நவீன ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு மிகவும் பொதுவான வகைகள்

ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள் மின்வேதியியல், இயக்கவியல், திறன், மின்காந்தம், இரசாயனம் மற்றும் வெப்பம் போன்ற பல்வேறு வடிவங்களில் ஆற்றலைச் சேமிக்கும் அமைப்புகள், உதாரணமாக எரிபொருள் செல்கள், பேட்டரிகள், மின்தேக்கிகள், ஃப்ளைவீல்கள், அழுத்தப்பட்ட காற்று, ஹைட்ராலிக் குவிப்பான்கள், சூப்பர் காந்தங்கள், ஹைட்ரஜன் போன்றவை. .

ஆற்றல் சேமிப்பக சாதனங்கள் ஒரு முக்கியமான ஆதாரமாகும், மேலும் அவை தடையில்லா மின்சாரத்தை வழங்க அல்லது மிகக் குறுகிய கால உறுதியற்ற காலங்களில் மின் அமைப்பை ஆதரிக்கப் பயன்படுகின்றன.

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு தேவைப்படும் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களுக்கான முக்கிய அளவுகோல்கள்:

• குறிப்பிட்ட ஆற்றலின் அடிப்படையில் ஆற்றலின் அளவு (Wh · kg -1 இல்) மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி (Wh · kg -1 அல்லது Wh · l -1 இல்);
• மின்சார சக்தி, அதாவது. தேவையான மின் சுமை;
• தொகுதி மற்றும் நிறை;
• நம்பகத்தன்மை;
• ஆயுள்;
• பாதுகாப்பு;
• விலை;
• மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியது;
• சுற்றுச்சூழலில் தாக்கம்.

ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​​​பின்வரும் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

• குறிப்பிட்ட சக்தி;
• சேமிப்பு திறன்;
• குறிப்பிட்ட ஆற்றல்;
• எதிர்வினை நேரம்;
• திறன்;
• சுய-வெளியேற்ற விகிதம் / சார்ஜிங் சுழற்சிகள்;
• வெப்ப உணர்திறன்;
• கட்டணம்-வெளியேற்ற வாழ்க்கை;
• சுற்றுச்சூழலில் தாக்கம்;
• மூலதனம் / இயக்க செலவுகள்;
• சேவை.

மின் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள் தொலைத்தொடர்பு சாதனங்கள் (மொபைல் போன்கள், தொலைபேசிகள், வாக்கி-டாக்கிகள், முதலியன), பேக்-அப் பவர் சிஸ்டம்கள் மற்றும் கலப்பின மின்சார வாகனங்கள் சேமிப்பு கூறுகளின் (பேட்டரிகள், சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் மற்றும் எரிபொருள் செல்கள்) ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாகும்.

ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள், மின்சாரம் அல்லது வெப்பமானது, முக்கிய சுத்தமான ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களாக அங்கீகரிக்கப்படுகின்றன.

புதிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களைச் சேர்ப்பதில் காற்று மற்றும் சூரிய சக்தி ஆதிக்கம் செலுத்தும் மற்றும் படிப்படியாக மற்ற மின் ஆதாரங்களை மாற்றும் ஒரு உலகத்திற்கு நீண்ட கால ஆற்றல் சேமிப்பு பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

காற்று மற்றும் சூரிய ஒளி சில நேரங்களில் மட்டுமே உற்பத்தி செய்கிறது, எனவே இடைவெளிகளை நிரப்ப கூடுதல் தொழில்நுட்பம் தேவைப்படுகிறது.

இடைப்பட்ட, பருவகால மற்றும் கணிக்க முடியாத மின்சார உற்பத்தியின் பங்கு அதிகரித்து, நுகர்வுடன் ஒத்திசைவின் ஆபத்து அதிகரித்து வரும் உலகில், ஆற்றல் உற்பத்திக்கும் நுகர்வுக்கும் இடையே உள்ள அனைத்து நிலை வேறுபாடுகளையும் உள்வாங்கிச் சேமிப்பதன் மூலம் கணினியை மேலும் நெகிழ்வானதாக மாற்றுகிறது.

குவிப்பான்கள் முக்கியமாக ஒரு இடையகமாக செயல்படுகின்றன மற்றும் கட்டம் மற்றும் கட்டிடங்களில் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களை எளிதாக நிர்வகிக்கவும் ஒருங்கிணைக்கவும் அனுமதிக்கின்றன, காற்று மற்றும் சூரியன் இல்லாத நிலையில் சில சுயாட்சியை வழங்குகின்றன.

ஜெனரேட்டர் அமைப்புகளில், அவை எரிபொருளைச் சேமிக்கலாம் மற்றும் ஜெனரேட்டரின் திறமையின்மைகளைத் தவிர்க்க உதவுகின்றன, குறைந்த மின் தேவை உள்ள காலங்களில் ஜெனரேட்டரின் செயல்திறன் குறைவாக இருக்கும்.

