Da lori awọn ọna oriṣiriṣi ti ipamọ agbara,awọn imọ-ẹrọ ipamọ agbarale pin si awọn ẹka marun: imọ-ẹrọ ipamọ agbara ẹrọ, imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara elekitiroki, imọ-ẹrọ ipamọ agbara itanna, imọ-ẹrọ ipamọ agbara kemikali, ati imọ-ẹrọ ipamọ agbara gbona.
◇Imọ-ẹrọ ipamọ agbara kemikali
Imọ-ẹrọ ipamọ agbara ẹrọ
Gẹ́gẹ́ bí a ti mọ̀ dáadáa, oríṣiríṣi ọ̀nà jíjẹ àti agbára tí ó ní agbára wà nínú ìṣẹ̀dá, bí omi tí ń ṣàn, ẹ̀fúùfù àdánidá, ìgbì omi, àti ìgbì; awọn iṣẹ eniyan tun ṣe agbejade nla ti kainetik ati agbara agbara, gẹgẹbi gbigbe eniyan, awọn ọkọ ayọkẹlẹ, awọn ọkọ oju omi, ati awọn fifa. Gbogbo awọn agbara wọnyi, mejeeji awọn ti ipilẹṣẹ ni iseda ati awọn ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn iṣẹ eniyan, jẹ awọn orisun agbara isọdọtun. Agbara ẹrọ jẹ apao ti kainetik ati agbara agbara, opoiye ti ara ti o nsoju ipo išipopada ati giga ohun kan. Kainetik ati agbara agbara ti ohun kan le yipada si ara wọn; ninu ilana iyipada ibaraenisọrọ laarin kainetik ati agbara ti o pọju, iye lapapọ ti agbara ẹrọ maa wa ni igbagbogbo, iyẹn ni, agbara ẹrọ ti wa ni ipamọ.
Ibi ipamọ agbara ẹrọ jẹ imọ-ẹrọ ti o yi agbara pada si agbara ẹrọ fun ibi ipamọ ati lẹhinna yi pada si agbara itanna nigbati o nilo. Awọn ọna ibi ipamọ agbara ẹrọ ti o wọpọ pẹlu ibi ipamọ omi ti fifa soke, ibi ipamọ afẹfẹ fisinuirindigbindigbin, ati ibi ipamọ agbara flywheel. Awọn imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara ẹrọ ni igbagbogbo ni iwuwo agbara giga, awọn agbara esi iyara, ati igbesi aye iṣẹ gigun, ṣiṣe wọn dara fun ilana akoj ati ipese agbara pajawiri. Akoko ipamọ ati iwọn wọn yatọ si da lori imọ-ẹrọ kan pato, ti o wa lati awọn iṣẹju si awọn ọjọ, ati pe o le pade awọn iwulo ibi ipamọ agbara oriṣiriṣi.
Ibi ipamọ omi ti a fa soke:
Ibi ipamọ omi ti a fa soke jẹ lọwọlọwọ lilo pupọ julọ{0} imọ-ẹrọ ipamọ agbara iwọn. Ó máa ń lo iná mànàmáná láti fa omi láti inú ibi ìpamọ́ ìpele {{2} lọ sí ibi ìpamọ́ ìpele gíga-, tí ń tọ́jú agbára rẹ̀. Lakoko awọn akoko ibeere eletan ina ti o ga julọ, omi ti tu silẹ lati ṣe ina ina nipasẹ awọn turbines. Ọna yii ni ṣiṣe iyipada ti o ga pupọ (ni deede 70% – 85%), o dara fun ṣiṣatunṣe awọn iyatọ ti oke{8}}awọn iyatọ afonifoji ninu akoj agbara, o si funni ni agbara ibi ipamọ nla ati iṣẹ iduroṣinṣin.
Ibi ipamọ omi ti fifa ni igbagbogbo lo lati ṣe atilẹyin isọdọtun akoj agbara isọdọtun, ipese iwọntunwọnsi ati awọn iyipada eletan, ati ni iye akoko ipamọ gigun ati agbara ifiṣura to lagbara. Ilana rẹ han ni Figure 1-1.
