පුනර්ජනනීය බලශක්තිය ගැන කිසිවෙකු ඔබට කලින් නොකියන දෙය මෙන්න: රාත්‍රියේදී සූර්යයා බබළන්නේ නැත, සහ නියමිත වේලාවට සුළඟ හමන්නේ නැත. පැහැදිලිව පෙනෙනවා නේද? නමුත් මෙම සරල කාරණය ඇත්ත වශයෙන්ම සමස්ත බලශක්ති සංක්‍රාන්තියේ විශාලතම හිසරදයකි.
ඒ ගැන සිතන්න. සාමාන්‍යයෙන් ඔබ පාන්දර 2ට Uber වෙත ඇමතීමට උත්සාහ කරන විට-ඔබේ දුරකථනයේ බැටරිය නරකම මොහොතේ මිය යයි. දැන් එම ගැටලුව සිතන්න, නමුත් එය සමස්ත විදුලිබල පද්ධතියයි. ගබඩා කිරීමකින් තොරව පුනර්ජනනීය බලශක්තිය ගැන කතා කරන විට අප කටයුතු කරන්නේ අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම එයයි.
නොගැලපීම ගැටලුව
සූර්ය පැනල සූර්යයා පවතින විට විදුලිය නිපදවයි. උපරිම නිෂ්පාදනය? සාමාන්‍යයෙන් දවල්ට විතර. නමුත් බොහෝ දෙනෙකුට ඇත්තටම විදුලිය අවශ්ය වන්නේ කවදාද? උදේ පාන්දර හැමෝම කෝපි හදලා වැඩට ලෑස්ති වෙන කොට ආයෙ හවස ගෙදර ඇවිත් රෑ කෑම උයන්න පටන් ගන්නකොට ලයිට් දාගෙන ටීවී බලනවා. වක්‍ර කිසිසේත්ම ගැලපෙන්නේ නැත.
සුළඟට තමන්ගේම විශේෂතා ඇත. සමහර විට ඔබ එය ඕනෑවට වඩා ලබා ගනී (ඇත්ත වශයෙන්ම සුළං ගොවිපලවල් ඇති නිසා වසා දැමීමට සිදු වන අවස්ථා තිබේඉතා වැඩියිවිදුලිය ජනනය වෙමින් පවතී), සමහර විට යන්තම් කිසිවක් නැත. ටෙක්සාස් හි සමහර ප්‍රදේශවල, සුළං උත්පාදනය කිසිවකට නැති තරම් ප්‍රමාණයක සිට එම සතිය තුළම ප්‍රාන්තයේ බලශක්ති අවශ්‍යතාවයෙන් 60% කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයකට සැපයිය හැකිය.
බලශක්ති ආචයනය පැමිණෙන්නේ මෙහිදීය. එය මූලික වශයෙන් බෆරයකි-විදුලිය ඕනෑ තරම් ඇති විට එය උදුරා ගැනීමට සහ ඔබට එය ඇත්ත වශයෙන්ම අවශ්ය වූ විට එය ඉතිරි කර ගැනීමට ක්‍රමයකි.
බලශක්ති ගබඩාව ලෙස හරියටම ගණන් ගන්නේ කුමක්ද?
මෙම යෙදුම ඔබ අපේක්ෂා කරනවාට වඩා වැඩි ඉඩක් ආවරණය කරයි. සෑම කෙනෙකුම වහාම "බැටරි" යැයි සිතන අතර, නිසැකවම, එය එහි විශාල කොටසකි. නමුත් පුනර්ජනනීය බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා විවිධ ප්‍රවේශයන් කිහිපයක් ඇතුළත් වේ:
පොම්ප කරන ලද ජලවිදුලි ගබඩාව1890 ගණන්වල සිට සදහටම-හොඳයි. සංකල්පය ඉතා සරල ය: ඔබට අතිරික්ත විදුලිය ඇති විට, ජලාශයකට ඉහළට ජලය පොම්ප කිරීමට එය භාවිතා කරන්න. ඔබට බලය අවශ්ය වූ විට, ටර්බයින හරහා ජලය නැවත පහළට ගලා යාමට සලස්වන්න. එය තවමත් ලොව පුරා ඇති ජාල-පරිමාණ ආචයනයේ වඩාත් පොදු ආකාරයකි, එය සියලු උපයෝගිතා-පරිමාණ බලශක්ති ගබඩාවෙන් 95%ක් වැනි දෙයකි. අවාසිය? ඔබට නිවැරදි භූගෝලීය-කඳු, නිම්න, ජලය විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්ය වේ. කැන්සාස් වල මේකෙන් එකක් හරියටම හදන්න බෑ.