புதுப்பிக்கத்தக்க உற்பத்தியில் ஏற்ற இறக்கங்களை இடையகப்படுத்துவதன் மூலம், ஆற்றல் சேமிப்பு ஜெனரேட்டர் ஸ்டார்ட்-அப்களின் அதிர்வெண்ணையும் குறைக்கலாம்.

அதிக ஊடுருவும் சக்தி கொண்ட காற்று மற்றும் டீசல் அமைப்புகளில் (நிறுவப்பட்ட காற்றாலை சராசரி சுமையை மீறும் இடத்தில்), மிகச் சிறிய அளவிலான சேமிப்பகம் கூட டீசல் ஸ்டார்ட்-அப்களின் அதிர்வெண்ணைக் குறைக்கிறது.

தொழில்துறை ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களின் மிகவும் பொதுவான வகைகள்:

தொழில்துறை ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள்

மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள்

பேட்டரிகள், குறிப்பாக லெட்-அமில பேட்டரிகள், ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனமாக உள்ளது.

பல போட்டி பேட்டரி வகைகள் (நிக்கல்-காட்மியம், நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு, லித்தியம்-அயன், சோடியம் சல்பர், உலோக-காற்று, ஃப்ளோ-த்ரூ பேட்டரிகள்) ஆயுள், செயல்திறன், ஆற்றல் அடர்த்தி போன்ற செயல்திறனின் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அம்சங்களில் ஈய-அமில பேட்டரிகளை விஞ்சும். , கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற விகிதம், குளிர் காலநிலை செயல்திறன் அல்லது பராமரிப்பு தேவை.

இருப்பினும், பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு கிலோவாட்-மணிநேரத் திறனுக்கான அவற்றின் குறைந்த விலை லீட்-அமில பேட்டரிகளை சிறந்த தேர்வாக ஆக்குகிறது.

ஃப்ளைவீல்கள், அல்ட்ராகேபாசிட்டர்கள் அல்லது ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு போன்ற மாற்றுகள் எதிர்காலத்தில் வணிக ரீதியாக வெற்றிபெறலாம், ஆனால் இன்று அவை அரிதாகவே காணப்படுகின்றன.

லித்தியம்-அயன் (லி-அயன்) பேட்டரிகள் இப்போது அனைத்து நவீன நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களுக்கும் நவீன ஆற்றல் மூலமாகும். கையடக்க மின்னணுவியலுக்கான ப்ரிஸ்மாடிக் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் வால்யூமெட்ரிக் ஆற்றல் அடர்த்தி கடந்த 15 ஆண்டுகளில் மூன்று மடங்காக அதிகரித்துள்ளது.

Li-ion பேட்டரிகளுக்கான பல புதிய பயன்பாடுகள் வெளிவரும்போது, ​​மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள், செல் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்திறன் தேவைகள் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கின்றன மற்றும் பாரம்பரிய பேட்டரி உற்பத்தியாளர்களுக்கு தனித்துவமான சவால்களை முன்வைக்கின்றன.

எனவே, அதிக ஆற்றல், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டிற்கான அதிக தேவை தவிர்க்க முடியாததாகிறது.

மின் துறையில் மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களின் பயன்பாடு:

குவிக்கும் ஆலைகள், மின் ஆற்றலைச் சேமிக்க பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துதல்

எலக்ட்ரோகெமிக்கல் சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள்

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள் ஆகும், அவை நொடிகளில் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படலாம் அல்லது வெளியேற்றப்படலாம்.

இரண்டாம் நிலை பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, குறைந்த பராமரிப்பு செலவுகள், பரந்த வெப்பநிலை வரம்பு மற்றும் நீண்ட கடமை சுழற்சி ஆகியவற்றுடன், கடந்த தசாப்தத்தில் சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் குறிப்பிடத்தக்க ஆராய்ச்சி கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன.

அவை வழக்கமான மின்கடத்தா மின்தேக்கிகளை விட அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன.ஒரு சூப்பர் கேபாசிட்டரின் சேமிப்புத் திறன், எலக்ட்ரோலைட் அயனிகள் மற்றும் பெரிய பரப்பு பரப்பு மின்முனைகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னியல் பிரிப்பைச் சார்ந்தது.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் குறைந்த குறிப்பிட்ட ஆற்றல் அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு தடையாக உள்ளது.

கையடக்க எலக்ட்ரானிக்ஸ் முதல் மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் பெரிய தொழில்துறை உபகரணங்கள் வரை எதிர்கால அமைப்புகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது அவசியம்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் விரிவாக:
அயனிஸ்டுகள் (சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள்) - சாதனம், நடைமுறை பயன்பாடு, நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

சுருக்கப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு

சுருக்கப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது ஒரு நேரத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலை மற்றொரு நேரத்தில் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு வழியாகும். ஒரு பயன்பாட்டு அளவில், குறைந்த ஆற்றல் தேவை (ஆஃப்-பீக்) காலங்களில் உருவாக்கப்படும் ஆற்றல் அதிக தேவை (உச்ச சுமை) காலங்களை சந்திக்க வெளியிடப்படலாம்.

