Armazenamento de Energia: Definições e Rotas Técnicas (Ultra-Detalhadas)

Armazenamento de energia: definições e vias técnicas (ultra-detalhadas)

(1) Definição do armazenamento de energia

O armazenamento de energia refere-se ao processo de armazenamento de energia através de meios ou equipamentos e liberá-la quando necessário.Realiza a correspondência da produção e do consumo de energia no tempo e no espaço, servindo de base para a flexibilidade do sistema.

O armazenamento de energia é uma tecnologia vital e um equipamento básico que sustenta o novo sistema de energia.fonte de alimentação em estado de espera, de arranque negro e de apoio à resposta à procura, constituindo uma medida crucial para melhorar a flexibilidade, a economia e a segurança do sistema eléctrico tradicional.Pode aumentar significativamente a capacidade de absorção de energias renováveis como a eólica e a solar, apoiar a geração de energia distribuída e as microredes, e funcionar como uma tecnologia chave que impulsiona a mudança da energia primária dos combustíveis fósseis para as energias renováveis.O armazenamento de energia facilita a partilha aberta e o comércio flexível da produção e do consumo de energia, bem como a coordenação multienergéticaConstituem a base fundamental para a construção da Internet da Energia, o avanço da reforma do sistema de energia e a promoção de novas formas de indústria energética.

II) Rotas técnicas de armazenamento de energia

De acordo com a forma como a energia é armazenada, o armazenamento de energia pode ser dividido em cinco categorias: armazenamento de energia mecânica, armazenamento de energia eletromagnética, armazenamento de energia eletroquímica,armazenamento de energia térmica e armazenamento de energia de hidrogénioEntre eles, o armazenamento de energia mecânica inclui principalmente o armazenamento hidráulico bombeado, o armazenamento de energia de ar comprimido, o armazenamento de energia do volante e assim por diante;O armazenamento de energia eletromagnética inclui principalmente supercondensadores e armazenamento de energia magnética supercondutoraO armazenamento de energia eletroquímica inclui principalmente baterias de iões de lítio, baterias de chumbo-ácido, baterias de fluxo, baterias de sódio-enxofre, etc.

Divide-se em quatro grandes categorias de acordo com os requisitos funcionais dos cenários de aplicação: tecnologia de armazenamento de energia orientada para a capacidade, tecnologia de armazenamento de energia orientada para a energia,Tecnologia de armazenamento de energia orientada para a energia e tecnologia de armazenamento de energia de reservaEm geral, as quatro categorias são orientadas para a capacidade (≥4h), orientadas para a energia (aproximadamente 1 ̊2h), orientadas para a potência (≤30min) e de reserva (≥15min).

III) Indicadores técnicos do armazenamento de energia

Os principais indicadores técnicos da tecnologia de armazenamento de energia incluem principalmente a densidade de energia, a densidade de potência, a taxa de carga-descarga, a eficiência do armazenamento de energia, a vida útil do ciclo, o tempo de resposta e assim por diante.
Densidade de energia (Wh/kg): refere-se à energia armazenada por uma bateria por unidade de massa, sendo 1 Wh igual a 3600 Joules (J) de energia.Por exemplo:, a densidade energética das baterias de chumbo-ácido ordinárias é de aproximadamente 40 Wh/kg.
Densidade de potência (W/kg): refere-se à taxa a que uma bateria por unidade de massa pode produzir energia durante a descarga.e não existe correlação directa entre a densidade de potência e a densidade de energia, uma maior densidade de energia não significa uma maior densidade de potência.De facto, a densidade de potência descreve a capacidade de taxa de uma bateria, ou seja, a corrente máxima a que uma bateria pode descarregar.A densidade de potência é fundamental para a investigação e desenvolvimento de baterias e veículos elétricosUma elevada densidade de potência permite que os veículos eléctricos acelerem rapidamente. A densidade de potência das baterias convencionais de chumbo-ácido varia geralmente de dezenas a centenas de watts por quilograma,Indicando o seu mau desempenho de alta taxa de descarga, enquanto as baterias de iões de lítio podem actualmente atingir uma densidade de potência de vários quilowatts por quilograma.
Taxa de carga-descarga: Taxa de carga-descarga = corrente de carga-descarga / capacidade nominal. O símbolo "C" é utilizado para indicar a capacidade de carga e taxa de descarga de uma bateria,onde 1C representa a corrente necessária para descarregar completamente uma bateria num período de uma hora.
Eficiência de armazenamento de energia: refere-se à relação entre a quantidade elétrica armazenada por um dispositivo de armazenamento de energia e a energia de entrada.