Introduzione alla Riserva di Energia

Introduzione alla Riserva di Energia

La questione della fornitura di energia per la nostra civiltà, supera di gran lunga la sfida di semplicemente integrare le fonti energetiche rinnovabili nel sistema utility esistente.

Mentre le sfide future includono la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e l'inquinamento, la fine della fornitura abbondante di energia da combustibili fossili di cui oggi godiamo è il disegno più vicino. Un'azione decisa, calcolato per passare come l'energia è attualmente raccolti e utilizzati devono essere prese per garantire mankindâ € ™ s futuro energetico.
Tecnologie energetiche rinnovabili come il vento e la generazione di energia solare a breve termine sono le opzioni per la produzione di grandi quantità di inesauribile, non inquinante di energia. All'altra estremità dello spettro, la gestione della domanda deve essere ampiamente adottato per limitare la quantità di energia che usiamo. Al centro dello spettro, misure di efficienza energetica, trasmissione e distribuzione di aggiornamenti di sistema, generazione distribuita di energia e condizionamento, e le disposizioni di immagazzinamento dell'energia sono necessari.
L'enorme quantità di sforzo necessario per rilanciare il settore energetico per il futuro porta con sé una preziosa opportunità per gli Stati ei paesi a sviluppare tecnologie utili, creare posti di lavoro, far crescere l'economia, e fornire una risorsa energetica più stabile e sicuro al suo popolo.

Disordini politici, deficit commerciali, e gli effetti negativi del cambiamento climatico punteggiano la necessità di questo cambiamento epocale nel settore energetico. Stati membri o paesi che prendono l'iniziativa di non investire in tecnologia dei combustibili fossili di energia e lo sviluppo non solo un esempio per gli altri a seguire, ma sarà posizionata per beneficiare economicamente più dalla continua crescita delle energie rinnovabili. Inoltre, il livello di affidabilità e sicurezza di energia può essere migliorata notevolmente attuando diversificate e distribuito metodi di deposito e di generazione di energia.
Nel prossimo futuro, la soluzione alla crisi energetica coinvolgerà utilizzando tutte le tecnologie disponibili insieme nel modo più vantaggioso. Fonti di energia convenzionali che utilizzano combustibili fossili diventerà più efficiente e pulito. I sistemi ibridi che utilizzano entrambi i carburanti rinnovabili e combustibili fossili emergeranno. La trasmissione ottimizzata e sistemi di distribuzione si evolverà dall'infrastruttura esistente.
Generazione di energia solare ed eolica continuerà a crescere. A livello di sistema misure di efficienza energetica saranno prese. Il consumo di energia e la domanda sarà ottimizzato nel tempo di utilizzo di gestione e di tecnologie efficienti. Sistemi di stoccaggio dell'energia emergerà e si evolvono, che abilita la distribuzione fonte di energia rinnovabile, e riduce notevolmente lo spreco di energia insito nel sistema attuale.

Come le nuove tecnologie e usi aumentare il valore di energia, mezzi di immagazzinare l'energia in eccesso e rifiuti diventerà sempre più importante.  

Carbone convenzionale o centrali nucleari che non possono cambiare rapidamente la loro fine potenza l'energia dei rifiuti di dumping quando la domanda cade. Linee di trasmissione e di distribuzione sono sovradimensionati per tenere conto di breve termine cicli di picco della domanda. Energia in eccesso prodotta dal vento e generatori solari non è utilizzabile senza un mezzo per conservarlo.
Nel corso degli anni, ha sviluppato produzione di energia che si sforza per soddisfare la richiesta dell'utente in modo più economico possibile. Questa si è manifestata nella costruzione di carbone di grandi dimensioni, nucleare, idroelettrico e impianti di generazione di basi accoppiate con fast-response, costoso, con un picco impianti di turbine a gas, e in alcuni casi impianti di energia, storage.

