태양 에너지 저장 시스템의 6가지 유형

코멘트가 없습니다

태양 에너지를 편안하게 저장할 수 있다는 말을 들어본 적이 있습니까? 귀하의 편의에 따라 채택할 수 있는 약 6가지 유형의 태양 에너지 저장 시스템이 있습니다. 이 기사는 그들에 대해 당신을 계몽하기 위해 만들어졌습니다.

에너지 저장은 인류의 아름답고 흥미로운 발명품 중 하나입니다. 이것은 지구가 우리의 활동으로 얻은 몇 안 되는 혜택 중 하나입니다. 태양 에너지 저장 시스템은 태양 에너지 사용을 더욱 매력적으로 만듭니다. 태양은 우리의 연간 에너지 수요를 충족하기에 충분한 시간당 복사를 생성하기 때문에 햇빛이 없을 때 사용하기 위해 추가 에너지를 저장할 수 있습니다.

태양광 패널이 있는 주택 소유자로서 이 기사에서 태양 에너지를 저장할 수 있는 방법으로 제공되는 옵션이 있습니다. 이러한 옵션에는 터빈 사용, 독립형 에너지 저장, 그리드 저장, 태양열 연료 및 태양열 연못 생산이 포함됩니다.

공공 유틸리티 그리드의 정전 발생 시 백업 전원이 있다는 이점과 함께 모든 유형의 태양열 저장 시스템을 적용하면 사용 시간(TOU) 요금을 활용할 수 있습니다. TOU 요금은 해당 기간 동안 전력망에 대한 높은 에너지 수요로 인해 해당 기간의 전력망 회사가 더 높은 전기 요금을 부과합니다.

태양 에너지 저장 시스템 정보

일반적으로 에너지 저장 시스템은 전기를 포착하여 화학적, 기계적 또는 열적 에너지로 저장하고 필요할 때 전기 에너지로 다시 방출하기 위해 배치됩니다. 에너지 저장은 향후 사용을 위해 피크 기간 동안 생성된 초과 에너지를 저장합니다.

그리드가 다운되었을 때 백업 전력을 확보하고 전기 요금에 지출되는 금액을 줄이기 위해 다양한 유형의 태양 에너지 저장 시스템을 채택할 수 있습니다.

태양 에너지 저장 시스템 구축 방법

태양 에너지 저장 시스템을 구축하는 방법을 살펴보기 전에 재생 에너지를 저장할 수 있는 일반적인 방법을 간략하게 살펴볼 필요가 있습니다. 재생 에너지는 화학적 및 기계적으로 저장할 수 있습니다. 저장은 물질의 몇 가지 물리적 원리를 기반으로 합니다.

태양 에너지 저장 시스템이 구축되는 첫 번째 원칙은 가열 또는 냉각 시 재료의 온도 변화입니다. 물질은 저장된 에너지의 값이 사용된 재료의 비열 용량에 비례하는 대량 가열을 경험합니다. 이것은 현열(sensible heating)이라고 하는 현상으로 이어진다.

태양열 저장 시스템을 구축할 수 있는 두 번째 원칙은 물질이 상전이 시 잠열을 흡수하거나 방출할 수 있다는 것입니다. 특정 상전이에 열흡수가 동반되면 역과정에서 같은 양의 열을 방출하므로 물질의 특정 상이 지속되는 한 에너지를 저장할 수 있습니다.

세 번째는 화학 반응을 기반으로 합니다. 여기에서 에너지는 고에너지 화학 결합을 가진 화합물을 생성한 다음 중단 시 에너지를 방출합니다.

에너지는 실리카겔에서 물 분자의 물리적 흡착과 같은 약한 화학 결합의 형성을 통해 저장될 수 있습니다. 에너지는 또한 실리콘을 실리콘 산화물로 산화(화학 흡착)하는 것과 같은 더 강한 결합의 형성을 통해 저장할 수 있습니다. 에너지 밀도는 물리 흡착으로 인해 화학 에너지를 저장하는 물질에서 가장 낮고 화학 흡착을 통해 화학 에너지를 저장하는 물질에서 가장 높습니다. 저장 시스템의 저장 용량은 소비된 열 또는 반응의 자유 에너지와 동일합니다.

태양열 저장 시스템에 사용할 수 있는 네 번째 원리는 배터리와 같은 전기 에너지 저장 장치에서 전자-정공 쌍의 해리 원리입니다. 광자는 태양에서 직접 포착하여 이 배터리에 저장할 수 있습니다.

이러한 원칙 중 일부는 다양한 유형의 태양 에너지 저장 시스템 구축을 안내합니다.

태양 에너지 저장 시스템의 6가지 유형

태양 에너지 저장 시스템의 유형은 다음과 같습니다.

  • Offgrid 태양열 저장 시스템/배터리 사용
  • 그리드 태양열 저장 시스템
  • 하이브리드 태양열 저장 시스템
  • 태양열 연료
  • 태양 연못
  • 계층화된 태양 에너지 저장 시스템

1. Offgrid 태양열 저장 시스템/배터리 사용

이러한 유형의 태양열 저장 시스템을 사용하는 사람들은 공공 전력망에 연결되어 있지 않습니다. 독립형 시스템을 사용하려면 저장을 위한 충분한 배터리가 필요합니다. 태양광 시스템은 또한 일년 내내 가정에 전력을 공급할 수 있는 방식으로 건설되어야 합니다.