Ibi ipamọ agbara afẹfẹ ti a fisinu:
Ibi ipamọ agbara afẹfẹ fisinuirindigbindigbin pẹlu funmorawon air nipa lilo ohun itanna ìṣó konpireso ati fifipamọ o ni ipamo caverns, awọn tanki, tabi titẹ ohun elo. Nigbati eletan ina ba pọ si, afẹfẹ fisinuirindigbindigbin ti wa ni idasilẹ, kikan, ati lo lati wakọ tobaini lati ṣe ina ina. Ibi ipamọ agbara afẹfẹ ti a fisinu ni igbagbogbo nfunni ni titobi nla -iwọn, gigun{3}} awọn agbara ibi ipamọ agbara igba, pẹlu ṣiṣe ṣiṣe ni gbogbogbo lati 50% si 70%. Awọn iṣẹ ṣiṣe wọnyi le ni ilọsiwaju siwaju sii nigbati o ba ni idapo pẹlu awọn imọ-ẹrọ imularada ooru. O dara fun isọpọ pẹlu awọn agbara agbara isọdọtun titobi - lati jẹki irọrun akoj ati iduroṣinṣin.
Ibi ipamọ agbara Flywheel:
Ibi ipamọ agbara Flywheel nlo ọkọ ayọkẹlẹ kan lati wakọ flywheel ni iyara giga, yiyipada agbara itanna sinu agbara kainetik fun ibi ipamọ. Nigbati o ba nilo, flywheel nlo monomono lati yi agbara kainetik pada si agbara itanna. Imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara Flywheel jẹ mimọ fun iyara esi ti o yara pupọ (eyiti o wa ni iwọn millisecond) ati igbesi aye yipo giga (to awọn ọgọọgọrun awọn iyipo), ti o jẹ ki o dara fun kukuru -igba, giga{3}} awọn oju iṣẹlẹ ibi ipamọ agbara agbara, gẹgẹbi ilana igbohunsafẹfẹ grid ati awọn ipese agbara ailopin (UPS). Ibi ipamọ agbara Flywheel ni igbagbogbo ni ṣiṣe iyipada ti o ga, ti o de 85%–95%, ṣugbọn akoko ibi ipamọ rẹ kuru diẹ, nigbagbogbo lo lati dọgbadọgba awọn iyipada agbara igba kukuru-. Nọmba 1-2 ṣe afihan aworan atọka ti eto agbara ipamọ agbara flywheel kan.
Imọ-ẹrọ ipamọ agbara itanna
Ibi ipamọ agbara elekitiroki jẹ imọ-ẹrọ ti o yi agbara itanna pada sinu agbara kemikali nipasẹ awọn aati elekitirokemika, titoju rẹ ati lẹhinna yi pada pada sinu agbara itanna nigbati o nilo. Pataki rẹ ni ibi ipamọ ati itusilẹ ti agbara nipasẹ gbigba agbara ati ilana gbigba agbara ti awọn batiri. Imọ-ẹrọ ipamọ agbara elekitironi ni awọn anfani bii iyara idahun iyara, ṣiṣe giga, fifi sori ẹrọ rọ, ati apẹrẹ modular, ti o jẹ ki o dara fun awọn oju iṣẹlẹ bii akoj agbara isọdọtun{2}}ilana igbohunsafẹfẹ ti a ti sopọ, tente oke{3}}ilana afonifoji, ati ipese agbara pajawiri. Lọwọlọwọ, awọn imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara elekitiroki akọkọ pẹlu asiwaju - awọn batiri acid, nickel- awọn batiri hydride irin, lithium{7}} batiri ion, awọn batiri soda{8} ati awọn batiri sisan, ọkọọkan pẹlu iṣẹ akanṣe rẹ, awọn oju iṣẹlẹ ohun elo, ati agbara idagbasoke. Pẹlu ipin ti o pọ si ti agbara isọdọtun, ibi ipamọ agbara elekitiroki ṣe ipa pataki ninu iyipada igbekalẹ agbara agbaye ati pe o jẹ ẹri pataki fun iyọrisi mimọ, kekere{10}erogba, ati eto agbara ailewu.
