지속 가능하고 깨끗하며 재생 가능한 에너지를 달성하기 위해 노력하면서 태양 에너지 저장 문제에 대해 많은 생각이 떠오르고 있습니다.
세계는 지속 가능한 개발을 달성하기 위해 최선을 다하고 있으며 이는 저렴하고 깨끗하며 신뢰할 수 있는 에너지에 대한 보편적인 접근 제공과 같은 특정 요소가 충족될 때만 달성할 수 있습니다.
이러한 요인을 충족하기 위해 우리는 오늘날 우리 세계에 만연한 기후 변화, 불평등, 자원 제약, 인구 증가, 지정학, 식량 안보 및 건강과 같은 몇 가지 사실을 살펴봐야 합니다.
지속 가능한 발전을 위해 노력합니다. 이 업적을 달성하려면 모든 손이 갑판에 있어야 합니다. 그것은 말보다 쉽습니다.
우리는 기후 변화와 화석 연료가 우리에게 직접적으로 영향을 미치는 환경에 대한 인식을 제고하기 위해 집회를 가질 수 있습니다. 우리는 화석 연료 에너지의 사용을 금지하는 법률을 전파하도록 선택할 수 있습니다. 완전히 안전하지 않습니다.
오늘날 우리가 저지르고 있는 것처럼 보이는 산업화 시대에는 실수가 있었습니다. 그리고 그것은 위험을 감수하지 않고 노력할 것입니다.
산업화 시대, 즉 화석연료의 대량생산과 이용을 가져온 시대는 그 노력에 따른 위험을 고려하지 않고 화석연료 시장의 막대한 이익과 이를 생산할 수 있는 기초기술, 대량 생산 및 그 효율성.
그래서 화석 연료 에너지 사용의 효과가 더 명확해지면서 사람들은 대체 에너지를 추진하기 시작했습니다. 이제 안전한 에너지는 없지만 환경 및 건강 위험을 고려할 때 재생 가능한 에너지가 훨씬 낫다고 말할 수 있습니다.
그러나 환경, 건강, 효율성, 비용 등의 다른 요소를 살펴보았습니까? 재생 에너지의 사용을 초월하는 것은 우리가 효율성과 같은 것에 익숙하지 않은 화석 연료 에너지에 직면하기 때문에 완전히 새로운 역효과의 순환이 아닙니다.
태양 에너지와 같은 주요 재생 에너지에서 에너지를 얻는 이상적인 세상을 꿈꿀 수 있습니다. 그러나 일부 문제는 이러한 재생 가능 에너지를 사용해야 하며, 이를 광범위하게 사용하지 않고 해결하면 좋은 혜택을 얻을 수 있습니다.
우리가 화석 연료 에너지에서 했던 것처럼. 재생 에너지는 우리가 얻을 수 있는 많은 이점을 제공합니다.
수력 발전은 단점이 적은 국가에서 여전히 가장 많이 사용되는 재생 가능 에너지로 막대한 에너지를 생산하지만, 수력 발전에 접근할 수 없는 국가와 지역 사회에서는 태양 에너지가 무한하다는 점에서 태양 에너지를 더 나은 대안으로 간주합니다.
그러나 현재의 화석연료 에너지에 대한 대체 에너지로 태양 에너지를 사용해야 하는 데에는 몇 가지 문제가 있습니다.
세상은 나날이 발전하고 있고 그것은 사람들의 마음이 발전하여 사람의 문제를 해결하고 우리 자신과 다음 세대의 더 나은 삶을 보장하기 위해 더 나은 해결책을 제시하고 있기 때문입니다.
태양 에너지 생산의 시작은 필요한 에너지 생산보다 적게 생산하거나 전혀 생산하지 못하게 하는 태양 복사의 변화라는 완전히 새로운 문제를 가져왔습니다.
이것은 화석 연료의 사용에서 알려지지 않았습니다. 그리고 화석연료 에너지 생산에서 볼 수 있듯이 지속적인 생산이 없기 때문에 재생에너지에 의한 세계의 지속적인 전기화를 보장하기 위해 생산이 제한되거나 없는 기간에 대한 보상이 필요합니다.
