📜  世界上最奇怪的电池

📅  最后修改于: 2021-10-22 03:28:06             🧑  作者: Mango

在本文中,我们将讨论世界上最奇怪的电池的概述。并且还会讨论一些类型的电池并将详细讨论。让我们一一讨论。

概述 :

  • 电力供应必须满足需求,但这些变量全天波动很大。电力供应不足会产生大量问题,例如电力不足甚至完全停电。掉电是电力供应框架中故意或意外的电压下降。电力供应过剩导致能源消耗,并导致能源损失和投入成本的浪费。
  • 可再生能源甚至面临更大的问题,因为其中大部分是间歇性的,这意味着在某些情况下供应波动甚至更大,不幸的是,这导致全球范围内损失数十亿美元。
  • 现在,如果我们想同时解决可再生能源和储能问题,我们可以转向水电甚至水泵储能。理论上,这是无限期储存能量的最有效方式。然而,这并不适用于所有类型的经济,特别是对于较小的电网或有环境法规的孤立区域。
  • 通常,在水电之外,能量通常存储在化学电池中,但由于能量密度低和生命周期有限,化学电池效率相对较低。不幸的是,截至目前,与不可再生能源(如柴油、天然气甚至煤炭)相比,电池的能量密度还远远不够,因此可能在未来很多年都会出现混合动力系统。这创造了许多非常独特的替代存储系统,其中一些非常奇怪。

替代类型:
一些替代的存储系统如下。

  1. 低温电池——
    上述讨论将我们引向理论上最先进的电池系统之一,称为低温电池。这基本上使用低温循环,只有少数项目正试图以高视野开发这种类型的存储,从而导致他们在英格兰卡灵顿的 250 兆瓦时发电厂。这种特殊的工厂在低压容器中压缩空气并将其冷却至 -196 °C 并在那里储存,然后最终暴露在环境温度下,导致快速重新分类和 700 倍膨胀,从而驱动涡轮机并发电.它可以将压缩空气保持数周甚至数月。这种类型的系统远非 100% 有效,而且由于投入成本和所涉及的基础设施,该系统是否负担得起存在很大争议。尽管如此,看看他们是否可以在其中一个站出售液氮会很有趣。
  2. 重力高效存储 –
    它也被称为重力电池。这通常会使用某种类型的电动发电机,通过输入功率将重量调整到一定高度。一旦电网需要电力,制动器就会松开,重量下降,从而将电力传输到发电机和电网。现在,Gravtricity 是其中一家公司,该公司正在展示其两座 27 吨重的塔式存储设备。该钻机高 50 英尺,能够产生 250 千瓦的电力。他们计划建造一个 20 兆瓦的装置,这将具有很高的输出功率和持续时间。这将能够产生两个半小时的全功率或超过 5 小时的 5 兆瓦。从理论上讲,这将能够持续数年,并且考虑到这些类型的建筑物所涉及的大量加固以及由于惯性变化导致的电力效率低下,电力输出会有变化。  
  3. 飞轮储能 –
    这种机械电池已经存在一段时间了,它只是利用飞轮来维持系统中的旋转能量。电机在提供能量时使飞轮旋转,然后减速并放电以向电网供电。尖端系统由复合材料制成,可在真空中以高达 50,000 rpm 的速度旋转。最新的飞轮也是磁悬浮的,因此它们可以持续很长时间。飞轮的尺寸和转速是有限制的,所以我们可能需要多个飞轮来产生兆瓦的功率。许多卫星实际上使用飞轮系统进行定位和能量存储。这种类型的系统对于输入太阳能是间歇性的离世界应用也非常有用。归根结底,它们是最好的存储系统之一,但更高效率的设计成本高昂,而且它们在日常应用中并不实用。
  4. 液流电池 –
    该框架是一种电化学电池,其中能量由分解在液体中的两个化学部分产生。这些液体被泵入提供离子交换的中心膜。这些类型的电池具有出色的使用寿命,但与传统电池相比,它们提供的功率要低得多。洛克希德马丁公司已经建立了自己的液流电池版本,它基本上是一个 25 兆瓦时的系统,可以以全额定功率放电长达 5 小时。它可能适用于较小的应用,但无法满足高能量需求。

结论 :
因此,出现了大量新的电池设计。我们总是不得不对新的和大胆的主张持怀疑态度。我们很可能不会立即看到电池能量密度的任何革命性成果。然而,未来是非常不可预测的,看到电池在未来 10 年实际发展多远将是一件令人着迷的事情。