Ny fitahirizana bateria angovo azo havaozina dia manondro ireo rafitra misambotra sy mitahiry herinaratra azo avy amin'ny loharano azo havaozina toy ny masoandro sy rivotra, avy eo mamoaka izany rehefa ilaina izany. Mamaha ny fanamby fototra amin'ny angovo azo havaozina ireto rafitra fitahirizana angovo bateria ireto (BESS) ireto: tsy miposaka foana ny masoandro ary tsy mitsoka foana ny rivotra, fa tsy mijanona ny fitakiana herinaratra.
Ny haavon'ny fitomboan'ny fitahirizana bateria
Ny tsenan'ny fitehirizana bateria dia tonga amin'ny teboka iray. Nihoatra ny 26 gigawatts tamin'ny 2024 ny fahafahan'ny bateria -lehiben'i Etazonia, izay nanamarika fitomboana 66% raha oharina tamin'ny taona teo aloha. Ny mpamatsy herinaratra dia nanampy 10.4 GW amin'ny tanjaka vaovao amin'ny 2024 fotsiny, ary ny vinavina dia milaza fa 18.2 GW hafa no ho tonga amin'ny Internet amin'ny 2025.
Tsy fanampim-panazavana kely amin'ny grid ireo. Ny Gemini Solar Plus Storage Project ao Nevada, miasa nanomboka tamin'ny Jolay 2024, dia manambatra toeram-pambolena masoandro 690-MW miaraka amin'ny rafitra bateria 380-MW afaka mitahiry ora 1,416 megawatt. Ny tranoben'ny Moss Landing any Kalifornia dia mijoro ho lehibe indrindra ao amin'ny firenena amin'ny 750 MW. Tsy ho vita ara-toekarena ny tetikasa toy izany, folo taona lasa izay.
Ny fitomboana dia maneho fiovana midadasika kokoa. Maneran-tany, nitombo 44% ny tsenan'ny fitahirizana angovo bateria tamin'ny taona 2024, nametraka 69 GW ny fahaiza-manao. Wood Mackenzie dia manombatombana fa hihoatra ny terawatt 1 ny tsena eran-tany mandritra ny folo taona manaraka-efa ho avo fito heny amin'ny fahafaha-mipetraka ankehitriny. Shina sy Etazonia no mitondra an'io fanitarana io, miaraka amin'i Texas sy Kalifornia mitentina 20 GW eo ho eo ny fahafahan'i Etazonia.
Ny mahatonga izany fitomboana maharitra izany dia ny toekarena. Nidina mihoatra ny 90% ny vidin'ny bateria Lithium-iona nandritra ny folo taona farany, ary ny taona 2024 dia nahitana fihenana 40% fotsiny. Ity firodanan'ny vidiny ity dia nanova ny fitahirizana bateria avy amin'ny kojakoja lafo vidy ho vato fehizoron'ny rafitra angovo azo havaozina.
Ahoana no ahafahan'ny fitehirizana bateria ny angovo azo havaozina
Ny angovo azo havaozina dia miteraka famatsiana-tsy mifanaraka amin'ny fitakiana izay mamaha ny bateria. Ny panneau solaire dia mamokatra herin'aratra ambony indrindra amin'ny mitataovovonana rehefa mihena matetika ny fitakiana, raha toa ka mahatratra ny takariva aorian'ny filentehan'ny masoandro ny fitakiana herinaratra be indrindra. Ny lamin'ny rivotra dia manaraka ny lojikan'izy ireo manokana, matetika miteraka bebe kokoa amin'ny alina any amin'ny faritra maro. Raha tsy misy fitehirizana, io angovo azo havaozina be loatra io dia na ferana (very) na mila orinasa solika fôsily mba hamenoana ny banga.
Ny rafitra fitehirizana batterie dia mi-charge mandritra ny vanim-potoanan'ny famokarana be loatra azo havaozina sy ny fivoahana mandritra ny-fotoan'ny fitakiana be. Tsy teorika fotsiny-io fa mitranga amin'ny ambaratonga goavana. Mandritra ny ora tampon'isan'ny masoandro any Kalifornia, ny rafitra bateria dia mifoka gigawatt amin'ny herin'aratra. Rehefa mihamitombo ny fitakiana amin'ny hariva ary mihena ny famokarana angovo azo avy amin'ny masoandro, ireo batterie ireo ihany no mivoaka, ka mamindra ny filana ny famokarana entona voajanahary.
Ny mekanika dia misy fandrindrana be pitsiny. Ny lozisialin'ny bateria manan-tsaina dia mampiasa algorithm hanaraha-maso ny toetry ny grid{1}} amin'ny fotoana tena izy, manapa-kevitra hoe rahoviana no hamerenana, rahoviana no hialana, ary amin'ny hafainganam-pandeha. Ny rafitra fanaraha-maso dia afaka mamaly ny filan'ny tambajotra ao anatin'ny milisegogondra, manome tolotra manomboka amin'ny fanamafisana ny fatra eo noho eo ka hatramin'ny fiovan'ny angovo -adiny maro.
