Tecnologia de armazenamento de energia elétrica

Existem três tipos principais de tecnologias de armazenamento de energia elétrica que têm sido aplicadas na indústria, nomeadamente tecnologia de armazenamento de energia hidráulica, tecnologia de armazenamento de energia de ar comprimido e tecnologia de armazenamento de energia de volante. A tecnologia de armazenamento de energia hidráulica é a tecnologia mais antiga, tecnicamente madura e comercializada, com maior capacidade de equipamento. Existem cerca de 500 usinas hidrelétricas de armazenamento de energia no mundo, das quais 35 têm capacidade superior a 1,{3}}MW. Os sistemas de armazenamento de energia hidráulica geralmente possuem dois grandes reservatórios de armazenamento de água, um em uma posição mais baixa e outro em uma posição mais elevada. Durante os períodos de baixo consumo de energia elétrica, a água é enviada dos reservatórios inferiores para os reservatórios superiores para armazenamento. Quando a energia elétrica é necessária, a energia potencial do fluxo de água do reservatório de alto nível pode ser usada para acionar o gerador hidrelétrico para gerar eletricidade.
O armazenamento de energia com ar comprimido serve para pressurizar e transportar o ar para minas subterrâneas de sal, minas de pedra abandonadas, reservatórios de água subterrâneos, etc. durante períodos de baixo consumo de energia. Quando a carga elétrica é grande, o ar comprimido pode ser queimado com combustível para produzir gás de alta temperatura e alta pressão, que aciona a turbina a gás para realizar trabalho e gerar energia elétrica. A capacidade do equipamento unitário aplicado atingiu várias centenas de megawatts. Por exemplo, a central eléctrica de Fendorf, na Alemanha, com uma capacidade instalada de 290 MW, entrou em funcionamento em 1980.
A tecnologia de geração de energia de armazenamento de energia do volante é uma nova tecnologia que é conectada à rede elétrica para realizar a conversão de energia elétrica. O sistema de geração de energia com armazenamento de energia do volante é mostrado na Figura 1.12. O sistema é composto principalmente por motores, volantes, conversores eletrônicos de potência e outros equipamentos. O princípio básico do armazenamento de energia do volante é converter a energia elétrica do sistema de potência em energia cinética do movimento do volante sob condições de potência abundante. Quando o sistema de energia tem energia insuficiente, a energia cinética do movimento do volante é convertida em energia elétrica para uso pelos usuários de energia. Em comparação com outras tecnologias de armazenamento de energia, a tecnologia de armazenamento de energia do volante tem as vantagens de alta eficiência (80% a 90%), baixo custo, sem poluição, armazenamento rápido de energia e tecnologia confiável. Atraiu a atenção de pesquisadores no Japão, nos Estados Unidos e na Alemanha. Por exemplo, a Okinawa Electric Power Company do Japão desenvolveu um sistema de armazenamento de energia com volante de inércia de 210MJ; A Alemanha desenvolveu uma estação de energia supercondutora de armazenamento de energia por levitação magnética com volante de inércia e capacidade de armazenamento de energia de 5 MW·h/100 MW·h em 1996, com uma eficiência do sistema de 96%.