며칠 또는 몇 시간 동안 발생하는 높은 방사선의 결과로 태양 에너지를 통해 필요한 것보다 많은 에너지를 생산하기 때문에 기간이 있기 때문에 과학자들은 태양 에너지를 저장할 수 있는 특정 기술의 개발을 통해 이러한 과잉 에너지를 저장하는 방법을 찾았습니다. 에너지.
이제, 이것은 비교적 새롭고 XNUMX년 동안 전 세계적으로 알려지기 시작했습니다. 따라서 처리하지 않으면 태양 에너지를 대안으로 사용하고 재생 에너지를 재앙적이고 바람직하지 않게 만들 수 있는 몇 가지 단점이 있습니다.
이것이 우리가 태양 에너지 저장에 영향을 미치는 문제, 즉 태양 에너지 저장 문제를 살펴보는 이유입니다.
차례
태양 에너지 저장 시스템의 유형
다양한 유형의 태양 에너지 저장 시스템을 사용할 수 있으며 다음과 같습니다.
- 열 에너지 저장 시스템
- 압축 공기 에너지 저장
- 수소 가스
- 양수된 수력 발전 시스템
1. 열에너지 저장 시스템
1985년에 처음 사용된 열 에너지 저장 시스템은 태양으로부터 열을 포착하고 이 에너지를 물, 용융 염 또는 기타 유체에 저장하여 전기를 생성합니다.
열 에너지 저장 시스템은 일반적으로 저장소 또는 탱크의 저장 매체, 내장형 냉각 시스템, 배관, 펌프 및 제어 장치로 구성됩니다.
열 에너지 저장 시스템에는 두 가지 등급이 있으며 이 분류는 작동 온도를 기반으로 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 저온 열에너지 저장 시스템 및 고온 에너지 저장 시스템.
저온 열에너지 저장 시스템은 냉수 및 재가열 공정을 사용하는 반면 고온 열 에너지 저장 시스템은 잠열 및 열화학적 열 저장을 기반으로 합니다.
열 에너지 저장 시스템은 상대적으로 낮은 자본 비용으로 많은 양을 저장할 수 있는 동시에 주요 위험 요소의 생성을 방지할 수 있습니다.
2. 압축 공기 에너지 저장
여기에서 압축 공기의 탄성 위치 에너지는 전기를 생산하기 위해 방출될 때까지 저장됩니다. 태양 에너지가 압축 공기 에너지 저장 시스템에 들어가면 전기 모터가 공기 압축기를 구동하여 압축된 주변 공기를 지하 동굴에 압력을 가해 저장하고 필요할 때 방출합니다.
공기에 고압이 가해지면 압축 공기 에너지 저장 시스템 내에서 발생하는 열로 인해 원치 않는 에너지가 방출될 수 있습니다. 이를 최소화하기 위해 인터쿨러와 애프터쿨러는 압축 공기 에너지 저장 시스템이 있어 압축 과정에서 열을 추출합니다.
3. 수소가스
수소 가스는 모든 연료의 가장 큰 에너지 구성 요소 중 하나입니다. 태양 에너지에도 에너지를 저장하고 분배하는 이상적인 방법입니다.
수소 가스 저장 시스템은 재생 가능한 순환 과정을 통해 에너지 생산을 위해 사이클로헥산의 특성을 조작합니다. 여기서 수소화 후 탈수소화가 뒤따릅니다.
수소화 공정은 풍부한 탄화수소에서 태양광 노출 후 수소 저장 시스템에 존재하는 벤젠(C6H12)에 6개의 수소 원자를 추가하여 사이클로헥산(C6HXNUMX)을 형성합니다.
탈수소화 과정은 사이클로헥산에서 XNUMX개의 탄소를 제거한 후 발생하여 이 화학 물질을 에너지 저장 장치 및 기타 응용 분야에 사용할 수 있게 합니다.
백금 기반 나노입자는 탈수소화 반응의 필수적인 측면이며, 이 나노입자는 기존의 시클로헥산 분자에 광여기된 전자를 일시적으로 제공하여 광촉매 역할을 합니다.