Ny rafitra bateria-mazàna mizana lithium-ion mahazatra dia misy singa telo lehibe. Ny fonosana bateria dia mitahiry angovo amin'ny alàlan'ny fanehoan-kevitra elektrôkimika. Ny inverters dia mamadika ny kojakoja mivantana ny bateria ho amin'ny zotra mifandimby mifanaraka amin'ny grid. Ny fifandanjan'ny rafitra dia ahitana fitaovana fampangatsiahana, famonoana afo, rafitra fanaraha-maso, ary fotodrafitrasa fifandraisana amin'ny grid. Miara-miasa ireo singa ireo mba hahatratrarana ny fahombiazana -dia manodidina ny 85%, izany hoe ny 85% amin'ny angovo apetraka amin'ny famandrihana dia miverina mandritra ny fivoahana.
Ny rafitra maharitra fitahirizana
Ny fahatakarana ny fitehirizana ny bateria dia mila mahafantatra fa ny fampiharana samihafa dia mila faharetan'ny fitahirizana samihafa, ary tsy ny bateria rehetra no manana tanjona mitovy.
Fitsipika matetika: segondra ka hatramin'ny minitra
Ny tady elektrika dia tsy maintsy mitazona ny frequence marina-60 Hz any Etazonia. Na ny fiviliana kely aza dia mety hanimba fitaovana na hiteraka fahatapahan-jiro. Ny rafitra fitahirizana bateria dia miavaka amin'ny fitsipika matetika satria mamaly ao anatin'ny ampahan'ny segondra izy ireo, haingana lavitra noho izay azon'ny mpamokatra mahazatra miakatra na midina.
Ireo fampiharana ireo dia tsy mila hery lehibe. Ny bateria dia mety hivoaka minitra vitsy monja isaky ny mandeha, imbetsaka isan'andro. Ny sanda dia avy amin'ny hafainganam-pandeha sy ny fandraisana andraikitra, fa tsy ny faharetan'ny fitahirizana.
Ny fiharatana ambony indrindra sy ny fiovan'ny entana: 1-4 ora
Ity dia maneho ny toerana mahafinaritra ho an'ny teknolojia lithium-ion ankehitriny. Ny ankamaroan'ny rafitra bateria napetraka tamin'ny 2024 dia natao ho an'ny 1 ka hatramin'ny 4 ora ny faharetan'ny famoahana. Mandany vola izy ireo mandritra ny vanim-potoana -kely fitakiana rehefa mihoatra ny fanjifana ny famokarana azo havaozina, avy eo dia mivoaka mandritra ny vanim-potoana fitakiana be indrindra.
Miasa ny toekarena satria afaka mivoaka isan'andro ireo bateria ireo, miteraka fidiram-bola amin'ny alàlan'ny serivisy maro. Mampihena ny saram-pitakiana ho an'ny mpanjifa ara-barotra izy ireo, manome fahafaha-manao ny tambazotra mandritra ny ora be indrindra, ary mamela ny fotoana-amin'ny-fampiasana arbitrage-mividy herinaratra mora kokoa-ary mivarotra herinaratra lafo vidy.
Mampiseho an'io lamina io mazava ny sisin'i Kalifornia. Mametraka tsy tapaka ny rafitry ny bateria mandritra ny fiposahan'ny masoandro amin'ny mitataovovonana sy ny fivoahana mandritra ny tampon'ny takariva, tranga iray antsoina hoe "curve duck". Ity varavarankely fivoahana 3-4 ora ity dia mifanaraka tsara amin'ny elanelana eo amin'ny fihenan'ny masoandro amin'ny tolakandro sy ny fihenan'ny fitakiana amin'ny fotoana hatoriana.
Tsikelikely isan'andro: 4-10 ora
Ny rafitra maharitra kokoa-dia afaka mitahiry ireo taranaka azo havaozina maraina ho an'ny fampiasana hariva, na maka masoandro amin'ny tolakandro ho an'ny fangatahana mandritra ny alina. Ny National Renewable Energy Laboratory's Storage Futures Study dia nandinika ireo rafitra natao hitahirizana angovo hatramin'ny adiny 10, ary nanombantombana fa hanova endrika ny andraikitry ny fitahirizana mizana fampiasa.
Ny fanamby dia ny vidiny. Isaky ny ora fanampiny fitehirizana dia mitaky fahafaha-bateria bebe kokoa, mampiakatra ny vidin'ny rafitra. Ny rafitra 4-ora dia mety mitentina $160 isaky ny kWh, raha ny rafitra 10-ora kosa mampitombo ny vidin'ny-kWh noho ny sela fanampiny ilaina. Na izany aza, ny fihenan'ny vidin'ny bateria dia mahatonga ny rafitra lithium-ion maharitra maharitra kokoa.
-Isan'andro isan-taona: Ny elanelana amin'izao fotoana izao
Ny vanim-potoana lava amin'ny taranaka tsy azo havaozina-indraindray antsoina hoe hetsika "Dunkelflaute" any Eoropa-dia maneho ny olana tsy voavaha ny fitahirizana. Mandritra ny fe-potoana 10 andro amin'ny rivotra malemy sy ny masoandro voafetra, ny famenoana ny fitakiana ny tambajotra dia mitaky fitahirizana be lavitra noho ny amin'izao fotoana izao.