배터리는 에너지 저장의 화학적 방법으로 분류됩니다. 그들은 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 이것은 이러한 배터리를 생산하는 데 사용되는 전기화학 전지에 의해 가능합니다.

배터리의 전기화학 전지는 두 개의 전극, 즉 음극과 양극으로 구성됩니다. 이 셀은 또한 전기 전도체이며 분리기로 분리됩니다. 분리기 자체는

또한 배터리에는 이온으로 구성된 전해질(음극과 양극 사이)이 있습니다. 이 이온은 음극 및 양극의 전도성 물질과 반응합니다. 이 반응은 배터리에 전류를 생성합니다.

배터리는 다양한 재료로 만들어지고 다양한 크기와 브랜드로 제공됩니다. 사용된 재료를 바탕으로 우리는

납산 배터리는 태양 에너지 저장에 사용되는 가장 오래되고 저렴한 배터리입니다. 그러나 방전 심도가 낮아 다른 배터리보다 빠른 교체가 필요합니다. 리튬 이온 배터리는 주거용 주택의 태양열 저장 시스템 유형으로 더 잘 사용됩니다. 그들은 더 비싸지 만 납산 제품보다 수명이 더 깁니다. 또한 에너지 밀도가 높아 좁은 공간에 에너지를 저장할 수 있습니다.

다음은 니켈-카드뮴 배터리입니다. 고온을 견디기 때문에 대규모 에너지 프로젝트에서 일반적입니다. Ni-Cd 배터리와 관련된 독성 및 카드뮴 폐기의 어려움은 Ni-Cd 배터리 사용의 주요 제약입니다. 플로우 배터리는 가장 크고 가장 비싼 배터리입니다. 대규모 설치에 가장 적합합니다. 그들은 낮은 저장 용량과 충방전 속도를 가지고 있습니다.

2. 그리드 태양열 저장 시스템

온 그리드 스토리지 시스템은 그리드 연결 시스템으로도 알려져 있습니다. 이 시스템은 표준 계통 연계형 인버터를 사용하며 배터리 저장 장치가 없습니다. 태양 에너지를 사용하는 주택 소유자는 공공 유틸리티 그리드에 일부 에너지를 저장할 수 있습니다. 가정에서 생성된 초과 태양 에너지는 일부 크레딧 또는 FiT(Feed-in-Tariff)와 교환하여 수출할 수 있습니다.

병입_관세_(FIT) 가정용 태양광 패널에서 생성하고 공공 유틸리티 그리드에 저장하는 전기 에너지의 각 단위에 대해 받게 되는 고정 전기 가격입니다.

이 계통 연결 시스템을 사용하는 고객의 경우 태양 전지판이 사용하는 것보다 더 많이 생산될 때 전력을 다시 계통으로 보낼 수 있습니다. 부하가 태양이 생성하는 것보다 많을 경우 공공 전력망에서 추가 전력을 구입할 수도 있습니다.

이러한 유형의 태양 에너지 저장 시스템을 사용하기 전에 정전이 발생할 때마다 패널에서 전기를 공급할 수 없다는 점을 이해해야 합니다. 이것은 안전상의 이유입니다. 왜냐하면 전력선에서 작업하는 라인맨은 그리드에 전력을 공급하는 소스가 없다는 것을 알아야 하기 때문입니다. 이것은 단순히 정전 중에 전원을 즐길 여유가 없음을 의미합니다.

이러한 유형의 태양 에너지 저장 시스템은 에너지 요금을 낮추고 태양광 인센티브의 혜택을 받고자 할 때 적합합니다.

3. 하이브리드 태양열 저장 시스템

하이브리드 에너지 시스템은 두 개 이상의 에너지 시스템을 조합하여 에너지 생산에 사용하는 시스템입니다. 이것은 에너지 생산을 위한 태양열 기술과 풍력 터빈의 조합일 수 있습니다.

하이브리드 태양열 저장 시스템은 태양열 저장 배터리와 공공 유틸리티 그리드의 조합일 수 있습니다. 이러한 유형의 태양열 저장 시스템을 사용하면 생성된 태양 에너지를 배터리에 저장하는 동안 고객이 공공 시설을 사용하게 됩니다. 배터리의 에너지가 소진되면 전력망으로 편안하게 전환할 수 있습니다. 반면에 공공 전력망에서 정전이 발생하면 배터리로 전환할 수도 있습니다.

4. 태양열 연료

이러한 유형의 태양 에너지 저장 시스템은 아직 진행 중인 작업입니다. 현재 상업용 에너지 시장에서는 흔하지 않습니다. 태양 연료는 햇빛이 없는 기간 동안 생성되고 저장되는 수소, 암모니아, 히드라진과 같은 합성 화학 물질입니다.

