طیف گسترده ای از فناوری های ذخیره سازی توسعه داده شده اند تا شبکه بتواند نیازهای انرژی روزمره را برآورده کند از زمان کشف الکتریسیته، ما به دنبال روشهای مؤثری برای ذخیره آن انرژی برای استفاده در صورت تقاضا بودهایم.
در طول قرن گذشته، صنعت ذخیرهسازی انرژی در پاسخ به نیازهای انرژی در حال تغییر و پیشرفتهای فناوری به تکامل، سازگاری و نوآوری ادامه داده است.
سیستمهای ذخیرهسازی انرژی طیف گستردهای از رویکردهای فنآوری را برای مدیریت منبع تغذیه به منظور ایجاد زیرساخت انرژی انعطافپذیرتر و صرفهجویی در هزینهها برای شرکتها و مصرفکنندگان ارائه میکنند.
برای کمک به درک رویکردهای متنوعی که در حال حاضر در سرتاسر جهان به کار گرفته شده اند، آنها را به پنج دسته اصلی تقسیم کرده ایم:
حرارتی - جذب گرما و سرما برای تولید انرژی در صورت نیاز یا جبران نیازهای انرژی ذخیره سازی
مکانیکی - سایر فناوری های نوآورانه برای مهار انرژی جنبشی یا گرانشی برای ذخیره برق
هیدروژن – تولید الکتریسیته اضافی می تواند از طریق الکترولیز به هیدروژن تبدیل و ذخیره شود
فناوری ذخیره سازی انرژی توسط هیدروژن
الکترولیز قلیایی یک فناوری بالغ برای سیستمهای بزرگ است، در حالی که الکترولیزهای PEM (غشاء تبادل پروتون) انعطافپذیرتر هستند و میتوانند برای محلولهای کوچک غیرمتمرکز استفاده شوند. راندمان تبدیل برای هر دو فناوری حدود 65٪ تا 70٪ است (مقدار گرمایش کمتر).
الکترولیزهای دمای بالا در حال حاضر در حال توسعه هستند و می توانند جایگزین بسیار کارآمدی برای سیستم های PEM و قلیایی با راندمان تا 90٪ باشند.
ذخیره سازی هیدروژن
مقادیر کمی هیدروژن (تا چند مگاوات ساعت) را می توان در ظروف تحت فشار ذخیره کرد، یا هیدریدهای فلزی جامد یا نانولوله ها می توانند هیدروژن را با چگالی بسیار بالا ذخیره کنند و مقادیر بسیار زیادی هیدروژن را می توان در غارهای نمک زیرزمینی ساخته شده تا 500000 متر مکعب در 2900 psi ذخیره کرد که به معنای حدود 100 گیگاوات ساعت برق ذخیره شده است.
به این ترتیب، دوره های طولانی تر نقص یا تولید بیش از حد انرژی باد / PV را می توان تراز کرد. حتی متعادل کردن تغییرات فصلی ممکن است امکان پذیر باشد.
برق رسانی مجدد هیدروژنی
هیدروژن را می توان مجدداً در پیل های سوختی با راندمان تا 50% برق رسانی کرد یا به طور متناوب در نیروگاه های گازی سیکل ترکیبی (با راندمان تا 60%) سوزاند.
سایر کاربردهای هیدروژن
به دلیل محدود بودن راندمان رفت و برگشت، استفاده مستقیم از هیدروژن سبز در دست توسعه است، به عنوان مثال به عنوان خوراک برای صنایع شیمیایی و پتروشیمی، به عنوان سوخت خودروهای پیل سوختی یا اختلاط با گاز طبیعی تا 5 تا 15 درصد در خطوط لوله گاز طبیعی.
چندین شرکت اروپایی و آمریکایی راهحلهای هیدروژنی یکپارچه را برای تامین انرژی الکتریکی به مکانها یا جزایر کوچک جدا شده ارائه میدهند، پروژه های نمایشی از سال 2000 در اروپا و آمریکا انجام شده است و محصولات تجاری موجود است. (ذخیره سازی هیدروژن در مقیاس بزرگ در غار نمک فناوری استاندارد است)