Kasi pali vyakuŵinya vya ndondomeko ya kusungirako nkhongono pa gridi?
Para tikuyowoya za nkhongono zakuzgoŵezgeka, nyengo zose pali njovu iyi mu chipinda icho waliyose wakuwoneka kuti wakuvina kuzingilizga - kusungirako. Kusunga nkhongono pa gridi kukupulika makora pa pepala, ndipo nchakukhumbikwa nadi usange tikukhumba kupanga mphepo na zuŵa kuti vigwirenge ntchito pa mlingo. Kweni viheni vya ndondomeko ya kusungirako nkhongono za pa gridi vikuwunjika mwaluŵiro chomene para mwafukura mabuku ghakuguliska na wovwiri wa boma.
Chinthu chakwamba icho chikumukhwaskani ni mtengo. Sikuti ndalama zakugwiriskira ncito pakwamba, izo zikupangiska maso-kuthilira mwakukwana, kweni ndalama zakugwiriskira ncito izo zikulutilira kuthukira ndalama cilimika na cilimika. Tengani malo ghakusungirako nkhongono gha Hornsdale ku South Australia - Ntchito yikuru ya mabatire ya Tesla kufuma mu 2017 iyo waliyose wakutemwa kuyowoya kuti ni nkhani yakupambana. Nadi, vikukhozga gridi pa nyengo ya vyakuchitika vya pafupipafupi, kweni dongosolo la 150 MW / 194 MWh likuguliska pafupifupi $ 90 miliyoni AUD (www.abc.net.au). Ivyo vikugwira ntchito ku chinthu chinyake nga ni $600,000 pa megawatt-ora la nkhongono yakusungirako. Kwa ndondomeko iyo yikunanga mzere uliwose wa mtengo.
Mabatire gha Lithium - ion, agho ghakulamulira msika wa kusungirako gridi sonosono apa, ghakutaya pafupifupi 2-3% ya nkhongono zawo chaka chilichose kufuma waka pa kalendara yakuchekura, nangauli mungaŵagwiriskira ntchito chomene yayi. Ndipo pali kunanga kwa mzere pamwamba pa icho. Mabatire ghanandi gha malonda ghakukhozgeka pafupifupi 80% nkhongono pamanyuma pa vyaka 10, ico cikung'anamura kuti mukulipira chomene kusunga ivyo vikumara pachokopachoko. Economics yikupangiska waka kupulikikwa mu milandu yakugwiriskira ncito nga ni malango gha pafupipafupi apo mukupokera malipiro ghapachanya pa nyengo zakuzgora za millisecond.
Nkhani za chitetezo zikupokeraso chisamaliro chakukwana yayi. Waliyose wakukumbuka apo malo ghakupangira mabatire gha Moss Landing ku California ghakakoleka na moto mu 2021. Icho chikaŵa kuŵika 300 MW / 1,200 MWh - chimoza mwa vikuru chomene pa charu chose pa nyengo iyo - ndipo chikeneranga kujalika kwa myezi yinandi. Pamanyuma pake likakoleka na moto SONO mu 2022 (www.nkhongono -kusungirako.nkhani). Iyi ni moto uchoko wa ku khichini yayi uwo tikuyowoya. Lithium-ion thermal kutchimbira vyakuchitika vikusuzga chomene kuzima na kufumiska mpweya wakukoma. Dipatimenti yakuzimya moto yikwenera kuleka kuti yiwotche yekha uku yikusunga vinthu vinyake vyose kuti vileke kukoleka.
California wakhala wakuŵika mabatire ghakusungirako nga ni misala, kweni ŵakuchimbira mu suzgo ili lakuzirwa apo mabatire ghangafumiska waka pafupifupi maora 4 pa nkhongono yakupimika. Icho nchiwemi ku kugega kwa mazuŵa gha mise para zuŵa likukhira, kweni nchambura nchito ku vyakuchitika vya nyengo vya mazuŵa ghanandi panji kusintha kwa nyengo. Mukukhumbikwira 50-100 nyengo zinandi zakusungirako kuti mukwaniske nyengo za mabingu za sabata yitali mu nyengo ya chiwuvi, ivyo vikupangiska kuti chuma chakukayikiska kale chiŵe chambura kupulikikwa.
