Добра, апошнім часам я капаўся ва ўсёй гэтай справе з назапашваннем энергіі, і калі шчыра? Гэта нашмат цікавей, чым я чакаў. Пачалося з таго, што мой сусед атрымаў сонечныя батарэі і скардзіўся на тое, што яны практычна бескарысныя ноччу (так), але гэта прымусіла мяне задумацца пра ўсёзахоўванне батарэікут.
Базавая фізіка за ўсім гэтым
Вось што -, і я, верагодна, занадта спрашчаю, але незалежна ад - назапашвання энергіі не стварае энергію з паветра. Гэта проста... ператасоўваецца. Першы закон тэрмадынамікі, праўда? Энергія не можа быць створана або знішчана, проста ператворана з адной формы ў іншую. Такім чынам, калі мы гаворым пра «назапашванне» энергіі, мы насамрэч гаворым пра пераўтварэнне яе ў тое, што мы можам утрымаць некаторы час.
Я памятаю, як мой прафесар фізікі тлумачыў гэта з дапамогай ΔU=Q + W (дзе Q — гэта цяпло, якое перадаецца сістэме, а W — праца, якая над ёй выконваецца). У той час гэта здавалася бессэнсоўным, але цяпер гэта сапраўды мае сэнс. Ваша акумулятарная сістэма не з'яўляецца магіяй - яна бярэ электрычную энергію і ператварае яе ў хімічную энергію, або кінетычную энергію ў махавіку, ці што заўгодна. Потым, калі вам спатрэбіцца яго назад, бум, адваротны працэс.
Назапашвальнік батарэі, напэўна, самы распаўсюджаны прыклад, пра які людзі думаюць. Хімічная энергія сядзіць там і чакае. Калі вам патрэбна электрычнасць, хімія пераварочваецца і выходзіць ваша сіла. Даволі проста, за выключэннем выпадкаў, калі гэта не так (падрабязней пра гэта пазней, таму што хімічны склад батарэі становіцца ДЗІЎНЫМ).
Чаму гэта больш важна, чым вы думаеце
Такім чынам, аднаўляльная энергія - вецер, сонца, акіянскія плыні і ўсё такое. Яны чортава ненадзейныя. Я маю на ўвазе, што я за зялёную энергію, але давайце будзем шчырымі: сонца не клапоціцца аб гадзінах вашага пікавага выкарыстання, і вецер дзьме, калі захоча. Тут буйнамаштабнае-назапашванне энергіі цалкам змяняе гульню.
Без назапашвальніка вы, па сутнасці, траціце энергію ў не-час пік або калі вытворчасць высокая. Са сховішчам? Вы ўсё згладжваеце, робячы гэтыя тэмпераментныя крыніцы энергіі сапраўды жыццяздольнымі для сеткі.
Грашовая частка (таму што вядома)
Вось тут і становіцца цікава звычайным людзям. Вы ведаеце, што электрычнасць каштуе розныя сумы ў розны час? Цэны ў даліне супраць пікавых цэн? Сістэмы захоўвання дазваляюць гуляць у гэтую сістэму. Зараджайце, калі электрычнасць танная (звычайна ўначы), а потым выкарыстоўвайце назапашаную энергію ў дарагія дзённыя гадзіны.
Я шукаў гэта для сябе, і эканомія... ну, яна яшчэ не рэвалюцыя, але яна дасягае мэты. Камерцыйныя будынкі ўжо робяць гэта агрэсіўна. Мой сябар працуе ў шматпавярховым-павярховіку ў цэнтры горада, і, відаць, увесь іх будынак зараджаецца ўначы і працуе на ўзбярэжжы ў дарагія пасляабедзенныя гадзіны. Лічыльнікі фасолі гэта любяць.
Справа ў тым, што тэхналогіі захоўвання з часам стануць стандартнымі. Не толькі для прадпрыемстваў - таксама для дамоў. Гэта толькі пытанне таго, калі эканоміка цалкам перакуліцца.
