Hifadhi ya nishati inahusu hasa uhifadhi wa nishati ya umeme. Uhifadhi wa nishati ni neno lingine katika hifadhi za mafuta, ambalo linawakilisha uwezo wa bwawa la kuhifadhi mafuta na gesi. Uhifadhi wa nishati yenyewe sio teknolojia inayojitokeza, lakini kutokana na mtazamo wa viwanda, imeibuka tu na iko katika utoto wake.
Kufikia sasa, China haijafikia kiwango ambacho Marekani na Japan zinachukulia hifadhi ya nishati kama sekta inayojitegemea na kutoa sera mahususi za usaidizi. Hasa kwa kukosekana kwa utaratibu wa malipo kwa uhifadhi wa nishati, mtindo wa kibiashara wa tasnia ya uhifadhi wa nishati bado haujachukua sura.
Betri za asidi ya risasi hutumia katika programu za hifadhi ya nishati ya betri yenye nguvu nyingi, hasa kwa usambazaji wa nishati ya dharura, magari ya betri na uhifadhi wa ziada wa mitambo ya nishati. Inaweza pia kutumia betri kavu zinazoweza kuchajiwa tena katika matukio ya nishati kidogo, kama vile betri za nikeli-metali ya hidridi, betri za lithiamu-ioni, n.k. Makala haya yanamfuata mhariri ili kuelewa faida na hasara za aina tisa za hifadhi ya nishati ya betri.
- Betri inayoongoza-asidi
faida kuu:
- Malighafi zinapatikana kwa urahisi, na bei ni ya chini;
- Utendaji mzuri wa kiwango cha juu cha kutokwa;
- Utendaji mzuri wa joto, unaweza kufanya kazi katika mazingira ya -40 ~ +60 ℃;
- Inafaa kwa malipo ya kuelea, maisha marefu ya huduma, na hakuna athari ya kumbukumbu;
- Betri zilizotumika ni rahisi kusindika tena, zinafaa kwa kulinda mazingira.
Hasara kuu:
- Nishati maalum ya chini, kwa ujumla 30-40Wh/kg;
- Muda wa huduma si mzuri kama ule wa betri za Cd/Ni;
- Mchakato wa utengenezaji ni rahisi kuchafua mazingira na lazima uwe na vifaa vitatu vya kutibu taka.
- Ni-MH betri
faida kuu:
- Ikilinganishwa na betri za asidi ya risasi, msongamano wa nishati umeboreshwa sana, uzito wa nishati ni 65Wh/kg, na msongamano wa nishati ya kiasi huongezeka kwa 200Wh/L;
- Msongamano mkubwa wa nguvu, unaweza malipo na kutekeleza kwa sasa kubwa;
- Tabia nzuri za kutokwa kwa joto la chini;
- Maisha ya mzunguko (hadi mara 1000);
- Ulinzi wa mazingira na hakuna uchafuzi wa mazingira;
- Teknolojia ni kukomaa zaidi kuliko betri za lithiamu-ion.
Hasara kuu:
- Kiwango cha joto la kawaida la kufanya kazi ni -15~40 ℃, na utendaji wa halijoto ya juu ni duni;
- Voltage ya kazi ni ya chini, aina ya voltage ya kazi ni 1.0 ~ 1.4V;
- Bei ni ya juu kuliko betri za asidi ya risasi na betri za hidridi ya nikeli-chuma, lakini utendakazi ni mbaya zaidi kuliko ule wa betri za lithiamu-ioni.
- Betri ya lithiamu-ioni
faida kuu:
- Nishati maalum ya juu;
- Jukwaa la juu la voltage;
- Utendaji mzuri wa mzunguko;
- Hakuna athari ya kumbukumbu;
- Ulinzi wa mazingira, hakuna uchafuzi wa mazingira; kwa sasa ni mojawapo ya betri bora zaidi za nguvu za gari za umeme.
- Supercapacitors
faida kuu:
- wiani mkubwa wa nguvu;
- Muda mfupi wa malipo.
Hasara kuu:
Msongamano wa nishati ni mdogo, ni 1-10Wh/kg pekee, na safu ya kusafiri ya supercapacitor ni fupi sana kutumiwa kama chanzo kikuu cha nishati kwa magari yanayotumia umeme.
