Layanan Aggregator untuk PV dan sistem-sistem penyimpanan Energi Baterai Gedung Perumahan

1. Sistem Penyimpanan Energi Listrik: Teknologi-Negara' dan seni, dan Analisis Techno-
Economic Keuntungan Aplikasi
Halaman Madinah, A. W. Bizuayehu, J.
MUKASURAT S. Catalão Interior Beira, Covilha
Melambantnya, INESC-ID dan paparannya,
Lisbon, Lisbon, Melambantnya
Portugal buzeabebe@gmail.com;catalao@ubi.pt
E. M. G. Rodrigues ALSTOM Masa
Depan, Tech. Eksekusi,
Birr,
Switzerland eduardo.rodrigues@po
wer.alstom.com
J. Contreras
Melambantnya Castilla-La
Mancha Ciudad nyata,
Spanyol Javier.Contreras@uc
lm.es
Abstrak
Saat ini, dengan penetrasi skala besar dari
didistribusikan dan sumber daya energi terbarukan,
Penyimpanan Energi Listrik (EES) berdiri keluar untuk
kemampuannya penambahan,mengontrol intermittence
fleksibilitas dan menyediakan back-up generasi ke
jaringan listrik. Ia mewakili link kritis antara rantai
pasokan energi dan, lebih-lebih lagi, sebuah elemen
kunci untuk meningkatkan peran dan daya tarik
generasi yang dapat diperbaharui ke dalampower grid,
memberikan sejumlah manfaat ekonomi dan teknis
untuk sistem daya stakeholder. Pada sistem islanded
dan micro-pembangkit energi, sedang diperbarui
tentang keadaan-seni sistem EES dan manfaat mereka
menjadi lebih relevan. Dengan itu, dalam karya ada
analisa yang komprehensif EES teknologi terkemuka'
aset-aset utama, masalah penelitian, tokoh pasar
global, manfaat ekonomi dan aplikasi teknis
disediakan.
1. Pendahuluan
Di masa lalu, utilitas sistem daya telah beroperasi
dalam bentuk yang lebih sederhana melalui satu-arah
dari transportasi pembangkit listrik besar jauh dari titik
konsumsi. Dengan pengenalan didistribusikan dan
sumber daya energi terbarukan, Energi Listrik (EES
Penyimpanan Aplikasi) (setelah lama mengabaikan)
akan kembali pulih, di atas pengakuan dan kemajuan
teknologi peranannya dalam menambahkan,
mengontrol intermittence fleksibilitas dan catu daya
menyediakan untuk jaringan [1].
Daya Listrik merupakan komoditi yang mungkin
menjadi tohor jika ia tidak dipelihara atau memakan
habis. Dalam keadaan tertentu, listrik menggunakan
sumber daya energi terbarukan (seperti angin dan solar,
generasi yang tidak bekerja semua waktu dan memiliki
fluktuasi karena besar stochastic alam) adalah sulit
untuk menyesuaikan menanggapi kebutuhan
permintaan. Oleh karena itu, penyimpanan yang
diperlukan untuk menghindari berarti masalah stabilitas
[1]-[3], karena tidak layak lagi untuk
mempertimbangkan membangun lebih efisien, atas-
dirancang dan mahal pembangkit listrik
Sebagai sebuah solusi muktamad. Sebagai keuntungan
utama dari sistem EES pelepasan kapasitas tambahan
ke grid ketika ia adalah bernilai, berbagai aplikasi
mereka akan memperkuat jaringan daya dan
mempertahankan tingkat beban bahkan selama critical
service jam. Akibatnya, sistem EES mewakili link kritis
antara rantai pasokan energi, berdiri sebagai elemen
kunci untuk meningkatkan energi terbarukan integrasi
petak, serta untuk didistribusikan generasi energi
tersebar dan berdiri sendiri sistemdaya studi kelayakan.
Selain itu, dalam pengertian yang lebih luas, EES akan
mengaktifkan konsep Petak cerdas untuk menjadi
kenyataan.
Pasokan listrik di digabungkan dan decentralized
konvensional menggunakan sumber daya energi
terbarukan teralis memerlukan terjangkau, dan dapat
diandalkan mekanisme manajemen daya, termasuk
sistem penyimpanan yang berkelanjutan, meskipun
beberapa kemunduran dalam sistem penyimpanan
diterapkan pada listrik, yang berhubungan dengan jenis
teknologi dan biaya pengoperasian [4], [5]. Beberapa
teknologi penyimpanan telah dikembangkan dengan
karakteristik respons berbeda, dan negara-seni sistem
EES ini, keuntungan mereka dan aplikasi mereka telah
diperiksa dan uraikan sepanjang karya ini.
Dalam keadaan tertentu, pada sistem daya pulau',
ada beberapa tantangan tambahan untuk menghadapi.
Di bawah penetrasi terbarukan skala besar, yang dari
jauh terletak skenario dan tidak terhubung ke listrik,
aplikasi EES teralis lain bersama dengan efisien
manajemen jaringan distribusi mengambil sebuah hal
yang lebih penting lagi putar. Justru itu, perhatian
khusus harus diberikan kepada kepulauan EES pada,
mempelajari persyaratan khusus mereka, dan teknologi
yang paling sesuai.