Аварыйнае рэзервовае капіраванне (але не як генератар вашага дзядулі)
Вось тое, пра што я не думаў, пакуль не паглыбіўся: гэтыя сістэмы працуюць падчас адключэння святла. У адрозненне ад таго дызельнага генератара, які стаіць у вашым склепе і які вы распальваеце раз на год (магчыма), сістэмы захоўвання батарэй з'яўляюцца актыўнымі ўдзельнікамі вашай энергетычнай сістэмы УВЕСЬ.
Падчас звычайных аперацый яны займаюцца арбітражам -, па сутнасці, купляючы па танным кошце, прадаючы па даражэй. Але калі сетка апускаецца, яны пачынаюць адразу. Ніякай затрымкі запуску, ніякага рыцця ў цемры ў пошуках выключальніка генератара. І вы не спальваеце выкапнёвае паліва, проста сядзіце і чакаеце, пакуль энергетычная кампанія паправіць свае лініі.
Летась у маім раёне было тры адключэння (мабыць, сеткавая інфраструктура старэе, хто ведаў?), і кожны раз я думаў пра тое, як добра было б мець сховішча ў Інтэрнэце. Netflix сам сябе не глядзіць, разумееце?
Больш шырокая карціна
Назапашванне энергіі як канцэпцыя мае вырашальнае значэнне для ўсяго пераходу да разумнай сеткі. Вы не можаце мець размеркаваную генерацыю, мікрасеткі, электрамабілі, якія ўзлятаюць паўсюль без надзейнага сховішча. Тэхналогія з'яўляецца краевугольным каменем - прыбярыце яе, і ўсё бачанне разваліцца.
Але вось што мяне бянтэжыць: усе кажуць пра сховішча так, быццам гэта вырашаная праблема. "Проста дадайце батарэі!" Так, вядома. За выключэннем таго, што дэградацыя акумулятара рэальная, ланцужкі паставак матэрыялаў у лепшым выпадку сумніўныя, і страты эфектыўнасці падчас цыклаў зарадкі/разрадкі складаюцца.
Тэрмадынамічная эфектыўнасць - гэта адно на паперы. Прадукцыйнасць-у рэальным свеце з ваганнямі тэмпературы, цыкламі-зарадкі, патрабаваннямі да абслугоўвання? Вось дзе ўсё становіцца брудна. Я бачыў сцвярджэнні аб 85-95%-каэфіцыенце аператыўнасці для літый-іённых сістэм, але гэта лабараторныя ўмовы. Пастаўце гэтую сістэму летам у Тэхас ці зімой у Мінесоту і скажыце мне, як яна працуе праз пяць гадоў.
Ці сапраўды гэта працуе?
Вяртаючыся да першапачатковага пытання - так, сістэмы акумулятарных батарэй працуюць. Але "праца" там выконвае цяжкую працу. Яны працуюць у тым сэнсе, што захоўваюць і вылучаюць энергію. Яны працуюць над тым, каб зрабіць аднаўляльныя крыніцы энергіі больш практычнымі. Яны забяспечваюць рэзервовае харчаванне і згладжваюць ваганні сеткі.
Ці працуюць яны як поўнае рашэнне ўсіх нашых энергетычных праблем? Нават не блізка. Ці паляпшаюцца яны з кожным годам? Безумоўна. Тэхналогія ўдасканальваецца, выдаткі зніжаюцца, і-ўстаноўкі ў рэальным свеце пацвярджаюць канцэпцыю ў маштабе.
Я думаю, што больш цікавае пытанне не ў тым, ці працуюць яны, а ў тым, як хутка яны будуць працаваць дастаткова добра і дастаткова танна, каб кожны меў адзін. Таму што фізіка добрая, інжынерыя цвёрдая, а эканамічныя стымулы выраўноўваюцца. Гэта толькі пытанне часу, калі назапашванне энергіі стане такім жа звычайным, як наяўнасць воданагравальніка ў склепе.
Хаця, шчыра кажучы, я ўсё яшчэ не ў стане націснуць на курок для ўласнага дома. Тэрмін акупнасці ўсё яшчэ занадта доўгі на мой густ, і я па сваёй сутнасці падазрона стаўлюся да ўсяго першага-пакалення. Магчыма, яшчэ праз два гады, калі наступнае пакаленне выйдзе на рынак...