Manufaa na hasara za uhifadhi wa nishati ya betri (aina tisa za uchanganuzi wa betri ya uhifadhi wa nishati)
- Seli za mafuta
faida kuu:
- Nishati maalum ya juu na mileage ndefu ya kuendesha;
- Msongamano mkubwa wa nguvu, unaweza malipo na kutekeleza kwa sasa kubwa;
- Ulinzi wa mazingira, hakuna uchafuzi wa mazingira.
Hasara kuu:
- Mfumo ni mgumu, na ukomavu wa teknolojia ni duni;
- Ujenzi wa mfumo wa ugavi wa hidrojeni umechelewa;
- Kuna mahitaji ya juu ya dioksidi ya sulfuri katika hewa. Kwa sababu ya uchafuzi mkubwa wa hewa wa ndani, magari ya seli za mafuta ya nyumbani yana maisha mafupi.
- Betri ya sodiamu-sulfuri
faida:
- Nishati mahususi ya juu (kinadharia 760wh/kg; halisi 390wh/kg);
- Nguvu ya juu (wiani wa sasa wa kutokwa unaweza kufikia 200～300mA/cm2);
- Kasi ya malipo ya haraka (dakika 30 kamili);
- Maisha marefu (miaka 15; au mara 2500 hadi 4500);
- Hakuna uchafuzi wa mazingira, inaweza kutumika tena (Na, S kiwango cha uokoaji ni karibu 100%); 6. Hakuna uzushi wa kutokwa kwa kibinafsi, kiwango cha juu cha ubadilishaji wa nishati;
haitoshi:
- Joto la kazi ni la juu, joto la uendeshaji ni kati ya digrii 300 na 350, na betri inahitaji kiasi fulani cha joto na uhifadhi wa joto wakati wa kufanya kazi, na kuanza ni polepole;
- Bei ni ya juu, yuan 10,000 kwa digrii;
- Usalama duni.
Saba, betri ya mtiririko (betri ya vanadium)
faida:
- Utoaji salama na wa kina;
- Kiwango kikubwa, saizi isiyo na kikomo ya tank ya kuhifadhi;
- Kuna malipo makubwa na kiwango cha kutokwa;
- Maisha marefu na kuegemea juu;
- Hakuna chafu, kelele ya chini;
- Kuchaji haraka na swichi ya kutokwa, sekunde 0.02 tu;
- Uchaguzi wa tovuti hauko chini ya vikwazo vya kijiografia.
upungufu:
- Ukolezi wa msalaba wa electrolytes chanya na hasi;
- Wengine hutumia utando wa kubadilishana ioni wa bei ghali;
- Suluhu hizi mbili zina kiasi kikubwa na nishati maalum ya chini;
- Ufanisi wa ubadilishaji wa nishati sio juu.
- Betri ya lithiamu-hewa
Kasoro mbaya:
Bidhaa ya mmenyuko imara, oksidi ya lithiamu (Li2O), hujilimbikiza kwenye electrode nzuri, kuzuia mawasiliano kati ya elektroliti na hewa, na kusababisha kutokwa kuacha. Wanasayansi wanaamini kuwa betri za lithiamu-hewa zina utendaji mara kumi wa betri za lithiamu-ioni na hutoa nishati sawa na petroli. Betri za Lithium-hewa huchaji oksijeni kutoka angani ili betri ziwe ndogo na nyepesi. Maabara nyingi duniani kote zinatafiti teknolojia hii, lakini inaweza kuchukua miaka kumi kufikia biashara ikiwa hakuna mafanikio.
- Betri ya lithiamu-sulfuri
(Betri za Lithium-sulphur ni mfumo unaoahidi wa uwezo wa juu wa kuhifadhi nishati)
faida:
- Msongamano mkubwa wa nishati, wiani wa nishati ya kinadharia inaweza kufikia 2600Wh/kg;
- Gharama ya chini ya malighafi;
- matumizi ya chini ya nishati;
- Sumu ya chini.
Ingawa utafiti wa betri ya lithiamu-sulfuri umepitia miongo kadhaa na mafanikio mengi yamepatikana katika miaka kumi iliyopita, bado kuna njia ndefu ya kutoka kwa matumizi ya vitendo.