Ny Physics World dia nanao kajy fa mila 5 terawatt-ora fitehirizana eo amin'ny 5 terawatt{1}}ny mba handrakotra folo-andro taranaka ambany-mihoatra ny 100 heny noho ny fahafahan'ny batterie ao amin'ny firenena ankehitriny. Amin'ny vidiny amin'izao fotoana izao dia mety ho lafo be izany. Ny batterie Lithium-iona dia mijanona ho lafo-tsy ho an'ny bisikileta isan'andro ihany, fa tsy fitahirizana-andro maro na vanim-potoana.
Io elanelana io no idiran'ny teknolojia hafa, na dia vitsy aza no tonga amin'ny sehatra ara-barotra.
Battery Technology Evolution
Ny batterie Lithium-iona no manjaka amin'ny fametrahana ankehitriny, fa ny tontolon'ny teknolojia dia miovaova arakaraka ny filan'ny fampiharana.
Ny Lithium Iron Phosphate dia mandray an-tanana
Tao anatin'ny simia Lithium-, nisy fiovana lehibe nitranga tany amin'ny 2022. Lithium iron phosphate (LFP) no lasa simika voalohany amin'ny fitahirizana tsy misy toerana, nafindra toerana ny bateria nickel manganese cobalt (NMC) izay nanjaka teo aloha.
LFP dia manome tombony maro ho an'ny rindranasa grid. Marin-toetra kokoa amin'ny hafanana izy io, mampihena ny loza ateraky ny afo. Tsy mitaky kobalta izany, mamaly ny olana momba ny fandaniana sy ny etika. Ny batterie LFP dia afaka mitazona tsingerin'ny famotsorana bebe kokoa-, miaraka amin'ny mpanamboatra sasany milaza fa 16 taona ny androm-piainana raha oharina amin'ny fahasimbana 2-3 taona nihatra tamin'ny taranaka teo aloha.
Ny varotra dia ny hakitroky ny angovo. Ny bateria LFP dia mitahiry angovo kely kokoa isaky ny kilao noho ny NMC, fa ho an'ny rindranasa tsy misy dikany izay tsy misy lanjany dia tsy olana lehibe izany. Ny vidiny sy ny faharetana dia manan-danja kokoa, ary ny LFP dia mandresy amin'ny roa.
I Shina no manamboatra ny ankamaroan'ny bateria LFP. Ity fifantohana ity dia niteraka ahiahy momba ny famatsiana, nitarika ny ezaka nataon'i Etazonia sy Eoropeana hananganana fahaiza-mamokatra anatiny. Na izany aza, miatrika fatiantoka ireo fotodrafitrasa ireo, miaraka amin'ny bateria amerikana sy Eoropeana mitentina eo amin'ny 20% eo ho eo amin'ny vidin'ny -n'ny sinoa mitovy aminy.
Alternatives mipoitra ho an'ny filana samihafa
Ny bateria sodium-ion dia niteraka fahalianana ho solon'ny lithium. Ny sodium dia be dia be ary tsy lafo-misy "sodium iray taonina na aiza na aiza", araka ny fanamarihan'ny mpikaroka NREL iray. Ny teknôlôjia dia tsy dia mirona loatra amin'ny fandosiran'ny hafanana ary mety ho mora kokoa noho ny lithium-ion. Na izany aza, mbola tsy matotra ara-barotra ny bateria-ion sodium ho an'ny rindranasa- grid, ary ny fihenan'ny vidin'ny LFP dia nampihena ny fahamehana amin'ny famolavolana safidy hafa.
Ny bateria mikoriana dia maneho fomba hafa amin'ny olan'ny faharetana. Ireo rafitra ireo dia mitahiry angovo ao anaty elektrôlôta ranoka izay mikoriana amin'ny sela, miaraka amin'ny fiara mitokana ho an'ny fiampangana tsara sy ratsy. Ny tombony dia ny fahafahan'ny angovo mizana tsy miankina amin'ny fahafahan'ny herinaratra-azonao atao ny mampitahiry angovo bebe kokoa amin'ny fampiasana fiara mifono vy lehibe kokoa. Ny bateria Flow dia afaka mitazona ny fahaizany amin'ny alàlan'ny tsingerina an'arivony tsy misy fahasimbana.
Ny fanamby dia ny dian-tongotra sy ny fahasarotan'ny tetikasa. Mitaky habaka sy fotodrafitrasa lehibe ny bateria mikoriana, ka mahatonga azy ireo ho tsy dia mahasarika loatra noho ny rafitra lithium-konon'ny ankamaroan'ny fampiharana. Mijanona ho teknolojia niche izy ireo, na dia mitohy aza ny fikarohana momba ny simia nohatsaraina.
Nambaran'ny mpikaroka ao amin'ny Oniversiten'i Columbia ny fandrosoana amin'ny batterie potassium-sodium-sulfur tamin'ny Septambra 2024. Mampiasa fitaovana be dia be sy tsy lafo ireo ary nahazo vokatra tsara tamin'ny maripana antonony manodidina ny 75 degre, ambanin'ny 250 degre + takin'ny endrika teo aloha. Ny fanavaozana electrolyte an'ny ekipa dia namaha ny olana mivaivay izay nametra ny dikan-teny teo aloha. Ny fikarohana toy izany dia adika amin'ny vokatra azo ampiasaina amin'ny varotra, saingy manondro ny halalin'ny fivoaran'ny bateria mitohy izany.