බැටරි පද්ධතිඅලුත් ළමයි තමයි හැම සිරස්තලයක්ම හදන්නේ. ලිතියම්-අයන දැන් ආධිපත්‍යය දරන්නේ විදුලි වාහන උත්පාතය පිරිවැය නාටකාකාර ලෙස අඩු වන බැවිනි. 2010 සහ 2023 අතර, බැටරි පිරිවැය 90% කින් පමණ පහත වැටී ඇත. ඒක පිස්සුවක්. නමුත් සංවර්ධනයේ විකල්ප-සෝඩියම්-අයන බැටරි (ලිතියම් වෙනුවට ලුණු භාවිතා කිරීම), ප්‍රවාහ බැටරි (ශක්තිය-ගබඩා කරන ද්‍රවය ටැංකිවල තබා අවශ්ය පරිදි පොම්ප කරනු ලැබේ), මූලික වශයෙන් වායුගෝලයෙන් ඔක්සිජන් "හුස්ම ගන්නා" යකඩ-වායු බැටරි පවා ඇත.
සම්පීඩිත වායු ශක්තිය ගබඩා කිරීමපොම්ප කරන ලද හයිඩ්‍රොක් මෙන් ක්‍රියා කරයි, නමුත් ජලය වෙනුවට වාතය සමඟ. ඔබ වාතය සම්පීඩනය කර විදුලිය ලාභදායී වන විට එය භූගත ගුහාවල ගබඩා කර, අවශ්ය විට ටර්බයින හරහා එය මුදා හරින්න. මේවායින් බොහොමයක් තවමත් අවට නොමැත, නමුත් විභවය තිබේ.
තාප ගබඩා කිරීමඑය සෘජුවම විදුලිය ගබඩා නොකරන නිසා සිත්ගන්නා සුළුය-එය තාපය හෝ සීතල ගබඩා කරයි. සාන්ද්‍රිත සූර්ය බලාගාර සමහර විට සූර්යයාගේ තාප ශක්තිය ගබඩා කිරීම සඳහා උණු කළ ලුණු භාවිතා කරයි. හිරු බැස යෑමෙන් පසු පැය ගණනාවක් වාෂ්ප උත්පාදනය කිරීමට සහ ටර්බයින ධාවනය කිරීමට ලුණු ප්‍රමාණවත් තරම් උණුසුම් වේ (අපි කතා කරන්නේ සෙල්සියස් අංශක 500+). විදුලිය අඩු රාත්‍රියේදී අයිස් සාදන පද්ධති ද ඇත, පසුව උණුසුම් දහවල් කාලයේදී එම අයිස් ගොඩනැගිලි සිසිල් කිරීමට භාවිතා කරයි.
පියාසර රෝද, සුපිරි ධාරිත්‍රක, හයිඩ්රජන්-ලැයිස්තුව ඉදිරියට යයි. ඔබට ගබඩා කිරීමට කොපමණ ශක්තියක් අවශ්‍යද, එය කොපමණ කාලයක් ගබඩා කිරීමට අවශ්‍යද සහ කොපමණ ඉක්මනින් එය විසර්ජනය කළ යුතුද යන්න මත පදනම්ව සෑම තාක්ෂණයකටම එහි මිහිරි ස්ථානය ඇත.
එය වැදගත් වන්නේ ඇයි (පැහැදිලිව ඔබ්බට)
බලශක්ති ගබඩා කිරීම යනු හිරු බැස යන විට විදුලි පහන් දැල්වීම පමණක් නොවේ. එය ඇත්ත වශයෙන්ම එකවර ගැටළු කිහිපයක් විසඳයි.
