 최대 일주일 동안 저장합니다. $ 35/kWh의 비용은 리튬보다 훨씬 적으며 - 이온 배터리보다 훨씬 적지 만 배터리보다 응답 시간은 15 분입니다. 열은 잠재적으로 용도가 다른 석탄에서 증기를 생성하기 위해 방출됩니다 ({6}} 발사 식물. MGA Thermal은 뉴캐슬 대학교에서 분리되었으며 연방 보조금을 사용하면 파일럿 제조 공장을 건설하고 있습니다. 200도에서 1400도까지 온도를 위해 여러 시스템이 개발되었습니다.

에너지 저장의 또 다른 형태는 얼음입니다.얼음 에너지남부 캘리포니아 에디슨과 계약을 맺고 대형 에어컨 장치에 부착 된 Ice Bear 시스템을 사용하여 25.6MW의 열 에너지 저장을 제공합니다. 이것은 전력 수요가 낮을 때 밤에 얼음을 만듭니다. 그런 다음 에어컨 압축기 대신 낮에는 냉각을 제공하여 피크 수요가 줄어 듭니다.

수소 저장

독일에서 Siemens는 6MW 수소 저장 공장을 사용하여양성자 교환 막 (PEM)연료 전지에 사용하거나 천연 가스 공급에 첨가하기 위해 과도한 풍력을 수소로 변환하는 기술. Mainz의 공장은 세계에서 가장 큰 PEM 설치입니다. 온타리오 주에서 수소학은 독일 유틸리티 E.ON과 제휴하여 2014 년 8 월에 나온 2MW PEM 시설을 만들어 전기 분해를 통해 물을 수소로 전환했습니다.

전기 분해에 대한 연료 전지에 대한 전기의 효율은 약 50%입니다.

San Diego Gas & Electric은 Israeli Gencell과 협력하여 30 개의 Gencell G5RX Back - Up 연료 전지를 변전소에 설치하고 있습니다. 이들은 수소 -} 기반 알칼리성 연료 전지 5kW 출력입니다. 그들은 이스라엘에서 만들어졌으며 이스라엘 전기 공사가 그곳에서 사용합니다.

운동 저장

플라이휠운동 에너지를 저장하고 수만 개의 재충전주기가 가능합니다.

Ontario의 ISO는 Nrstor Inc.의 2MW 플라이휠 스토리지 시스템에 계약했습니다. Hawaiian Electric Co는 Oahu 그리드를 위해 Amber Kinetics에서 80kW/320 kWh 플라이휠 시스템을 설치하고 있습니다. 일반적으로 전기로 다시 전기로 전환 할 준비가 된 운동 에너지를 저장하는 플라이휠은 에너지 저장보다는 주파수 제어에 사용되며, 비교적 짧은 기간 동안 에너지를 전달하며 각각 150kWh까지 공급할 수 있습니다. Amber Kinetics는 4 - 시간 배출 기능을 주장합니다.

독일의 Stornetic은 수십 킬로와트에서 약 메가 와트까지의 능력을 가진 듀라 스타 유닛을 제조합니다. 응용 분야는 기차 용 재생 제동부터 풍력 농장 보조 서비스에 이르기까지 다양합니다.

플라이휠의 주요 사용은 DRUPS (Disel Rotary Unnterrupted Power Supply)에 있습니다. - UPS는 - 11 초 라이드 -가 메인 공급 장치에 따라 통합 된 디젤 공급기를 시작하는 동안 동기 기능을 통해 7 - 11 초를 설정합니다. 이것은 시간을줍니다 -e.g.30 초 - 정상 디젤 백 -의 경우 시작합니다.