கம்ப்ரஸ்டு ஏர் ஐசோதெர்மல் ஸ்டோரேஜ் (சிஏஇஎஸ்) என்பது ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகும், இது பாரம்பரிய (டயாபாடிக் அல்லது அடிபயாடிக்) அமைப்புகளின் சில வரம்புகளை கடக்க முயற்சிக்கிறது.

கிரையோஜெனிக் ஆற்றல் சேமிப்பு

பிரிட்டன் 250 MWh திரவமாக்கப்பட்ட காற்று சேமிப்பகத்தை உருவாக்க திட்டமிட்டுள்ளது. இது புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களின் பூங்காவுடன் இணைக்கப்பட்டு அவற்றின் குறுக்கீடுகளை ஈடுசெய்யும்.

2022 ஆம் ஆண்டு தொடங்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. கிரையோஜெனிக் ஆற்றல் சேமிப்பு அலகுகள் மான்செஸ்டருக்கு அருகிலுள்ள டிராஃபோர்ட் எரிசக்தி பூங்காவுடன் இணைந்து செயல்படும், அங்கு மின் உற்பத்தியின் ஒரு பகுதி ஒளிமின்னழுத்த பேனல்கள் மற்றும் காற்றாலை விசையாழிகளிலிருந்து வருகிறது.

புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துவதில் ஏற்படும் குறுக்கீடுகளுக்கு இந்த சேமிப்பு வசதி ஈடுசெய்யும்.

இந்த நிறுவலின் செயல்பாட்டின் கொள்கை காற்றுச்சீரமைப்பியை மாற்றும் இரண்டு சுழற்சிகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

காற்றில் இழுக்க மின்சார ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படும், பின்னர் அது திரவமாக மாறும் வரை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் (-196 டிகிரி) குளிர்விக்கப்படும். இது பெரிய, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட, குறைந்த அழுத்த தொட்டிகளில் இந்த பயன்பாட்டிற்காக சிறப்பாக மாற்றியமைக்கப்படும்.

மின் ஆற்றல் தேவைப்படும் போது இரண்டாவது சுழற்சி நடைபெறும். கிரையோஜெனிக் திரவமானது வெப்பப் பரிமாற்றி மூலம் வெப்பப்படுத்தப்பட்டு தொடர்ந்து ஆவியாதல் மற்றும் வாயு நிலைக்குத் திரும்பும்.

கிரையோஜெனிக் திரவத்தின் ஆவியாதல் வாயுவின் அளவை விரிவுபடுத்துகிறது, இது மின்சாரத்தை உருவாக்கும் விசையாழிகளை இயக்குகிறது.

இயக்க ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள்

ஃப்ளைவீல் என்பது ஒரு சுழலும் இயந்திர சாதனமாகும், இது சுழற்சி ஆற்றலைச் சேமிக்கப் பயன்படுகிறது. ஃப்ளைவீல் காலப்போக்கில் இடைப்பட்ட ஆற்றல் மூலங்களிலிருந்து ஆற்றலைப் பிடிக்க முடியும் மற்றும் கட்டத்திற்கு தொடர்ச்சியான மின் ஆற்றலை வழங்க முடியும்.

ஃப்ளைவீல் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் இயக்க ஆற்றலாக சேமிக்கப்படும் உள்ளீட்டு மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன.

இயந்திர அமைப்புகளின் இயற்பியல் பெரும்பாலும் மிகவும் எளிமையானது (ஃப்ளைவீலைத் திருப்புவது அல்லது எடையை உயர்த்துவது போன்றவை), இந்த சக்திகளை திறம்பட மற்றும் திறமையாகப் பயன்படுத்த உதவும் தொழில்நுட்பங்கள் குறிப்பாக மேம்பட்டவை.

உயர் தொழில்நுட்ப பொருட்கள், சமீபத்திய கணினி கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் புதுமையான வடிவமைப்பு ஆகியவை இந்த அமைப்புகளை உண்மையான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன.

வணிக இயக்கவியல் சேமிப்பகத்திற்கான யுபிஎஸ் அமைப்புகள் மூன்று துணை அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது:

• ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள், பொதுவாக ஒரு ஃப்ளைவீல்;
• விநியோக சாதனங்கள்;
• ஒரு தனி ஜெனரேட்டர், இது ஆற்றல் சேமிப்பு திறனின் மீது தவறு-சகிப்பு சக்தியை வழங்க ஆரம்பிக்க முடியும்.

ஃப்ளைவீல் ஒரு காப்பு ஜெனரேட்டருடன் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம், இது இயந்திர அமைப்புகளை நேரடியாக இணைப்பதன் மூலம் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

இந்த சாதனங்களைப் பற்றி மேலும்:

மின் துறைக்கான இயக்க ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள்

ஃப்ளைவீல் (இயக்க) ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்பட்டு வேலை செய்கின்றன

பவர் கிரிட்களுக்கான உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் மேக்னடிக் எனர்ஜி ஸ்டோரேஜ் (SMES):

சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் எவ்வாறு வேலை செய்கின்றன மற்றும் செயல்படுகின்றன