ජාලක ස්ථායිතාව යනු උපයෝගිතා සැලකිලිමත් වන විශාල එකකි. සෑම තත්පරයකම සැපයුම සහ ඉල්ලුම අතර නිශ්චිත සමතුලිතතාවයක් පවත්වා ගැනීමට විදුලිබල පද්ධතියට අවශ්ය වේ. ඕනෑවට වඩා සැපයුම සහ සංඛ්යාතය ඉහළ යයි; ඉතා කුඩා වන අතර එය පහත වැටේ. ඕනෑම ආකාරයකින්, උපකරණවලට නරක දේ සිදු වේ. එම ශේෂය පවත්වා ගැනීමට උපකාර කිරීම සඳහා ගබඩා පද්ධතිවලට මිලි තත්පර වලින් ප්‍රතිචාර දැක්විය හැක. ඕස්ට්‍රේලියාවේ සමහර බැටරි ස්ථාපනයන් ඇත්ත වශයෙන්ම ප්‍රසිද්ධ වී ඇත්තේ සම්ප්‍රදායික බලාගාරවලට වඩා වේගයෙන් ජාලකය ස්ථාවර කිරීමට ඇති හැකියාව නිසාය.
ඊළඟට ආර්ථික කෝණයක් තියෙනවා. විදුලි මිල ගණන් දවස පුරා උච්චාවචනය වේ-සමහර විට නාටකාකාර ලෙස. පුනර්ජනනීය බලශක්තිය විශාල ප්‍රමාණයක් ඇති ස්ථානවල, විදුලිබල පද්ධතියට හැසිරවිය හැකි ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි විදුලියක් ජනනය වන නිසා අධික අව්ව හෝ සුළං සහිත කාලවලදී මිල ගණන් සෘණාත්මක විය හැක. ගබඩාව ඔබට විදුලිය මිළ අඩු හෝ බහුල වූ විට මිල දී ගැනීමට (හෝ උත්පාදනය කිරීමට) ඉඩ ලබා දෙන අතර මිල ඉහළ ගිය විට නැවත විකිණීමට ඉඩ සලසයි. මෙය බේරුම්කරණය ලෙස හැඳින්වේ, එය සැබෑ ව්‍යාපාරික ආකෘතියක් බවට පත්වෙමින් තිබේ.
දුරස්ථ ප්‍රජාවන් හෝ දූපත් සඳහා, පුනර්ජනනීය ද්‍රව්‍ය සමඟ යුගල කළ ගබඩා කිරීම ඩීසල් ජනක යන්ත්‍රවලින් ස්වාධීන වීම අදහස් කළ හැකිය. ඩීසල් නැව්ගත කිරීම සඳහා මිල අධික වන අතර, ඝෝෂාකාරී, දූෂණය, සහ නිරන්තර නඩත්තු අවශ්ය වේ. සූර්ය{2}}ප්ලස්-බැටරි පද්ධතියකට ඉහළ පෙර පිරිවැයක් තිබිය හැකි නමුත් ඉන්ධන සදහටම නොමිලේ.
පරිමාණ ප්රශ්නය
බලශක්ති ගබඩා කිරීම පිළිබඳ එක් උපක්‍රමශීලී දෙයක් නම්, එක් ප්‍රමාණයක් අනිවාර්යයෙන්ම සියල්ලටම නොගැලපේ.
කුඩාම පරිමාණයෙන්, ඔබට ගරාජය තුළ වහලයේ සූර්ය බලය සහ බැටරිය සහිත තනි නිවාස තිබේ-සමහරවිට කිලෝවොට්-පැය 10{2}}15 ආචයනය, රාත්‍රිය ගත කිරීමට හෝ ඇණහිටීමකදී උපස්ථයක් සැපයීමට ප්‍රමාණවත්ය. ටෙස්ලාගේ පවර්වෝල් වඩාත්ම ප්‍රසිද්ධ උදාහරණය විය හැකි නමුත් දැන් තරඟකරුවන් දුසිම් ගණනක් ඇත.
ප්‍රජා මට්ටම දක්වා ගෙන යන්න සහ ඔබට අසල්වැසි ප්‍රදේශයකට හෝ කුඩා නගරයකට මෙගාවොට්{0}} කිහිපයක් සේවය කිරීමට ඇත.
එවිට ඔබට උපයෝගිතා-පරිමාණ ස්ථාපනයන් සැබෑ ලෙසම විශාල වේ. කැලිෆෝනියාවේ Moss Landing බැටරි පහසුකමට මෙගාවොට් 3,000{4}}ක ධාරිතාවක් ඇත. එය ඉදිරිදර්ශනය කිරීමට නම්, එය පැය හතරකට නිවාස 225,000 ක් පමණ බල ගැන්වීමට ප්‍රමාණවත් වේ. ඒ වගේම ඔවුන් එය දිගින් දිගටම පුළුල් කරනවා.