 Gli impianti di stoccaggio dell'energia sono stati utilizzati (principalmente pompato idroelettrica), gli operatori godono di una fonte flessibile di energia che produce profitti notevoli.
Accumulo di energia funge da ponte tra l'limitata, capacità variabile di generazione di fonti energetiche e l'altamente variabile, domanda ciclica griglia. Domanda griglia non solo varia in modo sostanziale minuto per minuto, ma anche ogni ora (di notte piuttosto che alla sera prima) e stagionali (estate inverno vs). Accumulo di energia può essere implementato come un buffer per abbinare la generazione disponibile alla richiesta dell'utente variabile.
La necessità riconosciuta di accumulo di energia elettrica non è nuovo. La gente ha messo a punto molti metodi per immagazzinare l'energia nel corso degli anni, tuttavia, il problema di immagazzinare grandi quantità di energia accessibile in maniera efficace ed economica è rimasto uno dei più difficili della scienza e problemi tecnici che il mondo abbia conosciuto. Oggi, l'avvento delle moderne fonti di energia rinnovabili migliora notevolmente la nostra capacità di raccogliere o la raccolta di energia, ma non a conservare quello che raccogliamo. Moderne fonti di energia rinnovabili intensificare la ricerca di robusti mezzi convenienti per immagazzinare l'energia. Fonti energetiche intermittenti come i pannelli solari o turbine eoliche richiedono capacità di stoccaggio di energia, se si vuole fornire coerenti, on-demand di potenza per l'utente, ed essere in grado di sostituire fonti fossili tradizionali alimentati. Nel brevetto US # 1247520 intitolato "sistema di potere Storing" €? depositata il 7 giugno 1907 da RA Fessenden e brevettato il Nov 20, 1917, Fessenden scrive:
"... La presente invenzione si riferisce all'utilizzo di fonti intermittenti di potere e più in particolare, naturali fonti intermittenti, come ad esempio la radiazione solare ed eolica, e ha per oggetto lo stoccaggio efficiente e pratica del potere in modo derivato. Ha tempo riconosciuto che l'umanità deve, in un prossimo futuro, essere affrontato da una carenza di potenza meno alcuni mezzi sono stati studiati per immagazzinare energia dalle fonti intermittenti di natura. Tali fonti sono, tuttavia, intermittente e il problema dello stoccaggio in un modo possibile, vale a dire un costo che deve essere inferiore a quello della generazione diretta da carbone, per molti anni ha attirato l'attenzione degli ingegneri più eminenti, tra i quali si possono menzionare Edison, Lord Kelvin, Ayrton, Perry, e Brush .. ». €?
Quasi cento anni sono passati e molto pochi progressi sono stati compiuti verso il raggiungimento degli obiettivi previsti dalla Fessenden e altri.

La necessità di immagazzinare l'energia disponibile dalla natura esiste ancora, ed è ancora più critica nel mondo di oggi. La nostra continua dipendenza dai combustibili fossili è causa di inquinamento, problemi di salute, il cambiamento climatico, e disordini politici. Mentre significativi progressi tecnologici di stoccaggio di energia sono stati fatti in molti settori, ma nessuno è stato progettato per soddisfare con successo questa sfida storage. Nessun metodo di lungo termine, ad alto accumulo di energia di alimentazione è stato dimostrato di essere costo-efficace, efficiente e flessibile abbastanza per ispirare un utilizzo diffuso.
Molti progressi nella tecnologia di accumulo di energia elettrica e metodi sono stati fatti negli ultimi tempi. Questi progressi sono venuti nelle aree di batterie, su larga scala pompato idroelettriche, impianti di stoccaggio di stoccaggio energia dell'aria compressa, volani, superconduttori di stoccaggio di energia magnetica, e super-condensatori. Chimica di accumulo di energia, più comunemente applicata nelle batterie, è la forma più prolifico al mondo di stoccaggio di energia. Tuttavia, ci sono molti inconvenienti per batterie per grandi impianti, compreso il costo, durata breve, e problemi di smaltimento. La forma più comune di accumulo di energia idroelettrica viene pompata. Questo metodo è stato applicato con successo a progetti su larga scala di utilità nella gamma di 50 MW a 2 GW di potenza, anche se è fortemente limitata dalla geografia. Di accumulo di energia ad aria compressa (CAES) è un'opzione emergente per lo stoccaggio, anche trovando la sua migliore applicazione in progetti su larga scala di utilità. Volani, magnetismo superconduttori e super-condensatori sono in genere adatti per applicazioni energetiche più bassi, anche se un po 'alta potenza può essere raggiunto quando molti dispositivi sono combinati. Questi dispositivi sono generalmente piuttosto costosi. Nessun costo-efficace ed efficiente metodo di stoccaggio di energia per le grandi esigenze è ancora emerso da questi progressi nella tecnologia.