2. Keterangan tentang Penyimpanan Energi Listrik
Prinsip-prinsip EES Dasar
EES, seperti yang diperlihatkan pada gambar 1,
merujuk kepada proses mengkonversi energi listrik dari
sebuah sumber daya atau jaringan melalui sebuah
modul konversi energi () ke bentuk lain ECM atau
medium penyimpanan energi (ESM), seperti bahan
kimia, mekanis, atau magnetic termal.
1415978-1-4799-2504-9/14$31©2014 IEEE
DOI 10.1109/HICSS.2014.290
2014 47th Konferensi Internasional Hawaii Sistem pada Ilmu Pengetahuan

2. 2296
2.2.1. Manfaat Teknis
Gambar 1. Siklus EES berbentuk skematik
representasi
Energi peralihan ini disimpan untuk waktu yang
terbatas untuk dapat dikonversi ke energi listrik bila
diperlukan [1]. Roundtrip-efisiensi sistem EES
berkurang oleh kedua proses transformasi energi
efisiensi yang melekat dan kerugian penyimpanan.
Sebuah EES ditandai oleh banyak fitur yang terkait
dengan kapasitas listrik, efisiensi, perilaku
pengisian/pengosongan, biaya, dan lingkungan seumur
hidup/Lokasi: masalah. Beberapa dari sifat ini saling
berhubungan rejional. Misalnya, dalam beberapa,
khususnya memimpin-teknologi baterai asam,
kedalaman-elektrostatis sangat penting dan dapat
mempersingkat atau memperbesar seumur hidup
mereka. Sebagian besar fitur yang relevan ESS akan
dibincangkan dan yang ditetapkan untuk teknologi yang
ada nanti pada bagian 3 pada karya ini.
Kajian teknologi EES kecocokan dilakukan dengan
mempertimbangkan semua fitur, untuk manfaat dari
pihak sistem daya berbeda/stakeholder (dari utilitas
untuk pengguna-akhir).
2.2. Keuntungan menggunakan EES
Pada dasarnya keuntungan EESs dapat
diklasifikasikan ke dalam dua kategori generik yang
membuat menarik penyimpanan listrik. Pada satu sisi,
EES energi tinggi akan membantu meningkatkan
keuntungan, iaitu, ia menahan manfaat ekonomi untuk
sistem daya stakeholder. Pada sisi lain, daya tinggi EES
memberikan keandalan, keamanan dan produktivitas,
iaitu, ia memberikan manfaat teknis. Lebih jauh lagi,
klasifikasi ini tidak wajib apa pun, yang memungkinkan
untuk menemukan keuntungan tinggi pada aplikasi
daya tinggi dan juga sebaliknya.
Pada saat yang sama, dan daya ini dapat
diklasifikasikan manfaat energi menurut apa yang
mereka berikan untuk sistem daya stakeholder,
penghematan ekonomi/pendapatan atau penyempurnaan
teknis.
Manfaat teknis yang paling relevan dari EES adalah
sebagaiberikut:
a) Waktu energi Bulk-bergeser, untuk meratakan beban
puncak dan memberikan harga listrik, pencukur
arbitrage. Misalnya, kendaraan listrik mewakili satu
jenis EES yang dapat memberikan manfaat
manajemen daya ini, membawa ke smart grid dan
RES integrasi.
b) EES dapat memainkan peran penting dalam integrasi
energi terbarukan ke dalam grid [2].
c) Lebih Efisien dan kontribusi energi terbarukan
dijamin menggunakan EES, juga menimbulkan
berbagai penggunaan opsi pasokan energi
didistribusikan di pembangkit energi.
d) Beberapa base-load tanaman generasi tidak
dirancang untuk operasi sebagai bagian memuat atau
untuk memberikan output variabel. Namun,
penyimpanan dapat memberikan solusi yang menarik
untuk kemunduran ini dengan menyetel titik operasi
optimal, dan bukannya daripada menembakkan
generator siaga. Selain itu, EES memiliki bahagian
unggul-efisiensi beban [6].
e) Penyimpanan efisien dapat digunakan untuk
menyediakan hingga dua kali kapasitasnya untuk
aplikasi peraturan; menggunakan (pengisian penuh
ke bawah) dan penuh elektrostatis (atas).
f) Output penyimpanan dapat diubah dengan cepat
memberikan dukungan yang ramping dan hitam
mulai ke grid (dari tidak ada yang penuh atau dari
penuh ke tidak ada dalam detik daripada menit) [6].
g) EES adalah cara praktis untuk memberikan bantuan
congestion transmisi [3].
h) Penyimpanan energi dapat digunakan sebagai solusi
untuk meningkatkan keandalan layanan petak.
i) Akan selalu ada lokasi ideal untuk EES portabel
dalam sistem distribusi. Pada bagian atas yang,
sistem-sistem ini dapat juga dipindahkan agar setelah
beberapa tahun, ketika melakukan upgrade dari
sistem dilakukan, EES portabel dapat dipindahkan
dan digunakan untuk melakukan fungsi yang sama
sekali lagi [3].
j) Penyimpanan energi dapat menguntungkan utilitas
atau sistem independen yang memungkinkan
operator transmisi dan distribusi deferrals upgrade.
k) EES dapat melayani sebagai berdiri-oleh sumber
daya untuk substations pada situs-dan jalur
distribusi, atau untuk menambahkan transformer.
l) Dalam waktu dekat, teknologi ESS dapat
memfasilitasi energi listrik lainnya menggunakan,
seperti transportasi dan generasi panas.

