فناوری ذخیره سازی انرژی الکتریکی

سه نوع اصلی از فن‌آوری‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی وجود دارد که در صنعت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، یعنی فناوری ذخیره‌سازی انرژی هیدرولیک، فناوری ذخیره‌سازی انرژی هوای فشرده و فناوری ذخیره‌سازی انرژی چرخ طیار. فناوری ذخیره‌سازی انرژی هیدرولیک قدیمی‌ترین، از نظر فنی بالغ‌ترین و تجاری‌شده‌ترین فناوری با بیشترین ظرفیت تجهیزات است. حدود 500 نیروگاه ذخیره انرژی برق آبی در جهان وجود دارد که 35 نیروگاه از آنها بیش از 1،{3}}مگاوات ظرفیت دارند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی هیدرولیک معمولاً دارای دو مخزن بزرگ ذخیره‌سازی آب هستند، یکی در موقعیت پایین‌تر و دیگری در موقعیت مرتفع‌تر. در دوره هایی که مصرف برق کم است، آب از مخازن پایین به مخازن بالاتر برای ذخیره سازی فرستاده می شود. هنگامی که انرژی الکتریکی مورد نیاز است، انرژی پتانسیل جریان آب مخزن سطح بالا می تواند برای به حرکت درآوردن ژنراتور هیدروالکتریک برای تولید برق استفاده شود.
ذخیره انرژی هوای فشرده برای تحت فشار قرار دادن و انتقال هوا به معادن نمک زیرزمینی، معادن سنگ متروکه، مخازن آب زیرزمینی و غیره در دوره های مصرف کم انرژی است. هنگامی که بار الکتریکی زیاد است، هوای فشرده می تواند با سوخت سوزانده شود تا گازی با دمای بالا و فشار بالا تولید کند که توربین گاز را به انجام کار و تولید انرژی الکتریکی سوق می دهد. ظرفیت تجهیزات واحد کاربردی به چند صد مگاوات رسیده است. به عنوان مثال، نیروگاه فندورف آلمان با ظرفیت نصب شده 290 مگاوات در سال 1980 به بهره برداری رسید.
فناوری تولید انرژی ذخیره‌سازی فلایویل فناوری جدیدی است که برای تحقق تبدیل انرژی الکتریکی به شبکه برق متصل می‌شود. سیستم تولید انرژی ذخیره انرژی چرخ طیار در شکل 1.12 نشان داده شده است. این سیستم عمدتاً از موتورها، فلایویل ها، مبدل های الکترونیکی قدرت و سایر تجهیزات تشکیل شده است. اصل اساسی ذخیره انرژی چرخ طیار این است که انرژی الکتریکی موجود در سیستم قدرت را به انرژی جنبشی حرکت چرخ طیار در شرایط توان فراوان تبدیل کند. هنگامی که سیستم قدرت قدرت کافی ندارد، انرژی جنبشی حرکت چرخ طیار به انرژی الکتریکی برای استفاده توسط کاربران برق تبدیل می شود. در مقایسه با سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، فناوری ذخیره‌سازی انرژی چرخ فلایویل دارای مزایای بهره‌وری بالا (۸۰ تا ۹۰ درصد)، هزینه کم، بدون آلودگی، ذخیره‌سازی سریع انرژی و فناوری قابل اعتماد است. توجه محققان ژاپنی، ایالات متحده و آلمان را به خود جلب کرده است. به عنوان مثال، شرکت برق اوکیناوا ژاپن یک سیستم ذخیره انرژی چرخ طیار 210MJ را توسعه داد. آلمان در سال 1996 یک نیروگاه ذخیره انرژی چرخ طیار ذخیره انرژی مغناطیسی مغناطیسی با ظرفیت ذخیره انرژی 5MW·h/100MW·h با بازده سیستم 96% توسعه داد.