이 기부는 탄소-수소 결합을 끊고 과도한 열을 방출하지 않으면서 수소 원자를 방출합니다. 최대 97%의 벤젠을 사이클로헥산으로 다시 전환할 수 있기 때문에 에너지 저장을 위한 가장 효율적인 옵션 중 하나입니다.
4. 양수식 수력 발전 시스템
이것은 에너지 공급이 어떤 기간에는 수요를 초과하고 어떤 기간에는 수요가 공급을 초과하게 하는 일사량의 가변성의 적응성을 돕는 저장 시스템입니다.
공급이 수요를 초과하면 물을 상부 저수지로 펌핑하여 태양 에너지를 저장하고 수요가 공급을 초과하면 이 초기 저수지 내의 물이 터빈을 통해 내리막으로 흐르면서 전기를 생성하여 하부 저수지로 방출됩니다.
플라이휠은 유사한 전송 에너지 저장 기술로, 이 원통형 장치에는 진공 내부에 큰 로터가 포함되어 있습니다. 에너지원(태양)에서 전력을 끌어오면 로터가 매우 빠른 속도로 가속되어 전기를 장치 내에서 회전 에너지로 저장합니다.
그런 다음 로터가 "발전 모드"로 전환되면 에너지가 분배될 수 있습니다. 이 모드는 로터의 속도를 늦추고 소비자가 사용할 수 있도록 전력망에 전기를 반환합니다.
플라이휠과 같은 배터리는 어디에나 위치할 수 있으며 종종 에너지 분배를 위한 유사한 저장 시스템으로 간주됩니다. 대규모 에너지 저장 잠재력의 경우 배터리는 에너지원 및 응용 분야에 따라 나트륨-황, 금속-공기, 리튬-이온 및 납산 배터리로 다양할 수 있습니다.
상위 9가지 태양 에너지 저장 문제
해결해야 할 태양 에너지 저장 문제 중 일부는 다음과 같습니다.
- 표준화 부족
- 높은 가격의 스토리지 시스템
- 구식 규제 정책 및 시장 설계
- 에너지 저장의 불완전한 정의
- 열 손실
- 효율성 손실
- 태양 에너지 저장에 대한 현재 수요를 충족하기 위해 제한된 태양 에너지 저장 시스템.
- 정부가 현재의 비용 때문에 태양광 수용을 주저합니다.
- 태양 에너지 복사의 변화.
1. 표준화 부족
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 태양광 에너지 생산에 사용되는 주요 저장 시스템인 배터리의 양산에 대한 구체적인 기준은 없습니다.
이는 복잡성과 태양 에너지 저장이 신흥 시장이라는 사실 때문입니다. 다양한 기술 요구 사항을 충족해야 하고 다양한 프로세스와 정책을 준수해야 하므로 배터리는 대규모 배포의 장애물에 직면해 있습니다.
2. 스토리지 시스템의 높은 가격
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 이것은 태양 에너지 저장 시스템과 관련된 주요 문제일 뿐만 아니라 가장 골치 아픈 문제이기도 합니다. 태양 전지의 가격이 크게 떨어졌지만 여전히 터무니없이 높습니다.
에너지 또는 전기를 생성하는 더 많은 태양 복사를 가두는 태양 전지판의 크기가 클수록 배터리가 커지고 비용이 높아집니다. 특정 커뮤니티의 그리드를 위한 대규모 또는 대규모 에너지 생산을 위한 특수 태양 에너지 저장 시스템은 매우 비쌉니다.
특히 겨울철 일부 지역에서 지역 사회에 사용할 수 있는 보다 효율적인 태양 에너지 저장 시스템이 있지만 이러한 태양 에너지 저장 시스템은 매우 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 이로 인해 많은 주나 지역 사회가 이러한 효율적인 태양 에너지 저장 시스템을 채택하지 않았습니다.
3. 구식 규제 정책 및 시장 설계
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 태양 에너지 저장 장치는 시장에 비교적 새로운 기술이기 때문에 규제 정책은 아직 신흥 기술에서 예상한 태양 에너지 저장 시스템을 다루지 않았습니다.
도매 시장 규칙 외에도 주거 및 상업 및 산업에 대한 관심이 증가함에 따라 소매 규칙도 업데이트되어야 합니다.