3. 2297
2.2.2. Manfaat ekonomi
Yang paling relevan manfaat ekonomi dari EES adalah
sebagaiberikut:
a) Penyimpanan energi dapat memangkas biaya bagi
Secara umum, sibuk listrik adalah lebih murah
dibandingkan ke puncak tinggi listrik, dan ini juga
bermanfaat bagi orang-orang yang penjual listrik.
b) Ia memainkan peran kunci pada menstabilkan harga
pasar listrik membebaskan sektor daya dari spekulasi
dan pergerakan tersebut dikenakan oleh bahan bakar
fosil.
c) Penggunaan EES juga akan mengesampingkan
kebutuhan untuk generasi puncak, menghindari
beban biaya tambahan yang tidak perlu untuk
pembangkit listrik.
d) Ia akan memberikan kontribusi untuk pembangunan
ekonomi dan kesempatan kerja bagi banyak negara-
negara.
e) Ia akan memungkinkan penggunaan yang lebih
efisien dan terbarukan kapasitas generasi sibuk,
mendorong lebih banyak lagi peluang-peluang
investasi pada teknologi ini.
f) EES mungkin membantu untuk menghindari
kemacetan transmisi, yang dikenakan biaya yang
sangat mahal dan paling utilitas coba untuk
menghindari mereka dalam sebuah lingkungan pasar
menjadikan persaingan [3].
g) Mengurangi kebutuhan untuk kapasitas transmisi
dan distribusi upgrade, maka meminimalkan
investasi yang tidak perlu.
h) Meningkatkan dan meningkatkan ketersediaan
layanan perwara, mengurangi penalti untuk
generator dan biaya infrastruktur dimensioning atas.
i) Memungkinkan listrik yang dikendalikan oleh pasar
dispatch, mendorong partisipasi proaktif para
pelanggan untuk keuntungan mereka aman dan
menciptakan sebuah skema berbagi biaya dalam
sistemdaya.
j) Storage cenderung melemah dan GHG emisi
lainnya, mengurangi biaya karbon. Akan tetapi, hal
ini pengurangan biaya adalah khusus untuk sumber
daya yang sangat berbeda-beda dan teknologi antara.
k) Dibandingkan dengan nilai rata-rata untuk instalasi
yang berhubungan dengan daya di bawah
pembangunan saat ini, biaya komponen
penyimpanan adalah relatif lebih murah.
Ilustrasi yang lebih praktis keuntungan dari aplikasi
EES, misalnya: Kaheawa proyek tenaga angin II di
Pulau Maui Maaleea, Hawaii, USA, sejak tahun 2012,
melayani lebih dari 145,000 orang (kurang-lebih 68.000
pelanggan) dengan pertanian dan wisata menggunakan.
Puncak permintaan untuk situs ini hampir 195 MW,
yang disediakan menggunakan 72 MW, angin 1,2 MW
dari PV dan 290 MW bahan bakar fosil, sebagai sumber
utama energi. Proyek menggunakan baterai storage
system berdasarkan advanced memimpin asam-baterai
dengan 10 MW kapasitas dan lelehannya yang telah
diperingkat 45 min, dirancang untuk aplikasi untuk
mendukung hampir 21 MW.
Ia mewakili sebuah bagian yang nyata dari output
pertanian dipekerjakan, angin termasuk pasokan listrik
reserve, ramping dan kapasitas terbarukan
memersatukan Ikatan, di antara manfaat lain
Santa Rita penjara proyek petak cerdas dengan
tanggal penyelesaian pada bulan Maret 2012, yang
diluncurkan oleh Alameda County dan Chevron Solusi
Energi, adalah ilustrasi lain dari integrasi EES pada
para tenaga angin, solar energi solar, termal, sel bahan
bakar cogeneration, menggunakan sistem EES lanjutan
dengan performa yang luar biasa pada sistem
manajemen energi, sehingga meningkatkan keandalan
dan keamanan.
Sistem ini terdiri dari 2 MW (12 MWh) Baterai
litium Ferrous penyimpanan baterai fosfat dengan
durasi 2 h di daya tetapan dan 1 MW sel bahan bakar,
1,2 MW PV, 200 kW angin, dan dua 1 MW generator
diesel untuk menyediakan 3 MW memuat, mengurangi
permintaan pada distribusi feeder oleh 15 %.
Integrasi sistem seperti itu telah meningkat secara
signifikan grid keandalan, menyediakan dukungan
untuk distribusi listrik grid dengan memberikan
dispatchable energi terbarukan, mengaktifkan islanding
bebas hambatan dan memastikan operasi aman dan
pengurangan biaya [8].
Sebuah ilustrasi tambahan tentang keuntungan
aplikasi sistem EES adalah natrium Belerang Baterai
(NAS) dengan kapasitas 1 MW di Pulau Catalina
(Pulau Channel of California, Samudera Pasifik, USA),
beroperasi sejak 2011 di.
Sistem EES ini dimaksudkan untuk menjamin grid-
terhubung keandalan residensial, tegangan mendukung
dan aplikasi dukungan catu, dengan demikian
memperbaiki kualitas energi di sisi pengguna akhir [7].