ධාරිතාව තරමටම කාලසීමාව වැදගත් වේ. පැය කිහිපයක් සඳහා ශක්තිය ගබඩා කිරීම සඳහා බැටරි විශිෂ්ට වේ-එය "කෙටි කාල ගබඩාව" ලෙස හැඳින්වේ. නමුත් සෘතුමය ගබඩා කිරීම ගැන කුමක් කිව හැකිද? ශීත ඍතුවේ දී භාවිතා කිරීමට ගිම්හානයේ සිට අතිරික්ත සූර්ය බලශක්තිය ඉතිරි කර ගැනීමට අවශ්ය නම් කුමක් කළ යුතුද? ඒ සඳහා සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් තාක්ෂණයන් අවශ්ය වන අතර, අවංකවම, ඒ සඳහා අපට තවමත් විශිෂ්ට විසඳුම් නොමැත. හයිඩ්රජන් එක් හැකියාවක්, නමුත් එය මිල අධික හා අකාර්යක්ෂම වේ.
සැබෑ{0}}ලෝක අභියෝග
එය වඩා හොඳ වී ඇතත්, පිරිවැය තවමත් අංක එක අභියෝගයකි. විශාල බැටරි ස්ථාපනයකට කිලෝවොට් එකකට ඩොලර් 300-400ක්-පැය ධාරිතාවක් වැය විය හැකිය. එය බොහෝ දුරට අඩු වී ඇත, නමුත් ඔබ උපයෝගිතා පරිමාණය ගැන කතා කරන විට එය තවමත් මිල අධිකය. තවද බැටරි කාලයත් සමඟ පිරිහී යයි - ඒවා සදහටම පවතින්නේ නැත.
ද්‍රව්‍ය සැපයුම් දාමයේ ගැටලුවක් ද තිබේ. ලිතියම්, කොබෝල්ට්, නිකල්-ඉල්ලුම පතල් කැණීම්වලට වඩා වේගයෙන් වර්ධනය වේ. තවද මෙම ද්‍රව්‍ය බොහොමයක් පැමිණෙන්නේ සැක සහිත ශ්‍රම පරිචයන් හෝ පාරිසරික ප්‍රමිතීන් ඇති ස්ථාන වලින්. කර්මාන්තය විකල්ප සෙවීමට හෝ වඩා හොඳ ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ක්‍රම දියුණු කිරීමට ධාවන වේ.
අවසර දීම සහ නියාමනය බියකරු සිහිනයක් විය හැකිය. බලශක්ති ගබඩාව කෙතරම් අලුත්ද යත්, මෙම පද්ධති ජාලයට සම්බන්ධ කරන්නේ කෙසේද, ඒවා අයිති කර ගත හැක්කේ කාටද, ඒවාට වන්දි ගෙවිය යුතු ආකාරය පිළිබඳව බොහෝ ස්ථානවල පැහැදිලි නීති නොමැත. සමහර උපයෝගිතා ගබඩාව ඔවුන්ගේ ව්‍යාපාර ආකෘතියට තර්ජනයක් ලෙස දකින අතර අනෙක් ඒවා එය වැලඳ ගනී.
එවිට සරල භෞතික විද්‍යා ගැටලුවක් තිබේ: බලශක්ති පරිවර්තන පාඩු. ඔබ බැටරියක් ආරෝපණය කරන විට, ඔබට තාපය ලෙස යම් ශක්තියක් අහිමි වේ. ඔබ එය විසර්ජනය කරන විට, ඔබට තවත් අහිමි වේ. වට-සංචාර කාර්යක්ෂමතාව ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා 85{5}}90% විය හැකිය, එය ඉතා හොඳයි, නමුත් එයින් අදහස් වන්නේ ඔබට තවමත් ඔබේ ශක්තියෙන් 10-15% අහිමි වන බවයි. වෙනත් සමහර ගබඩා තාක්ෂණයන් සඳහා, පාඩු බොහෝ වැඩි ය.
දේවල් ගමන් කරන තැන
බලශක්ති ගබඩා කිරීම පිටුපස ඇති ගම්‍යතාවය සැබෑ ය. ගෝලීය ස්ථාපනයන් ඝාතීය ලෙස වර්ධනය වේ. 2023 දී පමණක්, ලෝකය පෙර වසරට වඩා ගිගාවොට් 50ක බැටරි ගබඩා ධාරිතාවක්-දෙගුණයක් එකතු කළේය.