Olori{0}}Batiri acid:
Awọn batiri asia {{0}acid jẹ gigun{1}} ti a ti fi idi mulẹ ati lilo pupọju imọ-ẹrọ ipamọ agbara elekitironi. Ilana wọn pẹlu lilo asiwaju ati awọn oxides rẹ bi awọn ohun elo elekiturodu rere ati odi, ati ojutu olomi sulfuric acid bi elekitiroti, lati gba agbara ati idasilẹ nipasẹ iṣesi elekitiroki kan. Awọn batiri - awọn batiri acid ni awọn anfani bii idiyele iṣelọpọ kekere, imọ-ẹrọ ti o dagba, igbẹkẹle giga, ati ilodisi agbara si gbigba agbara ati ju - itusilẹ, ati pe o jẹ lilo pupọ ni awọn batiri ibẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ, awọn ipese agbara afẹyinti, ati awọn eto ipamọ agbara. Sibẹsibẹ, awọn batiri {{7} acid acid ni iwuwo agbara kekere, igbesi aye yiyipo lopin, ati pe o ni asiwaju majele ninu, eyiti o le ba agbegbe jẹ ibajẹ ti a ba sọnu ni aitọ. Bi o ti lẹ jẹ pe eyi, awọn batiri acid - ṣi wa ni ipo pataki ni awọn aaye kan, paapaa ni iye owo{10} awọn ohun elo ti o ni imọlara. Ni ojo iwaju, atunlo ore ayika ati ilọsiwaju iṣẹ ti asiwaju{12}} awọn batiri acid yoo jẹ awọn itọnisọna pataki fun idagbasoke imọ-ẹrọ yii.
Awọn batiri nickel- Irin Hydride (NiMH):
Awọn batiri NiMH jẹ imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara elekitiroki ti o nlo nickel hydroxide bi elekiturodu rere ati nickel hydride bi elekiturodu odi. Wọn funni ni awọn anfani bii iwuwo agbara giga, ọrẹ ayika, ati igbesi aye gigun. Ti a ṣe afiwe si awọn batiri ibile, awọn batiri NiMH ko ni awọn eewu kemikali ti o ni nkan ṣe pẹlu cadmium ati molybdenum, ti o jẹ ki wọn jẹ ore ayika. Nitorinaa, wọn lo pupọ ni awọn irinṣẹ agbara, awọn ọkọ ayọkẹlẹ arabara, ati awọn ẹrọ itanna to ṣee gbe. Wọn tun ni idiyele giga - ṣiṣe idasilo ati pe wọn le ṣiṣẹ ni iduroṣinṣin ni awọn agbegbe oriṣiriṣi. Iwa pataki ti awọn batiri nickel ni gbigba agbara ti o lagbara ati ju - ifarada itusilẹ, ṣiṣe wọn dara julọ ni awọn ohun elo ti o nilo idiyele loorekoore ati idasilẹ. Botilẹjẹpe igbega ti lithium - batiri ion ni awọn ọdun aipẹ ti yori si idinku ninu ipin ọja ti awọn batiri NiMH, wọn tun ṣetọju aaye ni awọn agbegbe ohun elo kan pato.