4. 2298
3. Teknologi EES' aset-aset utama
dan masalah penelitian
Ada teknologi EES utama dipelajari dalam bab ini,
yang meliputi, efisiensi biaya, kapasitas listrik,
perilaku discharge, seumur hidup, kedewasaan dan
aplikasi untuk teknologi EES masing-masing.
Lebih-lebih lagi, aset-aset utama mereka bersama-
sama dengan masalah penelitian tercantum dalam
epigraf berikut, agar yang sesuai.
Dipompakan-hydro penyimpanan energi (PHES)
Aset Utama:
 Peringkat daya tinggi dan kapasitas penyimpanan
energi;
 Matang dan meluas (lebih dari 99% dari EES
kapasitas terpasang);
 Biaya levelized rendah listrik (LCE);
masalah Penelitian:
 Kepala turbin-pump membatasi (700 m) pada
kecepatan tinggi;
 Desain PHES baru, seperti penggunaan air laut
sebagai reservoir, Tideal, ketika perjanjian yang
lebih rendah, GPMES, Pulau Daya Hijau, dll.
konsep
Udara Bertekanan penyimpanan energi (CAES)
Aset Utama:
 Peringkat daya tinggi dan kapasitas penyimpanan
energi, dibandingkan dengan PHES;
 Telah respon cepat (SLM-mnt) dan disebutkan
perantaraan skala besar, yang cocok untuk fitur
banyak daya dan aplikasi petak energi;
Masalah penelitian:
 Relatif mengurangi efisiensi perjalanan putaran
(RTE) yang berhubungan dengan proses
pemanasan/pendinginan;
 Teknologi Turbin (tekanan tinggi turbine);
 Pengembangan energi termal efisien storage;
 Skala Kecil Dan Mini CAES Untuk
Aplikasi yang lebih kecil;
 Advanced-adiabatic CAES (AA-CAES) technology.
Skala Kecil udara bertekanan penyimpanan
energi (SS-CAES)
Aset Utama:
 Diinstal di atas tanah, menghindari CAES
persyaratan geologi konvensional;
 Tidak diperlukan turbin gas;
 Persyaratan tekanan rendah untuk
peralatan; masalah Penelitian:
 Pengembangan unit portabel.
Penyimpanan Energi termal (Fo@rim.com.)
Aset Utama (lihat gambar 2):
 Kapasitas penyimpanan energi tinggi (hingga 2 2158
GWh) dan peringkat daya (hingga 200 MW);
 Scalable;
 Sebagai termal solar emisi nol dan biaya nol "bahan
bakar";
Masalah penelitian:
 Pengumpul baru dan storage medium bagi suhu
tinggi tanaman termal solar, mengubah bahan-bahan,
dll. tahap;
Gambar 2. TES diagram yang
disederhanakan

5. 2299
 Mengurangi kerugian panas di ruang
penyimpanan, menjalankan wang dan pipa panas;
 Suhu Tinggi berakal penyimpanan panas dengan
turbine akan dikembangkan.
Sistem penyimpanan energi hidrogen (HESS)
Aset Utama (lihat gambar 3):
 Teknologi fleksibel sebagai, setelah H2 telah
dikumpulkan sebagai hasil proses elektrolis, ia
dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin
pembakaran atau untuk melayani sebagai bersama
dengan O input2 untuk sebuah sel bahan bakar
untuk menghasilkan listrik lagi;
 Kepadatan massal energi tinggi (100-1.000 Wh/kg);
 Cocok untuk aplikasi daya & energi, dan karena
skalabilitas, ia adalah yang didefinisikan sebagai
menjembatani;
Masalah penelitian:
 Batas-skala;
 Perkembangan sel bahan bakar;
 Bahan-bahan penyimpanan hidrogen.
Energi kimia sistem penyimpanan / Baterai
(BESS)
Aset Utama:
 Hampir (~respons ayat 31 20ms);
 Biaya modal awal rendah untuk kebanyakan BESS
dewasa;
 Ada banyakteknologi BESS, orang-orang berikut
budi sebagaiyang paling relevan:
o Lead-Acid dan baterai Lead-Acid Lanjutan;
o Baterai Nikel-kadmium;
o Baterai Nickel-Metal Hidrida;
o Baterai Lithium-Ion;
o Baterai Sodium-Sulfur;
o Baterai Klorida Nikel natrium;
 Penutup mereka semua kebutuhan ukuran sistem
daya dan semua aplikasi (kecuali untuk generasi
baseload kapasitas)
 Modularity, skalabilitas dan Portabilitas
Gambar 3. Sel bahan bakar hidrogen regeneratif
Masalah penelitian:
 Bahan kimia berbahaya (Memimpin, kadmium,
Sulfurs…) solusipembuangan;
 Baterai didaur ulang;
 Pengembangan perangkat penyimpanan energi termal
efisien;
 Kebanyakan lebah dewasa Lead-Acid pembatasan
kepadatan tinggi, yang meningkatkan di Lead-Acid
Lanjutan baterai. Namun, orang lain lebih efisien
bahan kimia yang lebih ringan dan sedang diteliti dan
diuji untuk aplikasi petak skala besar (mis. Li-ion
dengan hingga 95% RTE dan 245-2.000 W/kg).
