Накопитель энергии

11 альтернатив акумуляторам Tesla Powerwall

1. Аккумуляторы LG Chem RESU выглядят крупнейшим конкурентом Tesla Powerwall на сегодня. Хотя эта модель и не получает такого медиа внимания, но по характеристикам они очень похожи. Сейчас Chem RESU очень популярны на австралийском рынке, и осваивают рынки США и Европы.

Аккумуляторы могут накопить до 6,5 кВт * ч энергии, стоят около $ 4,000, но инвертор вы можете приобрести отдельно. Цена также не включает монтаж.

2. Sunverge предлагает системы аккумуляторов, которые дадут вам от 6 до 23 кВт * ч. Блок весит до 170 кг, и должен устанавливаться сертифицированным специалистом Sunverge.Система комплектуется соответствующим приложением, которое мониторит потребление энергии, степень заряда от солнечных панелей. Цена системы колеблется от $ 8,000 до $ 20,000 в зависимости от емкости.

3. Компания ElectrIQ создает накопители энергии для дома в США, в нем хранится 10 киловатт-часов энергии и они будут доступны в конце года. Его розничная цена составляет $ 13 000 и включает в себя стоимость инвертора. Батарея должна быть установлена квалифицированным электриком.

4. Решение от Panasоnic даст вам 8 кВт * ч электроэнергии. Прибор доступен в Австралии, но планируется выход и на рынок Европы. Известно, что Panasonic поставляет аккумуляторы для всей продукции Tesla.

5. Nissan предлагает системы аккумуляции под брендом XStorage, которые сохраняют 4,2 кВт * ч энергии. Заказы начали приниматься в сентябре прошлого года, но модель пока доступна только в Европе.Стоимость системы $ 4,500, включая стоимость монтажа. Nissan позиционирует себя как экологически ответственный производитель, используя бывшие в употреблении аккумуляторы в своих продуктах.

6. Аккумуляторы от Mercedes-Benz пока продаются в Германии и Австралии. Каждый накопитель сохраняет 2,5 кВт * ч энергии, но их можно сочетать в блоки до 20 кВт * ч. Инвертор не входит в стоимость оборудования.Компания оценивает свою систему от $ 9,000 до $ 10,000. Владелец может мониторить заряд аккумуляторов с помощью специального мобильного приложения.

7. Стартап Orison предлагает 18 килограмовую батарею на дому. Это значительно легче, чем Powerwall Тесла, но она имеет место лишь 2,2 кВт · ч энергии. Один Orison блок стоит $ 1600.

Тем не менее, в отличие от батареи Тесла, вам не нужно обученного электрика, чтобы установить Orison. Продукт Orison приходит в виде плоской панели на стену или в виде напольной лампы, как показано ниже. Вы можете комбинировать панели или использовать несколько стоящих единиц для увеличения хранения.

8. Sonnen, немецкая компания, продает несколько вариантов домашних батарей-накопителей емкостью до 16 кВт · ч. Экологически компактная версия изображенная здесь имеет 4 кВтч энергии и стоит $ 5950. Она поставляется с инвертором.

Sonnen недавно привлекла $ 85 млн, чтобы расширить свою деятельность в Италии, Австралии, США и Великобритании. Компания продала более 15000 аккумуляторов и в настоящее время получает две трети своих доходов от своих немецких сделок. Но компания рассчитывает увеличить свою долю доходов за рубежом в следующем году.

9. SimpliPhi — компания производитель батарей для хранения энергии в домашних условиях, занимается этим примерно с 2002 года, но ее первоначальное название было LibertyPak. SimpliPhi предлагает несколько вариантов батарей, самая большая из которых хранит 3,4 кВт · ч энергии.

Батареи SimpliPhi могут быть объединены, чтобы образовать большой аккумулятор при необходимости. SimpliPhi публично не раскрывает информацию о ценах.

10. BMW предлагает вариант батареи 6,4 кВт · ч на дому, но не дает цену за единицу. Как и Nissan, BMW принимает устойчивый подход, многократно используя батареи из своей серии i3 BMW. BMW планирует в конечном итоге предложить две единицы, которые могут хранить 22 кВт и 33 кВт · ч.

11. Serenis ESS — аккумуляторная система с украинскими корнями. Особенность системы — она включает несколько модулей — литий-ионную батарею, гибридный инвертор, высокотехнологичные контроллеры, систему онлайн-мониторинга и управления энергопотоками. Это позволяет ей работать с солнечными модулями и ветрогенераторами, продавать энергию по «зеленому» тарифу.

Компания зарегистрирована в Венгрии, там же находятся и производственные мощности. Но ответственность за разработку и производственный процесс ведут украинские специалисты.12. Powervault система накопления энергии на дому, которая доступна только в Великобритании. Все устройства поставляются с инвертором и состоят из самых мощных моделей аккумуляторов 6.6 кВт · ч энергии. Цены начинаются примерно в $3000. Как и аккумуляторы Tesla Powerwall накопитель Powervault должен быть установлен квалифицированным электриком.