Awọn Batiri Lithium{0}ion:
Awọn batiri Lithium{0} ion jẹ imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara elekitiroki kan ti o ṣaṣeyọri gbigba agbara ati gbigba agbara nipasẹ fifi sii ati yiyọ awọn ions lithium jade laarin awọn elekitirodu rere ati odi. Ìwọ̀n ìmọ́lẹ̀ Lithium àti ìwọ̀n agbára gíga ti yọrí sí ìṣàfilọ́lẹ̀ ti lítíúmù{2}} àwọn bátìrì ion nínú àwọn ẹ̀rọ abánáṣiṣẹ́, àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, àti ibi ìpamọ́ agbára tí a lè sọdọ̀tun. Awọn batiri Lithium{4} ion n funni ni awọn anfani bii igbesi aye gigun ati ko si ipa iranti, ṣugbọn wọn tun ni awọn ifiyesi ailewu kan, gẹgẹbi ijade igbona ti o ṣẹlẹ nipasẹ gbigba agbara ati ju - sisẹ. Pẹlu awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ, aabo ati iṣẹ ṣiṣe elekitirokemika ti lithium{7}} awọn batiri ion ti ni ilọsiwaju nigbagbogbo, lakoko ti awọn idiyele ti dinku, ti o jẹ ki wọn jẹ ọkan ninu awọn batiri ipamọ agbara ti o lo pupọ julọ lori ọja loni. Ní ọjọ́ iwájú, ìdàgbàsókè àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ bíi líle -ìpínlẹ̀ electrolytes àti silikoni{10} anodes ti o da lori ni a nireti siwaju si ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe elekitirokemika ati ailewu ti awọn batiri lithium{11}}.
Awọn Batiri Sodium{0}ion:
Sodium{0}}Batiri ion jẹ imọ-ẹrọ ipamọ agbara elekitiroki tuntun ti n dagbasoke ni iyara ni awọn ọdun aipẹ. Ilana iṣẹ wọn jọra si ti awọn batiri lithium{2} ion, nibiti awọn ions lithium ṣe npapọ ti wọn si ṣe iyatọ laarin awọn elekitirodu rere ati odi fun gbigba agbara ati gbigba agbara. Awọn anfani ti awọn batiri iṣuu soda{4} Botilẹjẹpe iwuwo agbara wọn kere ju ti awọn batiri lithium{7}}, awọn batiri ion jẹ iṣuu soda -awọn batiri ion ṣe afihan iṣẹ to dara ni awọn ofin ti iduroṣinṣin ọmọ, kekere{9}}iṣe iwọn otutu, ati ailewu, nfi ileri nla han fun idagbasoke iwaju. Lọ́wọ́lọ́wọ́ báyìí, ìwádìí lórí àwọn batiri sodium{11}} ion dá lé ìmúgbòòrò ìwúwo agbára, fífẹ́ ìgbésí ayé yípo, àti dídín àwọn ìnáwó ìmújáde kù. Pẹlu awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ ti nlọsiwaju, awọn batiri iṣu soda{13}} ni a nireti lati di ọkan ninu awọn ojutu pataki fun ibi ipamọ agbara nla{14}} ni ọjọ iwaju.
Batiri sisan:
Awọn batiri ṣiṣan jẹ imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara elekitiroti nibiti a ti fipamọ elekitiroti sinu ojò ita. Ilana wọn pẹlu ibi ipamọ ati itusilẹ agbara nipasẹ awọn aati elekitiroti laarin awọn elekitiriki oriṣiriṣi meji laarin batiri naa. Iwa pataki ti awọn batiri sisan jẹ agbara adijositabulu ominira wọn ati iṣelọpọ agbara; Agbara ibi-ipamọ le pọ si nipa jijẹ iye elekitiroiti ti o fipamọ, ṣiṣe wọn ni pataki ni pataki fun awọn ohun elo ipamọ agbara nla -iwọn gigun, gigun{3}. Awọn oriṣi ti o wọpọ ti awọn batiri sisan pẹlu vanadium redox awọn batiri sisan ati awọn batiri sisan zinc/bromine. Awọn batiri ṣiṣan n funni ni igbesi aye gigun, aabo to dara, ati ọrẹ ayika, ṣugbọn idoko-owo akọkọ wọn ga, ati pe eto batiri jẹ eka. Pẹlu awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ, agbara ti awọn batiri sisan ni ibi ipamọ agbara ti o tobi - ti n farahan diẹdiẹ, paapaa ni isọdọtun akoj agbara ati awọn ohun elo ilana akoj.