Baterai aliran energi (FBES penyimpanan)
Aset Utama:
 Durasi pelepasan lebih tinggi (hingga 20 jam) dan
kapasitas penyimpanan energi dari baterai
konvensional;
 Terdapat berbagai teknologi:
o Vanadium Redox, kebanyakan matang;
o Zinc-Bromine Redox, dalam tes untuk unit
komersial;
o Polysulfide Bromide Regenesys;
masalah Penelitian:
 Demonstrasi untukaplikasi utilitas untuk Vn Redox
FBES;
 Penelitian yang dilakukan untuk ZnBr Redox FBES
selama lebih dari 100kW aplikasi.
Flywheel sistem penyimpanan energi (FESS)
Aset Utama:
 Waktu respons cepat (~4ms);
RTE (80-95% Tinggi);
 Kecepatan rendah dan kecepatan tinggi teknologi
yang dikembangkan; masalah Penelitian:
 Rotor peningkatan komponen;
 Flywheel pendekatan pertanian;
 Aplikasi daya tinggi;
 Lagi masa kerja;
 Self-elektrostatis pembatasan.
Super-penyimpanan energi (SCES kapasitor)
Aset Utama:
 Teknologi yang sangat efisien (RTE ~95%);
 Kepadatan daya lebih tinggi (800-2.000 W/kg) dan
densitas energi dari baterai;
 Respon cepat;
masalah Penelitian:
 Pengembangan bahan-pengancing dielektrik;
 Pseudocapacitors;

6. 2299
 Hadiah Material harus turun berat untuk biaya
yang sangat tinggi saat ini SCES untuk
mengurangi serta.
Superconducting energi magnetik storage
(Usaha Kecil Menengah (UKM)
Aset Utama:
 Penerapan yang cepat waktu (waktu respons
ditambah ramping hingga puncak daya listrik) dan
Waktu pengisian daya;
 Peringkat daya tinggi (hingga 100
MW); masalah Penelitian:
 Mengurangi RTE pendinginan yang berhubungan
dengan di sekitar
-270ºC;
 Pengembangan bahan-bahan.
Penyimpanan energi dalam menggantikan gas
alam (SNG)
Aset Utama (lihat gambar 4) [9], [10]:
 Potensi tinggi untuk penyimpanan energi dan
listrik statis waktu, bahkan lebih tinggi dari PHES;
 Ramah lingkungan SNG (CH4) dapat dibuat dari:
o Datang dari energi terbarukan listrik di sibuk
kali, oleh proses elektrolis (H2 + CO2);
o "" basah biomass untuk fermentasi anaerobik
(biogas untukSNG);
o "Dry" biomass untuk thermochemical
gasification biosyngas (untukSNG);
Masalah penelitian:
 Bersihkan teknologi batubara, minimalisasi emisi
CO 2 untuk gasification;
 Peningkatan Teknologi Turbin (tekanan tinggi
turbine).
 Gambar 4. SNGdiagram yang disederhanakan
Kendaraan listrik (EVs)
Aset Utama:
 G2V dan V2G terintegrasi dalam skala besar akan
menyediakan Penyimpanan sangat fleksibel dan
menyeimbangkan kebutuhan daya curve;
 EVs bekerja dengan banyak teknologi baterai dan sel-
sel bahan bakar (H2 yang dihasilkan oleh proses
elektrolis, dan CH4 yang dihasilkan oleh H2 proses
elektrolis ditambah CO2);
Masalah penelitian:
 Pengembangan Pembangkit Cerdas;
 Kendaraan Sel Bahan Bakar;
 Peraturan insentif arbitrage harga harus terpasang
dengan benar dianggap tidak untuk mendorong
kecenderungan konsumsi besar-besaran.
Teknologi menjanjikan
Beberapa menjanjikan teknologi mutakhir, yang
belum dibahas sebelumnya, saat ini sedang
dikembangkan:
a) Baterai ion Na-lanjutan, termasuk Na-halide kimia
b) Jenis-jenis baru Na/S sel-sel (misalnya, flat, bipolar,
rendah daya tinggi, suhu-).
c) Baterai asam timbal lanjutan.
d) Baterai (sebuah hybrid Ultra penyimpanan energi
yang menggabungkan VRLA baterai dengan sebuah
elektrokimia kapasitor).
e) Udara logam baterai.
f) Mini-CAES, sebuah versi portabel CAES.
g) Modul daya gravitasi (GPMES): sebuah berbasis start-
up di California telah merancang sistem yang
bergantung pada dua lubang yang penuh air, salah satu
lebih lebar dari yang lain, yang terhubung pada kedua
ujungnya (lihat gambar 5). Air dipompa ke bawah
melalui poros lebih kecil untuk menaikkan sebuah
piston poros yang lebih besar yang berisi piston berat
tinggi; membalik proses seperti memaksa air mengalir
kembali melalui pump untuk menghasilkan listrik.
Gambar 5. Modul daya gravitasi Penyimpanan
Energi (GPMES) prinsip kerja

7. 2309
a) Aliran pasangan baterai baru, termasuk-ion chrome
dan zinc-khlor (ZnCl); namun, kesesuaiannya
untuk digunakan sebagai perangkat penyimpanan
skala utilitas masih dipelajari.
b) Konsep pulau daya hijau, di Denmark, yang
melibatkan membangun kepulauan buatan dengan
turbin angin dan sebuah pusat mendalamwaduk.
c) Penyimpanan Energi Rel Lanjutan (ARES) untuk
memanfaatkan potensi gravitasi akan di bawah
research Santa Monica, California, sistem ini
memerlukan topografi tertentu dan memberikan
lebih banyak daya untuk ketinggian yang sama
untuk PHES dan dapat mencapai lebih dari 85%
lebih efisien. Sebuah sistem demonstrasi sedang
dibangun, dan harus menjadi beroperasi pada tahun
2013.
d) CES adalah teknologi yang baru dikembangkan
EES (lihat gambar 6). Sibuk listrik adalah
digunakan untuk liquefy udara atau nitrogen, yang
kemudian disimpan dalam tangki cryogenic.
