エネルギー貯蔵

再生可能エネルギーの出現以来、重要かつ持続的な課題が生じています:エネルギー貯蔵システム。最適なエネルギー生産の可能性があるにもかかわらず、再生可能エネルギーは貯蔵能力に関する大きな欠点があります。

エネルギー貯蔵システムとは

エネルギー貯蔵システム
従来のバッテリー

エネルギー貯蔵システムは、任意の形式のエネルギーを貯蔵し、必要に応じてそれを解放するために適用されるシステムです。エネルギーの解放は、それがどのように貯蔵されたかに必ずしも一致する必要はありません。

従来のバッテリーはエネルギー貯蔵の一形態です。これにより、私たちはエネルギーの貯蔵を管理し、無駄を減らし、最も効率的に利用しています。

電力会社にとって重要なのは、消費者がエネルギーを必要とするときにアクセスできるようにすることです。したがって、これらのシステムは利用可能性を向上させるために継続的に改善される必要があります。

貯蔵システムの分類

エネルギー貯蔵システム
大規模ストレージシステム

貯蔵システムは、そのエネルギー貯蔵容量に基づいて3つのタイプに分類できます:

大規模貯蔵システム

需要が高い地域で使用され、ギガワット(GW)単位で測定され、発電所、緊急用システム、およびその他の補助システムに電力を供給します。たとえば、滝からの発電を制御するために水力発電所で使用されます。

ネットワーク上のストレージシステム

これは、再生可能エネルギーおよび電気グリッド分野で最もよく知られているシステムです。通常、メガワット単位でエネルギーを貯蔵します。たとえば、太陽光エネルギー業界では、安定したエネルギー供給を確保するために広く超伝導体、フライホイール、またはバッテリーが使用されます。

ユーザーのストレージシステム

これらのシステムは規模が小さく、通常は住宅地域で使用され、キロワット(kW)単位で測定されます。これらには、バックアップ電源を提供したり、家庭や小規模企業のためにエネルギーの使用を最適化したりするさまざまな種類のバッテリーや類似のデバイスが含まれます。

なぜエネルギーを貯蔵するのですか?

エネルギー貯蔵システム
スマートグリッド

エネルギーを貯蔵する理由は3つあります:

  • 安定した品質と供給の確保:予備エネルギーがあると、電力網に依存せずにそれを使用できます。これにより、安定した高品質のエネルギー供給が確保されます。
  • 再生可能エネルギーの発展の促進:エネルギー貯蔵システムが増えるにつれて、再生可能エネルギーが市場でますます人気を集めています。
  • スマートグリッドの開発:スマートグリッドは、エネルギーの双方向交換を可能にします。再生可能エネルギーでは、電力が生成され、余剰部分が電力グリッドに供給されたり、必要に応じて受け取られたりすることができます。これにより、より柔軟で効率的な電力システムが作成されます。

ストレージニーズ

エネルギー貯蔵システム
水素技術を活用したエネルギー貯蔵

 

一般的に、エネルギーは完全に生成と消費のプロセスを同期させることはできないため、貯蔵される必要があります。目標は、必要な時にエネルギーを利用できるようにすることです。

貯蔵システムの発展により、一日中に生成されたエネルギーを節約し、太陽エネルギーが利用できない時にそれを利用できます。

再生可能エネルギーの場合、エネルギーの貯蔵は自然の変動に完全に依存しています。これにより、実際の需要に応じてエネルギー生産を調整する柔軟性が制限されます。

明確な例として風力エネルギーが挙げられます。頻繁に強風の地域にいても、風の強さは一定ではありません。

このような状況では、風力エネルギーの貯蔵により、エネルギー供給の中断を回避できます。貯蔵システムの目標は、再生可能エネルギーを最大限に活用することです。

エネルギー貯蔵の新しい側面

鉛蓄電池など、エネルギー貯蔵は100年以上前から存在しているため、新しい技術ではありません。

時間の経過とともに、これらのシステムは改良されました。それらの性能と応用性は著しく向上し、エネルギーを使用する際に最大の柔軟性と利便性を提供しています。

エネルギー貯蔵システム
リチウムイオン電池

そのため、これらの貯蔵システムは再生可能エネルギー産業の扉を開き、それらを改善しようとしています。これらのシステムの発展は、エネルギーの将来を決定し、その重要性は過小評価されていません。

再生可能エネルギーは従来のエネルギーと同様に利用可能であるため、供給は確保されます。さらに、それらは環境への影響を軽減し、地球規模の気候変動の否定的な影響に対抗します。

現在最も強力なエネルギー貯蔵システムの1つは、リチウムイオン電池です。価格は高いですが、軽量で高効率なので、将来的には再生可能エネルギー(および電気自動車用)の主要な選択肢となる可能性があります。

まとめ

エネルギーの貯蔵は、将来だけでなく現在においても電力システムの基本的な要素です。再生可能エネルギーの需要がますます高まる中で、その重要性はますます高まっています。

エネルギー貯蔵システムの動作方法

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