4. 에너지 저장의 불완전한 정의
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 태양 에너지 저장 장치는 시장에 비교적 새로운 기술이기 때문에 전 세계의 이해 관계자와 정책 입안자들은 빠르게 작용하는 배터리 저장 장치를 정의하는 방법에 대해 고심하고 있습니다. 이것은 태양 에너지 저장 장치에 정체성 위기를 초래했습니다.
5. 열 손실
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 태양 에너지는 열 에너지이므로 태양 에너지의 저장은 열 에너지의 저장이기도 하지만 이번에는 전기화 및 기타 에너지 활용 목적으로 사용됩니다. 물 주전자의 가스나 전원을 끄는 것과 같습니다.
물이 끓을 수 있지만 연결된 전원이 없기 때문에 시간이 지남에 따라 물의 온도가 낮아집니다. 따라서 배터리 또는 태양 에너지 시스템의 저장 시스템에 저장된 열은 배터리를 충전할 수 있는 태양 복사가 더 이상 없으면 온도가 감소합니다.
따라서 전력 생산을 위해 태양 에너지를 사용하는 독립형 거주자나 태양 에너지를 사용하는 사람은 집에 없을 때에도 열 방전이 발생합니다.
대부분의 경우 이것은 낮의 태양 복사 시간에 의해 보상되지만 겨울 기간에 일어날 일은 대체 에너지원이 사용되거나 통합되거나 연결되어 있는 경우를 제외하고 정전이 있을 것입니다.
이 문제에 대한 수정 사항이 있지만 비용이 많이 들고 널리 사용되지 않으며 대부분의 독립형 거주자에게 적용할 수 없습니다.
6. 효율성 손실
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 다른 배터리와 마찬가지로 주로 배터리로 구성된 태양 에너지 저장 시스템은 시간이 지남에 따라 효율성이 떨어집니다. 주요 배터리로 구성된 일반적인 태양 에너지 저장 시스템의 수명은 10년입니다. 이제 이것은 거대해 보일 수 있지만 비용 때문에 일반 전기 요금 시스템은 10년 동안 더 저렴할 것입니다.
7. 태양 에너지 저장에 대한 현재 수요를 충족시키기 위한 제한된 태양 에너지 시스템
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 태양 에너지 저장에 대한 수요는 매우 방대하고 생산 비용과 같은 많은 요인으로 인해 생산된 태양 에너지 저장 시스템은 수요보다 적습니다. 또한 다양한 태양 에너지 저장 시스템의 비용으로 인해 많은 사람들이 구매 및 사용을 주저하게 되었습니다.
8. 정부가 현재의 비용 때문에 태양 에너지 저장 시스템을 받아들이는 것을 주저함
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 정부는 태양 에너지 저장 시스템의 비용 때문에 많은 국가에서 일반적으로 태양열 사용을 수락하는 것을 수년 동안 주저했습니다. 이것이 재생 가능하지 않은 에너지에서 태양 에너지와 같은 재생 가능 에너지로의 전환이 이루어지지 않은 주요 이유 중 하나입니다.
9. 태양 에너지 복사의 변화
이것은 태양 에너지 부문이 직면한 태양 에너지 저장 문제 중 하나이며 해결해야 합니다. 이것은 일반적으로 태양 에너지에서 가장 성가신 문제입니다. 화석 연료 에너지와 같은 다른 형태의 에너지 생산과 비교할 때 태양 복사에는 변화가 있어 필요한 에너지 생산보다 적게 생산하거나 전혀 생산하지 않습니다.
따라서 특정 날짜에 사용할 수 있는 햇빛의 시간을 예측할 수 없습니다. 너무 많은 태양열 충전은 배터리에 과부하를 줄 수 있으며 현재 배터리에 추가할 더 나은 배터리를 얻는 데 비용이 많이 들 수 있습니다.
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열정이 넘치는 환경운동가. EnvironmentGo의 수석 콘텐츠 작가입니다.
나는 환경과 그 문제에 대해 대중을 교육하기 위해 노력합니다.
그것은 항상 자연에 관한 것이었고 우리는 파괴하지 말고 보호해야 합니다.