Kemudian dapat menjadi panas digunakan untuk
superheat cryogen-, merebus cairan pembersih dan
membentuk tekanan yang tinggi untuk drive gas
sebuah turbine untuk menghasilkan listrik. CES
berada pada tahap awal, dengan 500 komersialisasi
kW project di Inggris [11].
e) Dipompakan Listrik Panas (PHES Penyimpanan)
diambil oleh sebuah perusahaan pendekatan
berbasis di Cambridge, Inggris. PHES adalah
sebuah sistem penyimpanan energi dalam bentuk
panas, yang menggunakan argon gas panas untuk
mentransfer antara dua tangki-tangki luas penuh
dengan kerikil. Drive energi masuk, compressing
pompa panas dan pemanasan, argon dan membuat
diferensial suhu antara dua tank, dengan satu di 500
ºC dan lainnya di -160ºC. Selama periode
permintaan yang tinggi, heat pump dijalankan di
sebaliknya seperti mesin panas, memperluas dan
pendinginan dan menghasilkan listrik argon. Sistem
memiliki efisiensi secara keseluruhan dari 72-80%,
tergantung pada ukuran
Gambar 6. CES diagram yang disederhanakan

8. 2301
Data pasar global
Data pasar global dapat dilihat pada gambar7 dan
Tabel 1.
Gambar 7. Kapasitas EES Global (MW) oleh
Teknologi (tidak termasuk PHES)
Dalam beberapa kasus, berbagai sumber yang
berbeda memberikan ketentuan alternatif/nama untuk
maksud yang sama dan aplikasi yang sama.
Ini mungkin terjadi, bersama dengan alasan lainnya,
yang disebabkan oleh fakta bahwa mereka merujuk
kepada sistem daya berbeda, UCTE atau orang lain di
Eropa, Amerika Serikat, yang mempunyai definisi
mereka untuk daya tertentu pihak sistem mereka,
elemen-elemen, tanggapan, dan sebagainya, cadangan
Tabel 1. Proyek EES global dengan kapasitas
diinstal dan Wilayah
4. Aplikasi EES
Ada beragam aplikasi EES untuk sistem daya,
sebagaimana yang diringkas dalam Tabel 2, mulai dari
beberapa detik-menit dukungan sistem untuk jam- hari
manajemen beban penuh operasi petak [13].
EES dapat diintegrasikan pada tingkat yang berbeda
dari sistem listrik: di tingkat generasi, pada tingkat
transmisi, pada tingkat distribusi, dan di tingkat
pelanggan. Beberapa contoh aplikasi ESS nyata,
relevan untuk sistem di Pulau rantai catu daya, dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 2. Aplikasi EES [14]-[25]

9. 2302
Pada kesempatan ada kebutuhan di pabrik generasi
untuk mulai hitam, yang merupakan proses pemulihan
pembangkit listrik untuk pengoperasian normal tanpa
bergantung pada dukungan petak transmisi.
Juga, dukungan menjembatani dapat generasi
disediakan menggunakan EES, hingga pembuat
konvensional dijalankan atau dihidupkan ulang, jadi
EES memiliki kemampuan untuk generator perusahaan
atau memberikan sebuah ramping load dukungan,
terpungut variasi beban cepat dan memungkinkan
pembuat yang diberikan ke tingkat produksi ke batas
teknis.
Dalam sistem distribusi daya EES mungkin juga
menemukan aplikasi sesuai counterbalancing efek
kontngensi untuk mengurangi dampak dari kehilangan
komponen petak utama, serta dalam situasi darurat
setelah kehilangan komponen petak utama. Pada sisi
pelanggan, aplikasi manajemen energi dari sistem EES
adalah fungsi penting lainnya, yang bertujuan untuk
pengurangan dalam faktur dengan mengamankan
kelangsungan pasokan pada memilih jam pada harga
yang dapat diakses.
Namun, ada beberapa faktor membatasi, karena
kebanyakan teknologi EES ini hanya digunakan untuk
aplikasi tertentu, dan dapat benar-benar tidak cocok
untuk aplikasi lain. Dengan itu, dalam dekade
mendatang R&D upaya harus ditujukan untuk
memperluas kisaran aplikasi EES, menggunakan
pendekatan gabungan untuk melengkapi kekurangan
mereka dan membuat sistem EES serbaguna dengan
kemampuan serbaguna. Hybridization seperti itu akan
serupa dengan kombinasi yang terkenal dari flywheel
storage dengan baterai, penyimpanan tidak digunakan
sebagai pengganti, tetapi sebagai pelengkap,
meningkatkan kinerja baterai dan siklus hidup mereka.
Mengenai prospek pengembangan masa depan,
dalam EES Eropa roadmap terhadap dokumen 2030,
fungsionalitas baru multi-sistem EES hybrid telah
mengusulkan, yang menggabungkan penggunaan
hidrogen cair (LH2) dengan usaha kecil dan menengah.