Tena-Fampisehoana sy Fampidirana eran-tany
Ny fahasamihafan'ny tetikasa andrana sy ny fampandehanan-tsolika-dia ahitana ny fandehanana amin'ny zava-misy ara-teknika sy ara-toekarena sarotra.
Hybrid Renewable-Rafitra fitahirizana
Manodidina ny 3,2 GW eo ho eo amin'ny fahafahan'ny bateria 9,2 GW nampidirina tany Etazonia nandritra ny taona 2024 dia avy amin'ny rafitra hybrid miaraka-miaraka amin'ny toeram-pambolena masoandro. Ity fampiarahana ity dia miteraka tombony azo ampiasaina ankoatra ny fampifandraisana fotsiny ireo taranaka azo havaozina amin'ny fitahirizana misaraka.
Ny rafitra hybrid dia afaka mizara fotodrafitrasa fifandraisana amin'ny tambajotra, mampihena ny vidin'ny fifandraisana sy ny fahasarotana. Ny herin'aratra DC avy amin'ny panneaux solaire dia afaka mikoriana mivantana mankany amin'ny batteries DC-arakaraka amin'ny alalan'ny mpanova, hisorohana ny fahaverezan'ny fahombiazan'ny AC-DC maro. Ny mpamorona tetikasa dia afaka manatsara ny haben'ny batterie raha oharina amin'ny fahafahan'ny masoandro, indraindray dia mametraka batterie nomena hery bebe kokoa noho ny laharan'ny masoandro mba hanamafisana ny fampiasan'ny tambajotra.
Ireo fotodrafitrasa hybrides ireo dia manamora ny mombamomba ny taranaka azo havaozina. Raha tokony hanindrona angovo azo avy amin'ny herin'ny masoandro tena miovaova mivantana eo amin'ny tambajotra ny bateria, dia mitroka ny fiovaovan'ny toetr'andro, manome hery tsy miovaova sy azo alefa. Avy amin'ny fomba fijerin'ny mpandraharaha grid, ny trano fitahirizana masoandro-miampy-voarindra tsara dia afaka miasa saika mitovy amin'ny mpamokatra azo fehezina.
Sampan-draharaha Grid sy ny vola miditra
Tsy miankina amin'ny loharanom-bola tokana ny rafitra fitahirizana bateria. Ny maodelin'ny fandraharahana dia misy ny "fanangonan'ny vola"-manangona vola avy amin'ny tolotra maro.
Ny fitsipi-pifehezana matetika dia mandoa ny bateria mba hamaliana haingana ny fivilian-tsivana matetika, manampy amin'ny fitazonana ny 60 Hz mazava tsara takiana. Ny tsenan'ny fahafaha-manao dia manonitra ny fitahirizana ho azo avoaka mandritra ny vanim-potoana fitakiana be indrindra, na dia tsy voantso aza. Ny arbitrage momba ny angovo dia misy famandrihana rehefa ambany ny vidin'ny herinaratra ambongadiny ary mivoaka rehefa miakatra ny vidiny. Ny tompon'ny bateria sasany dia manome fahafaha-manao backup na mandray anjara amin'ny programa famaliana fangatahana.
Io fahasamihafan'ny loharanom-bola io dia manatsara ny toe-karena amin'ny tetikasa nefa manampy trotraka ihany koa. Ny rafi-pitantanana bateria dia tsy maintsy manatsara amin'ny fotoana hifaninanana, mampifandanja ny fandoavam-bola amin'ny fanaraha-maso matetika amin'ny fahafahana arbitrage angovo ary manome antoka ny bateria manana fahafaha-manao ampy amin'ny fanoloran-tena amin'ny tsena.
Data tena zava-bita
Ny tena-fahombiazan'ny bateria eran-tany dia mampiseho ny fahaizan'ny teknolojia sy ny fetrany. Nandritra ny volana febroary 2024, nanome hery manodidina ny 1 GW ny rafitry ny bateria Texas nandritra ny lozam-pifamoivoizana, mampiseho ny fahatokisan'ny fitahirizana rehefa ilaina indrindra.
Ny fiaramanidin'ny batterie any Kalifornia dia nanjary tafiditra ao anatin'ny fampandehanana ny tambajotra. Ny CAISO, mpandraharaha amin'ny tambajotran'i Kalifornia, dia miantehitra amin'ny bateria hitantana ny ramp amin'ny hariva rehefa mihena ny famokarana masoandro. Amin'ny andro mahazatra, manomboka miakatra eo amin'ny 5-6 PM ny fivoahan'ny batterie, mahatratra ny fara tampony amin'ny 7-8 PM, ary mihena amin'ny 10 ora alina - tsingerin'ny fivoahana adiny 4 eo ho eo mifanandrify amin'ny fanamby amin'ny ganagana an'ny fanjakana.
Na izany aza, misy ny olana amin'ny fahatapahan-jiro sy ny fampisehoana. Ny tsy fetezana, ny tsy fahampian'ny lozisialy, ary ny tsy fahombiazan'ny fitaovana dia nahatonga ny rafitry ny bateria an-tanety{1}} nandeha an-tserasera tsy nampoizina. Ny antontan'isan'ny tsy fahombiazana maneran-tany tamin'ny taona 2018-2023 dia mampiseho fa mihena ny tahan'ny tsy fahombiazana rehefa mihamatotra ny indostria, fa ny rafitra bateria kosa dia mijanona ho saro-takarina kokoa ary mety ho mora tsy mahomby noho ny mpamokatra mahazatra.