Lekani nimuponyerani manambara ghanyake ghaukadaulo. Nthowa yakugwiriskira ncito mabatire gha lithiamu -ion yili na ulendo wakuzungulira pafupifupi 85-90%, uwo ukuwoneka makora mpaka apo mumanye kuti 10-15% ya nkhongono yinu yikuzgeŵa waka mu kutentha. Pa 100 MWh yiliyose iyo mukusunga, mukupokera waka 85-90 MWh. Yezgelerani na kusunga maji ghakupompa pa 70-80% - inde ni pasi, kweni maji ghakupompa ghangasunga nkhongono kwa myezi yinandi kwambura kutaya chomene, apo mabatire ghakujifumiska pafupifupi 1-3% pa mwezi.
Mbali ya chilengedwe nayo yikuŵa yakuvunda. Migodi ya lithiamu, cobalt, nickel - ivi ni ndondomeko zakutowa yayi. Pali lipoti ili la 2020 ilo likulongora kuti kupanga mabatire kukupanga CO2 yikuru, malo ghanyake mu msinkhu wa 60-150 kg CO2 pa kWh ya nkhongono ya mabatire kuyana na kusakanizga nkhongono izo zikugwiriskirika nchito pakupanga. Usange gridi yinu yichali kugwira ntchito pa malasha apo mukuzenga malo ghakusungirako mabatire, mukusintha waka mphepo za carbon m'malo mwa kuziwuskapo.
Ndipo pali suzgo la kugaŵira vinthu. Tikuwona kale mitengo ya lithiamu yikukwera, ndipo ivi vikachitika pambere ramp yikuru - mu kupanga EV yindachitike. Grid storage na magalimoto gha magesi ŵakuchita mpikisano pa vinthu vyakuyana waka vya mabatire, ndipo palije nkhongono zakukwana zakupangira kuti zikhorweske misika yose yiŵiri pa sikelo izo zikudumbiskana. Ŵanthu ŵanyake awo ŵakusanda vinthu ŵakuti lithiamu yizamusoŵa mu 2025 panji 2026. Muŵe na mwaŵi wakuzenga terawatt-maora ghakusungirako vinthu apo mukutondeka kusanga vinthu.
Mabatire ghakuchimbira ghakulutilira kukhozgeka nga ni yankho, kweni ghakhala "pafupi waka" kwa vyaka makumi ghanandi sono. Nkhongono zake zikuŵa zakofya chomene. Ici cikung’anamura matanki ghakurughakuru gha maji gha electrolyte, mapaipi ghanandi agho ghangadontha, mapampu agho ghakurya nkhongono ndipo ghakukhumbikwira kupwelelereka. Ndipo nangauli pali malayizgo ghose, mabatire ghakuchimbira agho ghali kuŵikika pa charu chose chapasi ghachali ghachoko chomene pakuyaniska na lithiamu-ion. Pakwenera kuti pali chifukwa icho vikuchitikira nthena.
Pumped hydro yikupanga pafupifupi 95% ya nkhongono yakusungirako gridi ya pa charu chose sonosono apa, kweni mungazenga waka kulikose yayi. Mukukhumbikwira malo ghakwenelera - viŵiya viŵiri vikuru vyakusungiramo maji pa malo ghakupambanapambana, viwemi pafupi na vyakupangika vyakutumizga. Kuzomerezga kwa chilengiwa pera kukutora vyaka vinandi. Pa nyengo iyo Pacific Gas & Electric yikaghanaghana kuti yiŵe na malo ghakupopera maji ku California sonosono apa, ŵakalaŵiskanga vyaka 8-10 kuti ŵazomerezgeke waka na kusambira vya chilengiwa pambere ŵandambe kugwira ntchito. Ndipo ichi chikughanaghana kuti palije milandu kufuma ku magulu ghakuvikilira chilengiwa agho ghakukhwaskika na malo ghakukhalamo somba.
Masuzgo ghakusazgako gridi ghakwenera kudumbiskana nawo. Kuwonjezera pa malo ghanandi ghakusungirako vinthu kukukhumbikwira kuti ŵasinthe ma transformer, ndondomeko ya kuvikilira, vyakulongozga. Ni plug-na-kuseŵera yayi. Para mabatire ghakufumiskika mwaluŵiro, ghangapanga masuzgo gha mtundu wa magesi - kusinthasintha kwa magesi, kupotoka kwa harmonic. Gridi iyi yikapangika yayi kuti yiŵe na vikwi vya mabatire ghakugaŵika ghose ghakulipiliska na kufumiska semi-mwamwaŵi mwakuyana na kupanga kwa zuŵa na nyengo-ya -kugwiriskira ncito vimanyikwiro vya mitengo.