태양 연료의 생산은 태양 전지판의 전기(전기화학), 집중된 태양열 발전에서 생성된 열(열화학), 인공 광합성(광생물학) 또는 광자(광화학)에서 얻을 수 있습니다. 이 모든 것은 태양 에너지를 화학 에너지로 반투명하게 하는 일부 화학 반응을 유도함으로써 작동합니다.

태양 연료는 직접 또는 간접적으로 생산할 수도 있습니다. 직접 공정은 중간 에너지 변환 없이 햇빛으로부터 태양 연료를 생산합니다. 간접 공정은 먼저 태양 에너지를 다른 형태의 에너지(바이오매스 또는 전기)로 변환하고 이 에너지는 추가로 연료를 생산하는 데 사용됩니다.

에너지 변환 중에 일정량의 에너지가 손실됩니다. 이것이 간접 프로세스가 직접 프로세스보다 덜 효율적인 이유입니다. 그러나 간접 프로세스는 구현하기가 더 쉽습니다. 과학자들은 태양 연료 생산을 위한 직접 공정을 개선하는 방법에 대해 더 많은 연구를 수행하고 있습니다.

태양열 연료는 가능한 오래 보관할 수 있습니다. 또한 한 곳에서 다른 곳으로 운송될 수 있으므로 더 신뢰할 수 있는 전력망을 위한 가치 있고 유연한 자원이 됩니다.

5. 계층화된 태양 에너지 저장 시스템

태양 에너지는 두 가지 방식으로 활용 및 사용할 수 있습니다. PV 셀을 사용하고 CSP를 사용합니다. 계층화된 에너지 저장 시스템은 CSP와 함께 작동합니다. 태양 에너지를 열에너지로 저장하여 필요할 때 전기로 변환할 수 있습니다.

여기에서 온수 실린더, 축열 탱크 또는 축열 탱크라고도 하는 온수 저장 탱크는 공간 난방 또는 가정용으로 물을 저장하는 데 사용됩니다.

온수는 단열 탱크에 보관됩니다. 에너지가 전기를 생성하는 데 사용되는 경우 열을 사용하여 물을 끓이고 생성된 증기는 전기를 생성하는 터빈을 구동합니다.

6. 태양열 연못

태양 연못은 또한 집중 태양열 발전 시스템과 함께 작동합니다.

태양 연못은 태양 에너지를 열로 수집하고 저장하는 수역입니다. 작동 원리는 자연 대류의 반대입니다. 자연적으로 햇빛이 염수 연못에 닿으면 먼저 연못 바닥의 물을 가열합니다. 이 물은 밀도가 낮아지고 대류를 통해 분자가 표면으로 올라갑니다.

태양열 연못에서는 그 반대입니다. 연못은 대류를 방지하기 위해 만들어졌습니다. 연못은 바닥의 물을 완전히 포화시키기에 충분한 양의 소금을 받습니다. 평소와 같이 물이 가열되면 염도가 높고 뜨거운 물이 표면의 염도가 낮고 더 차가운 물과 완전히 섞이지 않습니다.

혼합은 온화하고 대류는 상단과 하단에서 별도로 발생합니다. 이 효과는 열 손실을 크게 줄입니다. 염분이 많은 물은 최대 90℃까지 가열할 수 있으며 상단은 30℃의 낮은 온도를 유지합니다.

나중에 염도가 더 높은 뜨거운 물을 터빈으로 보내 수요가 높을 때 전기를 생산하기 위해 회전할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

얼마나 많은 태양 에너지 저장 시스템이 있습니까?

태양 에너지 저장 시스템은 이 기사에서 논의된 다섯 가지에 국한되지 않습니다. 그 중 상당수가 아직 개발 중입니다. 이 기사에서는 상업용 에너지 시장에서 흔히 볼 수 있는 것들에 대해 설명했습니다.

태양 에너지를 저장하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

태양 에너지를 저장하는 가장 좋은 방법은 없습니다. 특정 유형의 태양 에너지 저장 시스템 선택은 필요, 예산 및 위치에 따라 결정되어야 합니다. 공공 그리드에서 멀리 떨어진 건물의 경우 오프 그리드 스토리지 시스템이 적합합니다. 이미 그리드에 연결되어 있지만 백업 전력이 필요한 건물에는 하이브리드 스토리지 시스템이 필요합니다.

태양 전지 저장 가치가 있습니까?

예, 그렇습니다. 배터리는 공공 전력망에서 정전이 발생하는 동안 계속 사용할 수 있습니다. 예산에 따라 수명이 최대 7년인 배터리를 구입할 수 있습니다.

태양 에너지는 얼마나 오래 저장할 수 있습니까?

저장 시스템은 에너지 및 전력 용량이 다릅니다. 에너지 용량(시간당 킬로와트로 측정)은 저장할 수 있는 에너지의 양이며 전력 용량(킬로와트로 측정)은 언제든지 방출할 수 있는 에너지의 양입니다. 이는 로드에 전원을 공급할 때 스토리지 시스템이 서비스를 제공할 수 있는 시간을 결정합니다.

추천

+ 게시물

댓글을 남겨주세요.

귀하의 이메일 주소는 공개되지 않습니다.