අනපේක්ෂිත ස්ථානවල නවෝත්පාදනයන් අපි දකිමු. මෝටර් රථ බැටරි තවදුරටත් වාහන සඳහා ප්‍රමාණවත් නොවීම නිසා ස්ථාවර ගබඩාවක් ලෙස දෙවන ජීවයක් ලබා ගනී. වාහන{2}}සිට-ග්‍රිඩ් තාක්‍ෂණය සංවර්ධනය වෙමින් පවතී, එහිදී විද්‍යුත් මෝටර් රථවලට අවශ්ය වූ විට විදුලිබල පද්ධතියට නැවත බලය ලබා දිය හැකිය (ඔබේ මෝටර් රථය මූලික වශයෙන් රෝද මත බැටරියක් බවට පත් වේ).
දිගු-කාල ගබඩාව මීළඟ සීමාවයි. ගුරුත්වාකර්ෂණ බ්ලොක් භාවිතා කරමින් බලශක්ති ගබඩා කිරීම, දිය යට සම්පීඩිත වායු ගබඩාව, ද්‍රව වායු ශක්ති ගබඩාව වැනි වල් අදහස් කිහිපයක් තිබේ. මේවායින් සමහරක් ක්‍රියාත්මක වනු ඇත, බොහෝ ඒවා ක්‍රියාත්මක නොවනු ඇත, නමුත් අත්හදා බැලීම සිදුවෙමින් පවතී.
පිරිවැය පහත වැටෙන විට සහ තවත් ස්ථාන කාබන් විමෝචනය සඳහා මිලක් නියම කරන විට ආර්ථිකය දියුණු වෙමින් පවතී. සමහර වෙලඳපොලවල, සහනාධාර නොමැතිව ගබඩා කිරීම දැනටමත් තරඟකාරී වේ. මීට වසර පහකට පෙර පවා එය සත්‍යයක් නොවීය.
පහළ රේඛාව
බලශක්ති ගබඩාව යනු --පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සඳහා අමතර උපාංගයක් තිබීම පමණක් නොවේ-එය මුළු සංක්‍රාන්තියම කළ හැකි දෙයක් බවට පත්වෙමින් තිබේ. ගබඩා කිරීමකින් තොරව, ජාලය අස්ථායී වීමට පෙර ඔබට එතරම් සූර්ය හා සුළං එකතු කළ හැකිය. ගබඩා කිරීම සමඟ, සිවිලිම බොහෝ සෙයින් වැඩි ය.
ඇත්තටම අපි තාම මුල් දවස්වල ඉන්නේ. තාක්‍ෂණය වේගයෙන් දියුණු වෙමින් පවතී, පිරිවැය අඩු වෙමින් පවතී, අපි සෑම විටම නව යෙදුම් සොයා ගනිමු. නමුත් මූලික අගය ප්‍රස්තුතය පැහැදිලිය: ගබඩා කිරීම කඩින් කඩ පුනර්ජනනීය බලශක්තිය විශ්වාසනීය, යැවිය හැකි බලයක් බවට පත් කරයි. තවද එය සියල්ල වෙනස් කරයි.
ඉදිරි දශකය නැරඹීමට ආකර්ශනීය වනු ඇත. ලාභ පුනර්ජනනීය ද්‍රව්‍ය සහ වඩ වඩාත් දැරිය හැකි ගබඩා සංයෝගය දැනටමත් ලොව පුරා විදුලි වෙලඳපොලවල් කඩාකප්පල් කර ඇත. වසර පහකට පෙර 100% ෆොසිල ඉන්ධන මත යැපෙන ස්ථාන දැන් ඇතැම් දිනවල නිතිපතා 50%, 60%, 70% පුනර්ජනනීය බලශක්තියට පහර දෙයි. එය බොහෝ කලකට පෙර කළ නොහැකි බවක් පෙනෙන්නට තිබුණි.
තාක්‍ෂණික, ආර්ථික, නියාමනයට-තවමත් ගොඩක් වැඩ තියෙනවා. නමුත් ගමන් මග ඉතා පැහැදිලිය. පුනර්ජනනීය පද්ධති සඳහා බලශක්ති ගබඩා කිරීම අනාගතය පමණක් නොවේ; එය වේගයෙන් වර්තමානය වෙමින් පවතී.