Pendekatan LIQHYSMES yang menawarkan
keuntungan substansial dengan naik-penskalaan kedua
dalam hal efisiensi dan pengurangan biaya, dan dengan
itu mengatasi khususnya pada kisaran puluhan untuk
ratusan MW dan 2158 GWh [26].
Sebuah upaya telah dilakukan pada, mengumpulkan
sinonim memisahkan mereka oleh "/" di satu aplikasi
tunggal (satu sel) untuk mengklarifikasi terminologi.
Pada bagian atas yang, hal ini memungkinkan kami
untuk menggolongkan menurut elemen sistem daya
atau pemegang sahamyang terlibat dan fungsi.
Tiga karakteristik utama/telah ditetapkan oleh
persyaratan untuk masing-masing aplikasi: peringkat
daya, durasi waktu respons dan listrik.
Sebuah EES dianggap layak untuk aplikasi tertentu
jika, sesuai dengan fitur-fitur, ia memenuhi semua
persyaratan yang bersangkutan bersama dengan isu-isu
lain seperti kedewasaan. Efektivitas biaya belum
diambil kira dalam tabel sebelumnya, hanya fitur teknis
dianggap. Carta-carta terkait dari sumber-sumber lain
telah dipelajari. Teknologi EES hanya dengan data
yang cukup mengenai untuk aplikasi mereka telah
disertakan.
Ringkasan Aplikasi teknologi EES, dikompilasi
pada tabel 3, adalah untuk berbagai medium dan
Kepulauan ukuran besar. Lebih-lebih lagi, negara-seni
teknologi EES, mengenai fitur-fitur kunci orang-orang
yang paling relevan, telah dirangkum dalam Tabel 4.
Tabel 3. Menengah dan kepulauan ukuran besar sistem aplikasi penyimpanan daya' [27]

10. 2303
Tabel 4. Teknologi EES' fitur kunci [1], [2], [5], [14]-[19]
5. Kesimpulan
Di masa kini karya, kebutuhan untuk meningkatkan
EES kapasitas di seluruh dunia telah dibenarkan oleh
memberikan alasan di balik manfaat ekonomi dan
teknis, selalu bersama-sama dengan suku bunga
lingkungan yang melekat. Keuntungan utama dan
masalah penelitian untuk sistem EES terkemuka juga
telah dianalisa, serta EES data integrasi teknologi dan
oleh wilayah di Gambar 7 dan Tabel 1. Lebih jauh lagi,
Tabel 2 menunjukkan sebuah daftar detail aplikasi
teknis tertentu diklasifikasikan oleh fungsi dan
stakeholder di mana persyaratan listrik yang sesuai di
dilanggar dengan fitur EES yang paling relevan. Ia
menunjukkan apakah mereka memenuhi atau tidak
kebutuhan aplikasi masing-masing. Tabel 3
mempresentasikan ringkasan menengah dan besar
aplikasi sistem EES praktis dan keuntungan mereka di
pulau-pulau. Negara--seni teknologi EES telah
dirangkum dalam Tabel 4. Beberapa sumber
kelembagaan seperti SANDIA, EPRI kertas putih,
IRENA, EERA, CEC laporan Komisi Energi
(California) telah dianggap untuk membandingkan
mirip istilah diterapkan untuk EES dan parameter yang
terkait dengan atau fitur teknis, yang menyatukan
terminologi yang digunakan.
Akhirnya, ia dapat dinyatakan bahwa penelitian
umum saat ini masalah yang berhubungan dengan EES
adalah:
 Peningkatan desain sistem penyimpanan yang ada.
Bahkan PHES, yang merupakan teknologi paling
matang dari semua, terlibat dalam penyempurnaan
desain research.
 Peningkatan model harapan hidup dalam hal
kapasitas bersepeda. Mengisi daya/elektrostatis
menggunakan sangat penting dalamBESS.
 Peningkatan efisiensi penyimpanan model evaluasi.
 Pengaruh opsi penyimpanan yang berbeda dalam
skala besar angin integrasi sistem petak kepicikan.
EES membuat mitra yang sangat baik untuk
generasi angin, khususnya pada pulau-pulau di
mana angin sumber-sumber sangat tersedia dan
penyimpanan listrik adalah lebih penting untuk
kualitas daya dan, di atas semua, keandalan sistem
daya.
 Studi lengkap interaksi dan optimalisasi storage
dengan elemen-elemen petak terpadu dan sumber-
sumber energi terbarukan.
 Penerapan skala besar dari bulk sistem
penyimpanan yang akan memerlukan regulator serta
kemajuan teknis. Aplikasi saat ini MWs grid untuk
teknologi dewasa untuk aplikasi kWs.
Pengakuan
Penelitian yang memimpin untuk hasil-hasil ini
telah menerima pendanaan dari Uni Eropa Program
Kerangka Kerja ke-7 FP7/2007-2013 di bawah
perjanjian hibah no. Proyek 309048, bentuk singular.
J.P.S. FCT Catalão juga berkat-Portugal dan bersaing
untuk proyek-proyek FCOMP-01-0124-FEDER-
020282 (Ref. PTDC/EEA BELUT/118519/2010-) dan-
HAMA OE/EEI/LA0021/2013.