Ny National Energy Renewable Laboratory dia nanara-maso ireo fomba fiasa ireo mba hampahafantarana ny fandrindrana ny rafitra. Ny famakafakana nataon'izy ireo dia nanoro hevitra fa rehefa mihamitombo ny fametrahana ny bateria, ny fiantohana ny fahatokisana dia tsy mitaky fahaiza-manao bebe kokoa fa ny fahasamihafana ara-jeografika sy ny fihenan'ny rafitra.
Fiovana ara-toekarena sy ny tsenan'ny tsena
Ny fihenan'ny vidin'ny fitahirizana bateria dia nanova ny toe-karena angovo, saingy mbola misy sakana ara-bola lehibe.
Ny famakafakana 2018 nataon'ny MIT Technology Review dia nandinika ny vidin'ny fanatrarana ny haavon'ny fidirana azo havaozina avo lenta. Hitan'ny fanadihadiana fa ny fananganana taranaka azo havaozina sy fitehirizana ilaina mba hanatratrarana ny tanjon'i Kalifornia dia hampiakatra ny vidiny. Amin'ny fidirana azo havaozina 80%, kajy ny mpikaroka fa hihoatra ny $1.600 isaky ny megawatt-ora raha oharina amin'ny $49 isaky ny MWh amin'ny 50% azo havaozina. Na dia heverina ho lany eo amin'ny iray-ny vidin'ny 2018 aza ny bateria, dia nanjary "nanjaka tanteraka tamin'ny vidin'ny fitahirizana" ny toe-karena, araka ny nanamarihan'i Steve Brick, mpandinika ny Clean Air Task Force.
Enin-taona taty aoriana, tena nihena mihoatra noho ilay novinavinaina-ampahatelony ny vidin'ny bateria. Nidina ambanin'ny $140 isaky ny kWh tamin'ny 2023 ny rafitra bateria -kaontenera izay mitentina $250 isaky ny kWh tamin'ny 2020, ary nitohy nihena hatramin'ny taona 2024. Mety hidina ambanin'ny $100 isaky ny kWh ny vidin'ny tetikasa Wood Mackenzie amin'ny taona 2030.
Ireo fihenam-bidy ireo dia manova ny fahavitan'ny tetikasa. Ny tetikasa fitahirizana bateria izay tsy misy dikany ara-toekarena amin'ny taona 2018 dia mifaninana ankehitriny. Ny Lalàna Fampihenana ny Inflation dia nampiditra trosan'ny hetra fampiasam-bola ho an'ny fitehirizana manokana amin'ny taona 2022, manatsara kokoa ny toe-karena amin'ny tetikasa ary manafaingana ny fametrahana.
Na izany aza, ny haavon'ny fampiasam-bola ilaina dia mbola mampitolagaga. Ny governemanta UK dia manombatombana fa ny fitahirizana bateria sy ny teknolojia mifandraika amin'izany dia afaka mamonjy ny rafitra angovo UK hatramin'ny £ 40 lavitrisa amin'ny taona 2050, fa ny fahatongavana amin'io fotoana io dia mitaky fampiasam-bola goavana. Ny 12.5 GW efa misy ao Kalifornia dia misolo tena an'arivony tapitrisa amin'ny renivola napetraka, saingy ampahany kely amin'ny filàna fitahirizana an'ny fanjakana ihany no mahafeno izany.
Ny fifantohana ara-jeografika amin'ny fametrahana bateria dia maneho ny toerana mifanaraka amin'ny toe-karena sy ny politika. Texas (8 GW napetraka tamin'ny 2024) sy Kalifornia (12,5 GW) miaraka dia mitentina mihoatra ny telo-n'ny fahafahan'ny bateria amerikana. Ireo fanjakana roa ireo dia manana loharanon-karena angovo azo havaozina, politika manohana ary tsenan'ny herinaratra izay manome valisoa ara-bola ny fahafaha-mitahiry.
Eo amin'ny sehatra iraisam-pirenena, i Shina dia mamokatra eo ho eo amin'ny antsasaky ny fahafahan'ny bateria manerantany ary manjaka amin'ny rojo famatsiana akora. Ny orinasa sinoa dia mifehy mihoatra ny 60% amin'ny fahafaha-mamokatra batterie lithium-ion ary mihoatra ny 90% amin'ny fahaiza-manaon'ny akora toy ny lithium, kobalta, nikela, ary grafita. Ity fifantohana ity dia miteraka ahiahy momba ny fiarovana ny famatsiana ary nanosika ny ezaka hananganana fahaiza-manao famokarana tandrefana, na dia lafo kokoa aza.
Fanamby sy fetra
Na dia eo aza ny fitomboana haingana, ny fitahirizana bateria dia miatrika sakana tsy voavaha izay manery ny andraikiny farany amin'ny fifindrana angovo.