Munthu uyo wakugwira ntchito pa gridi ya CAISO ku California wakwenera kupanga malango ghaphya ghose gha msika na ndondomeko ya kuguliska kuti ŵaŵe na malo ghakusungirako vinthu, ndipo ŵachali kuvimanya. Kusunga kungaŵa na chigaŵa mu misika ya nkhongono, misika ya nkhongono, misika ya ntchito zakovwira - kweni malango ghakupambana mu boma lililose ndipo ghakulutilira kusintha. Kusazgikira kwa malango uku kukupangiska kuti viŵe vyakusuzga kusanga ndalama za mapulojekiti cifukwa awo ŵakuŵika ndalama ŵakumanya yayi ndalama izo ŵangagomezga.
Paliso suzgo ili la nkhuku-na-mazira lakuziziswa na kusunga na kuŵika nkhongono zakuzgoŵezgeka. Mukukhumbikwira malo ghanandi ghakusungirako kuti mukwaniske vinthu vinandi vyakuzgoŵezgeka, kweni malo ghakusungirako vinthu ghakudura, ivyo vikupangiska kuti ndondomeko yakusazgikana yiŵe yakudura chomene, iyo yikupangiska kuti vinthu vyakuzgoŵezgeka vichedweskeke. Germany yikasanga nthowa iyi mwakusuzga - ŵaŵika magesi ghanandi gha zuŵa na mphepo kweni pafupifupi malo ghakukwana yayi ghakusungirako, ntheura ŵakumalizga kuchepeska magesi ghakupangikaso para vyakupangika vikujumpha ivyo vikukhumbikwa, panji kuwotcha mafakitale gha mafuta ghakupangika na vyakumera para mphepo yikuwuluka yayi.
Nkhani ya umoyo yikunisuzga chomene kuluska vinthu vinyake vinandi. Malo ghakupangira magesi gha gasi la chilengiwa ghangagwira ntchito kwa vyaka 30-40 na kunozga nyengo zose. Malo ghakupompa maji ghakukhala vyaka 50-100. Kasi ni mabatire gha lithiamu-ayoni? Mukulaŵiska pa vyaka 10-15 pambere mundasinthe, panji 20 usange mukuŵababa ndipo mukulipira / kufumiska mwakukwana yayi. Ici cikung’anamura kusintha mabatire ghose kanandi waka pa umoyo wa mapanelo gha zuŵa panji ma turbine gha mphepo agho ghakwenera kukhozgera. Ndalama za umoyo zikusazgapo makora yayi.
Ndipo ine nindanjirepo nanga nkhu ivyo vikukhumbikwa pa kugwiliskira ntchito malo. Kuŵika mabatire kukukhumbikwira malo ghakukwana, nyumba zakulaŵilirika na nyengo-, ndondomeko yakuzimya moto, mpanda wakuvikilira. Malo ghakuŵikamo mabatire gha 100 MWh ghangatora maekala ghanandi. Muŵerengeske na mazana panji vikwi vya malo ghanthena ghakukhumbikwa kuti ghasungike vinthu vyakuzirwa vya grid-scale ndipo mukuyowoya za malo ghanandi. Mu malo nga ni Japan panji Singapore uko malo ghakudura comene, ici cikuŵa cakukanizga comene.
Ntheura kasi pali viheni vya ndondomeko ya kusungirako nkhongono pa gridi? Enya, ŵakuchita nadi. Ici cikung’anamura kuti malo ghakusungirako vinthu ghakukhumbikwa yayi panji kuti tikwenera yayi kuzenga. Kweni kuchita nga kuti masuzgo ghalipo yayi panji kuti ghazamujimazga mwamasalamusi na wovwiri wakukwana na chigomezgo nkhwambura mahara. Ivi ni masuzgo ghanadi gha uinjiniya, gha vyaru, na gha sayansi ya vinthu ivyo vikukhumbikwira kuti vimazgike nadi, kuti vikukondweska waka yayi.