11. 2304
6. Referensi
[1] Chen, H., et al., "kemajuan dalam sistem
penyimpanan energi listrik: sebuah tinjauan kritis",
kemajuan dalam Ilmu Pengetahuan Alam, 2009. 19(3):
mukasurat 291-312.
[2] Alamri, B.R. dan A.R. Alamri, "Kajian Teknis dari
teknologi penyimpanan energi saat diintegrasikan
dengan energi terbarukan terputus-putus", dalam
generasi daya yang berkelanjutan dan Supply, 2009.
SUPERGEN '09. Konferensi Internasional. 2009.
[3] Geurin, S.O., A.K. Barnes, dan J.C. Balda, "Smart
grid aplikasi teknologi penyimpanan energi yang
dipilih", dalam Teknologi Petak Cerdas Inovatif
(ISGT), 2012 IEEE PES. Tahun 2012.
[4] Martín, J.I.S., et al., "Teknologi Penyimpanan
Energi untuk Aplikasi Listrik", dalam Konferensi
Internasional pada energi terbarukan dan Kualitas Daya
(ICREPQ'11), 2011.
[5] Ibrahim, H., A. Ilinca, dan J. Perron, "sistem
penyimpanan Energi - Ciri-ciri dan perbandingan". Dan
Terbarukan Energi Berkelanjutan Ulasan, 2008. 12(5):
ms. 1221-1250.
[6] Eyer, J. dan G. Corey, "Penyimpanan Energi untuk
jaringan listrik: Manfaat dan potensi pasar Panduan
Assessment", S. laporan, Editor. Tahun 2010, Sandia
Laboratorium Albuquerque Nasional, New Mexico
87185 dan Livermore, California 94550. mukasurat 1-
232.
[7] http://www.ecoprog.com/en/publications/energy-
industry Diakses pada bulan Agustus 2013.
[8] http://www.acgov.org/government/news/smartgrid.h
tm Diakses pada bulan Agustus 2013.
[9] Specht, M., et al., "Menyimpan bioenergi dan listrik
terbarukan dalam petak gas alam", 2009.
[10] Auer, J. dan J. Keil (2012) "di Lovran sistem
penyimpanan listrik", Deutsche Bank, Penelitian DB,
2012.
[11] Taylor, mukasurat, et al., "Jalan Setapak untuk
penyimpanan energi di Inggris", 2012.
[12]
http://www.economist.com/node/21548495, Diakses
Pada mungkin tahun 2013.
[13] Suvire, G.O., P.E. Mercado, dan L.J. Ontiveros.
"Analisa Perbandingan Teknologi penyimpanan energi
untuk mengkompensasi tenaga angin jangka pendek
fluktuasi", dalam T&D Conf. Dan Expo. Amerika Latin,
tahun 2010.
[14] Connolly, D., "suatu tinjauan terhadap Teknologi
Penyimpanan Energi untuk integrasi fluktuasi energi
terbarukan", 2009, University of Limerick.
[15] Masaud, T.M., L. Keun, dan P.K. Sen, "gambaran
umum tentang teknologi penyimpanan energi dalam
sistem daya listrik: Apa yang masa depan?", dalam
simposium daya Amerika Utara (secara terjadwal),
tahun 2010.
[16] EPRI, "Opsi Teknologi Penyimpanan Energi
Listrik", 2010, Daya Listrik Research Institute 3420
Hillview Avenue, Palo Alto, California 94304.
[17] Díaz-González, F., et al., "suatu tinjauan terhadap
teknologi penyimpanan energi angin untuk aplikasi
daya", dan Terbarukan Energi Berkelanjutan Ulasan,
2012. 16(4): ms. 2154-2171.
[18] Divya, K.C. dan J. Astergaard, "teknologi
penyimpanan energi baterai untuk sistem daya-
Ringkasan", Sistem Daya Listrik Research, 2009. 79(4):
mukasurat 511-520.
[19] IRENA, "Listrik dan Penyimpanan Sumber Energi
Terbaharui untuk Island", Daya. Tahun 2012.
[20] balok-balok, Departemen Energi "teknologi
penyimpanan untuk tenaga angin integrasi", 2010,
Université Libre de Bruxelles Faculté des Appliquées
Ilmu Pengetahuan, Service balok-balok groupe Energie.
[21] Pandurangan, V., H. Zareipour, dan O. Malik.
"layanan peraturan Frekuensi: Studi Banding dari pilih
cadangan Amerika Utara dan Eropa", di pasar Amerika
Utara Simposium Daya (secara terjadwal), 2012.
[22] Alanen melepaskan areal-et.al, "EERA Program
Bersama pada Pembangkit Cerdas", 2012, Penelitian
Energi Eropa Alliance. mukasurat 1-111.
[23] Beaudin, M., et al., "penyimpanan energi untuk
meredakan variasi dalam sumber-sumber listrik yang
dapat diperbaharui: kajian yang diperbarui", Energi
untuk Pembangunan Berkelanjutan, tahun 2010. 14(4):
mukasurat 302-314.
[24] Baker, J., "teknologi baru dan mungkin kemajuan-
kemajuan dalam penyimpanan energi", Kebijakan
Energi, 2008. 36(12): ms. 4368-4373.
[25] Hasan, N.S., et al., "Meninjau dari skema
penyimpanan untuk sistem energi angin", dan
Terbarukan Energi Berkelanjutan Ulasan, tahun 2013