Faneriterena ara-nofo
Mitaky litium, kobalta, nikela, ary fitaovana hafa ny fampitomboana ny fitahirizana bateria mankany amin'ny haavon'ny terawatt. Misy fiantraikany lehibe eo amin'ny tontolo iainana ny fitrandrahana litium ao amin'ny efitra Atacama any Chile sy ireo toerana mitovy amin'izany, anisan'izany ny fahapotehan'ny rano sy ny fahasimban'ny tontolo iainana. Ny fitrandrahana kobalta, miorina ao amin'ny Repoblika Demaokratikan'i Kongo, dia ahitana olana lehibe momba ny etika sy ny tontolo iainana.
Satria mihamitombo hatrany amin'ny 965 gigawatt-ora isan-taona any Eoropa amin'ny 2030 ny famokarana batterie, dia hitombo be ny fitakiana fitaovana. Ny fatran'ny famatsiana dia mety hampiadana ny fametrahana na hampitombo ny vidiny, indrindra raha miteraka tsy fahampiana ny fangatahana fiara mandeha amin'ny herinaratra. Ny fivoaran'ny fotodrafitrasa fanodinana sy ny simika hafa toy ny sodium-ion dia maneho lalana iray mandroso, saingy tsy mbola nitombo tsara ny fampihenana ny tsindry amin'ny fitrandrahana akora virjiny.
Fiarovana sy ny tontolo iainana
Ny fatran'ny batterie lithium-ion be dia be dia miteraka loza mitatao. Betsaka ny -mahamay trano fitahirizana bateria nitranga, anisan'izany ny tranga tao amin'ny tranoben'ny McMicken an'ny Arizona Public Service tamin'ny taona 2019 sy ny tranokala hafa. Ny rafitra maoderina dia misy rafitra fanafoanana afo, fitantanana mafana ary rafitra fanaraha-maso, saingy tsy voavaha ny loza.
Mitondra fanamby hafa ny fiafaran'ny-ny-fiainana. Miharatsy ny bateria rehefa mandeha ny fotoana, matetika mahatratra 70-80% amin'ny fahafaha-manao tany am-boalohany aorian'ny fampiasana 10-15 taona. Ny fanariana ireo rafitra ireo amin'ny fomba azo antoka sy ny famerenana ireo fitaovana sarobidy dia mitaky fananganana fotodrafitrasa fanodinana izay zara raha misy ankehitriny. Ny modelin'ny fanombanana ny fanombanana ny bateria Lithium-Ion an'ny NREL dia manandrana manao sarintany ny rojo famatsiana sy ny fiantraikan'ny fanodinana, fa ny fanodinana bateria amin'ny sehatra ara-barotra dia mbola mitohy.
Ny electrolytes simika ao amin'ny selan'ny bateria dia mety hitera-doza sy mampidi-doza raha mitete. Ireo mpifanolo-bodirindrina amin'ny trano fitehirizana bateria natolotra indraindray dia manohitra ny tetikasa noho ireo olana ara-tontolo iainana sy fiarovana ireo, indrindra any amin'ny faritra ambanivohitra izay mety hiharan'ny lozam-pifamoivoizana.
Fifandraisana sy Grid Integration Bottlenecks
Ny fananana bateria vonona hapetraka dia tsy maninona raha tsy afaka mifandray amin'ny tambajotra izy ireo. Ny filaharana fifandraisana any Etazonia dia nanjary olana lehibe. Hatramin'ny taona 2023, ny tetikasa fitahirizana bateria mitady fifandraisana amin'ny tambajotra dia niatrika fe-potoana fiandrasana faratampony 50 volana nanomboka tamin'ny fangatahana voalohany ka hatramin'ny fifanarahana fifamatorana, ary aorian'izay dia maharitra taona fanampiny ny fanorenana.
Midika izany fa ireo tetikasa tonga an-tserasera amin'ny taona 2025 dia azo inoana fa nanatevin-daharana ny filaharana mifampitohy manodidina ny taona 2018. Ny fiovan'ny rojo famatsiana, ny fiovaovan'ny vidiny ary ny fivoaran'ny teknolojia mandritra ireo fe-potoana maharitra ireo dia misy fiantraikany amin'ny fahavitan'ny tetikasa. Ny mpamorona sasany dia mandao ny tetikasa eo anelanelan'ny-filaharana raha miharatsy ny toe-karena.
Ny fotodrafitrasa Grid mihitsy dia mitaky fanavaozana mba hiatrehana ny fametrahana bateria lehibe. Ny rafitra fitsinjarana natao ho an'ny-lalana tokana avy amin'ny mpamokatra foibe mankany amin'ny mpanjifa dia tsy maintsy mifanaraka amin'ny fikorianan'ny roa tonta rehefa manindrona hery ny bateria mandritra ny fivoahana. Mila fanavaozam-baovao avokoa ny rafitra fiarovana, ny fitaovan'ny fandrindrana ny voly, ary ny rindrambaiko fanaraha-maso.
Ny faharetan'ny -olan'ny vidiny
Mijanona ara-toekarena ny fetra fototra: miasa tsara ny bateria lithium-ion amin'ny fampiharana adiny 1-4 nefa lasa lafo be ho an'ny fitahirizana-andro maro. Ny famakafakana World Physics 2023 dia nanao kajy fa ny fanomezana fitehirizana ampy ho an'ny UK mba handrakofana ny androm-pamokarana ambany-ambany- folo misesy dia mitentina £50 lavitrisa eo ho eo amin'ny fitahirizana hidrôzenina na vola astronomika mitovy amin'izany ho an'ny bateria amin'ny vidiny ankehitriny.
Izany no mahatonga ny fitahirizana bateria irery tsy ahafahan'ny grids azo havaozina 100%. Ny vanim-potoana lava amin'ny famokarana rivotra sy ny masoandro-izay mitranga any amin'ny ankamaroan'ny faritra-dia mitaky fanamboarana be loatra amin'ny tanjaka azo havaozina, fampivoarana teknolojia fitahirizana maharitra-izay mbola tsy misy ara-barotra, na fitazonana loharanon-taranaka azo alefa toy ny entona voajanahary misy karbaona, nokleary, na geothermal.
Ny lalana mandroso
Ny fitahirizana bateria dia niova avy amin'ny fanandramana ho amin'ny tena ilaina ho an'ny angovo azo havaozina, saingy ny anjara asany dia mijanona ho singa iray amin'ny fanovana rafitra midadasika kokoa.
Mianatra mandrindra rafitra mihasarotra hatrany ireo mpandraharaha Grid. Raha tokony hifehy ireo toby famokarana herinaratra an-jatony vitsivitsy izy ireo, dia mitantana loharanon-karena an-tapitrisany maro izy ireo, anisan'izany ny bateria, ny panneaux solaire, ny turbine rivotra ary ny entana azo fehezina. Ny faharanitan-tsaina artifisialy sy ny algorithm fianarana milina dia manampy amin'ny faminaniany ny lamin'ny famokarana azo havaozina, manatsara ny fandefasana batterie, ary mampifandanja ny famatsiana sy ny fangatahana mandritra ny segondra-hatramin'ny{3}}ny vanim-potoana.
Puerto Rico dia mampiseho ny mety ho fitahirizana ao anatin'ny tontolo sarotra indrindra. Ny faharefoan'ny nosy amin'ny rivo-doza sy ny fahatapahan-jiro aterak'izany dia manakiana ny faharetan'ny angovo. Ny NREL dia nanampy tamin'ny fametrahana rafitra solar-sy-bateria tsirairay manerana an'i Puerto Rico, manome hery famatsiana rehefa tsy mahomby ny tambajotra lehibe ary mampihena ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily nafarana lafo vidy.
Mitohy ny fikarohana amin'ny teknolojia izay afaka mamaha ny banga sisa tavela amin'ny fitahirizana. Ny batterie vy-rivotra, izay mety hitahiry angovo mandritra ny 100 ora, dia eo am-pamolavolana. Ny fanatsarana ny bateria dia mety hampihena ny dian-tongotra sy ny vidiny. Ny fitehirizana mafana-mampiasa herinaratra hanafana fasika, sira, na akora hafa-dia manome lalana hafa ho an'ny -fampiasana maharitra, indrindra ho an'ny hafanana indostrialy. Mitahiry angovo mafana 8 megawatt amin'ny mari-pahaizana 600 ny "batterie fasika" any Finlande mba hanomezana hafanana ho an'ny trano sy trano manodidina.
Ny fampidirana ny fitahirizana miaraka amin'ny teknolojian'ny fiara-amin'ny-grid dia maneho sisintany hafa. Ny fiara elektrônika dia manana tanjaka be dia be ny bateria izay tsy miasa matetika. Ny teknôlôjia famandrihana bidirectional dia ahafahan'ny EV mamerina ny herinaratra amin'ny tambajotra mandritra ny vanim-potoana faratampony, ary mamadika fiara an-tapitrisany ho loharanom-pitahirizana zaraina. Aostralia sy ny firenena hafa dia mikaroka ny tondrozotra mba hahatonga ity fenitra teknolojia ity.
Ny politika sy ny famolavolana tsena dia ho zava-dehibe. Ireo faritra izay mamorona tontolo manara-dalàna tsara sy mekanika tsena izay manome lanja ara-dalàna ny tombontsoa maro azo avy amin'ny fitahirizana dia mety hahita fametrahana haingana kokoa. Nanafaingana ny fivoarana ny fandoavana hetra fitahirizana an'ny Lalàna momba ny fampihenana ny vidim-piainana amerikana; Ny fanohanana ara-politika mitovy amin'izany any amin'ny fari-piadidiana hafa dia mety hitarika ny fitomboana manerantany.
Ny tena mazava amin'ny fandinihana ny porofo dia ny fitehirizana ny bateria dia nifindra avy amin'ny sisiny mankany amin'ny fandrindrana angovo. Ny 26 GW napetraka tany Etazonia tamin'ny faran'ny taona 2024, na dia lehibe aza, dia maneho ny fiandohana fotsiny. Ny vinavinan'i BloombergNEF amin'ny 220 gigawatts fanampiny isan-taona maneran-tany amin'ny 2035 dia manoro hevitra fa ny tahan'ny fitomboana amin'izao fotoana izao, raha tohanana, dia hahatonga ny fitahirizana bateria ho fototra amin'ny fampandehanana an-tariby toy ny tsipika fampitana na transformer.
Tsy hamaha ny olana rehetra ny teknolojia. Mbola sarotra ny fitahirizana ara-potoana, miatrika teritery ny rojo famatsiana fitaovana, ary tsy maintsy mihena ny fandaniana. Mazava anefa ny lalan-kizorana: nihena haingana ny angovo azo havaozina rehefa nihena ny vidin'ny solika fôsily; Ny fitehirizana bateria dia manaraka ny lamina mitovy amin'izany, ary ny rafitra ilaina amin'ny fitantanana ny tambajotra izay miha-havaozina dia miforona amin'ny fotoana tena izy.
Fanontaniana matetika
Hafiriana no ahafahan'ny rafitra fitahirizana bateria mitahiry angovo?
Ny ankabeazan'ny rafitra bateria-mazàna lithium-ion napetraka ankehitriny dia natao ho an'ny 1 ka hatramin'ny 4 ora ny faharetan'ny fivoahana. Midika izany fa afaka manome ny heriny feno naoty izy ireo mandritra io fe-potoana io alohan'ny hihena. Ny rafitra vaovao sasany dia miitatra hatramin'ny 6-10 ora, fa ny faharetana lava kokoa dia mampitombo ny fandaniana. Ny faharetan'ny fitahirizana dia miankina amin'ny fahafaha-manao ara-batana ny bateria (refesina amin'ny ora megawatt) mizara amin'ny tahan'ny fivoahany (refesina amin'ny megawatts).
Inona ny androm-piainan'ny rafitra fitehirizana bateria -mason-tsolika?
Ny bateria lithium iron phosphate maoderina ampiasaina amin'ny fitehirizana grid dia mazàna mitazona fahombiazana tsara mandritra ny 10-16 taona, arakaraka ny fomba fampiasana. Ny rafitry ny bateria dia mandalo tsingerim-pamokarana an'arivony mandritra ny androm-piainany, mihena tsikelikely ny fahafahany. Raha vantany vao miharatsy hatrany amin'ny 70-80% ny fahaiza-manao tany am-boalohany, dia matetika mila soloina ny batterie, na dia mitohy aza ny fikarohana momba ny famerenana ny bateria simba ho an'ny fampiharana tsy dia mitaky loatra.
Nahoana no midina haingana be ny vidin'ny bateria?
Antony telo no mahatonga ny fihenan'ny vidin'ny bateria. Voalohany, ny ambaratongam-pamokarana goavana ho an'ny fiara mandeha elektrônika dia niteraka volam-pamokarana izay nampihena ny -vidin'ny tsirairay. Faharoa, nampitombo ny hakitroky ny angovo sy ny fampihenana ny fitakiana ara-pitaovana ny fanatsarana miampy ny simia bateria. Fahatelo, ny fifaninanana eo amin'ireo mpamokatra, indrindra ireo mpamokatra sinoa, dia niteraka famatsiana be loatra tamin'ny taona 2024, ka nampidina ny vidiny. Ny curve fianarana dia milaza fa hihena ny fandaniana rehefa mitombo ny habetsaky ny famokarana.
Afaka manolo tanteraka ny tobim-pamokarana entona voajanahary ve ny bateria?
Tsy amin'ny teknolojia ankehitriny. Ny bateria dia miavaka amin'ny fanoloana ny orinasa "peaker" izay mandeha mandritra ny ora vitsivitsy isan'andro mandritra ny fitakiana be indrindra. Na izany aza, mbola sarotra ny soloina amin'ny bateria noho ny faharetan'ny sy ny famerana ny vidiny. Ny tambajotra azo havaozina tanteraka dia mila fanamboarana be loatra amin'ny bateria, teknolojia fitahirizana maharitra-izay mbola tsy misy ara-barotra, na famokarana karbônina ambany azo alefa-tahaka ny nokleary na geothermal.
Ahoana no ahazoana vola ny rafitra fitahirizana bateria?
Ny tetikasa fitehirizana bateria dia miteraka fidiram-bola avy amin'ny loharano maro miaraka, fomba fanao antsoina hoe "fampidirana vola." Mahazo fidiram-bola avy amin'ny tolotra fanaraha-maso matetika izy ireo, fandoavana ny tsenan'ny fahafaha-manao ho azo mandritra ny vanim-potoana faratampony, ny arbitrage momba ny angovo amin'ny alalan'ny fividianana ny herin'aratra -tsara indrindra sy ny fivarotana mandritra ny fiakaran'ny vidiny, ary amin'ny toe-javatra sasany dia mitaky fampihenana ny sarany na tolotra herinaratra backup. Ny fifangaroan'ny loharanom-bola dia miovaova arakaraka ny faritra sy ny rafitry ny tsena.
Azo antoka ve ny rafitra fitahirizana bateria?
Ny rafitra bateria miendrika grid-dia misy endri-piarovana midadasika ao anatin'izany ny rafitra famonoana afo, ny fitantanana mafana, ny fanaraha-maso mitohy ary ny fiarovana ara-batana. Na izany aza, misy ny risika misy ny bateria-lithium-ion dia mety hirehitra raha simba na tsy voakarakara tsara, ary misy trangan-javatra ambony-be dia be nitranga. Ny fenitry ny fiarovana dia mitohy mivoatra rehefa mihamatotra ny indostria, ary ny fitaovana maoderina dia mampiditra lesona avy amin'ny fametrahana teo aloha. Ny simia LFP amin'ny ankapobeny dia azo antoka kokoa noho ny NMC noho ny fahamarinan-toerana mafana kokoa.