Системы накопления (хранения) энергии и Электромобили

• Электромобили
• Электромобили (мировой рынок)
• Электромобили (рынок России)
• Электромобили (рынок Украины)
• Электромобили (рынок Белоруссии)
• Электромобили (рынок Германии)
• Электроавтобусы
• Электрозаправки (электрозарядные станции, ЭЗС)
• Водородные автомобили
• Электросамокаты

• Углекислый газ (диоксид углерода — CO2)
• Zero waste philosophy (Биоэкономика) Зелёная экономика

В России:

• Система оперативно-технологического управления распределительными электрическими сетями
• Автопилот (беспилотный автомобиль)
• Беспилотный автомобиль КамАЗ, КамАЗ Drive Electro Электробус, КамАЗ-Чистогор
• C-Pilot
• MatrЁshka
• Traft: Беспилотный грузовик
• Revolta Engineering
• Drive Electro
• Тролза
• Polytech Solar Электромобиль
• Modulo Электробус
• Zetta
• ПК Транспортные системы
• Муравей (первый российский электромобиль)
• CML Car (российский электромобиль)

В мире:

• Tesla Model, Tesla Semi Truck- Tesla Motors
• Polestar, Volvo 7900 (беспилотный электроавтобус), Volvo XC40 — Volvo Cars Group
• Toyota Электромобили, Toyota e-Palette, Toyota ProAce Electric
• Audi e-tron (электромобиль)
• BMW i3 Электромобиль, BMW iX3, BMW i4, BMW eDrive Zones
• Freightliner eCascadia (электрический грузовик)
• Honda Электрокары, Honda e (электромобиль), Honda Everus VE-1, Cruise Origin
• Hyundai Kona Electric (электромобиль), Ioniq (электромобили)
• Ford Электромобили Ford Transit Custom PHEV Ford Transit Smart Energy Ford Mustang
• Volkswagen Электромобили, Volkswagen Moia, Volkswagen ID3, Volkswagen ID4, JAC Volkswagen
• Skoda Enyaq
• JAC Motors JAC iEV7S
• Continental
• Bosch e-axle
• EVlink Wallbox Электрозаправки
• Nissan Leaf Nissan Яндекс.Авто Концепт, e-4ORCE, Ariya (электрокроссовер)
• Siemens eHighway Электромобили
• Catalyst E2 (электроавтобус)
• Roborace Robocar
• Mercedes-Benz Concept IAA, Mercedes-Benz EQC, Vision Mercedes-Maybach Ultimate Luxury
• Enevate
• Aston Martin RapidE Электромобиль
• Jaguar I-Pace (электромобиль), ElectriCity (сервис электротакси)
• Porsche Taycan электромобиль
• Mazda MX-30 (электромобиль)
• Bentley Motors Octopus (проект разработки технологий для электромобилей)
• Enverge (электрокроссовер)
• R1T (электромобиль)
• Manta5 Hydrofoiler XE-1 (водный электровелосипед)
• Panasonic eCUV Компактный электротранспорт для бизнеса
• Arrival (ранее Charge R&D), Arrival Bus Пассажирский электробус
• MW Motors, MWM Spartan
• Lordstown Motors, Endurance (электрический пикап)
• Farasis Energy
• Rivian
• Cross Dirt (электрический мотоцикл)

Технологии накопления (хранения) энергии:

• Prime Planet Energy & Solutions
• Системы накопления (хранения) энергии (СНЭ)
• Аккумуляторы для электромобилей (мировой рынок)
• Аккумуляторные батареи (мировой рынок)
• Литий-титанатные аккумуляторы
• Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion)
• Литий-ионные аккумуляторы (мировой рынок)
• Литий-ионные аккумуляторы, ЛИА (рынок России)
• Литий-воздушный аккумулятор (lithium-air, Li-air)
• Литий-полимерные аккумуляторы
• Литиевая батарея Kyocera
• Электрический аккумулятор
• Стартерные аккумуляторы (рынок России)
• Аккумуляторы с твердым электролитом
• Твердотельные аккумуляторы
• Стартерные аккумуляторы (рынок России)
• Портативные аккумуляторы (мировой рынок)

Контейнерные дизель электростанции

Для обеспечения электрической энергией промышленных объектов, удаленных от местных электросетей, отлично подходят контейнерные дизельные электростанции. Такое решение позволит сэкономить за счет высокой производительности и невысокой стоимости топлива, подключение к местной электросети, скорее всего, потребует вложения значительных денежных средств.

Защитный корпус позволит установить генератор в местности со сложными природными условиями, длина и ширина конструкции в значительной степени зависят от мощности прибора, а также дополнительных модулей, таких как система пожаротушения, сигнализация, также на этот параметр влияет наличие слоев утеплителя.

Перечислим главные преимущества дизельных электростанций контейнерного исполнения, это:

• оперативность (использовать устройство можно сразу после установки и подключения);
• простота транспортировки (для перевозки аппарата отлично подходит любой автомобиль);
• универсальность (ДГУ может функционировать в любых условиях, корпус обеспечит защиту от воздействия негативных факторов окружающей среды).

Главный критерий выбора — мощность, одна производительная дизельная электростанция контейнерного исполнения сможет обеспечить электроэнергией крупный промышленный объект или большой поселок.

Современные генераторы прекрасно работают на топливе, которое продается на любых бензиновых заправках во всех областях РФ, а также в странах СНГ.

Отличия суперконденсаторов от аккумуляторов

Суперконденсаторы часто применяются вместо батарей. Стандартные конденсаторы способны хранить небольшое количество электроэнергии. Суперконденсаторы могут накапливать заряды в тысячи, миллионы и миллиарды раз больше.

Подобные приборы работают быстрее батарей. Это обусловлено тем, что суперконденсатор создает статистические заряды на твердых телах, а батареи зависят от медленно протекающих химических реакций.

Батареи характеризуются более высокой плотностью энергии, а ионисторы более высокой плотностью мощности. Суперконденсаторы способны функционировать при низких показателях напряжения, а для получения большего напряжения, их нужно последовательно соединить. Такой вариант необходим для более мощного оборудования.

Технология ионисторов может найти применение в энергетике и приборостроении. Одно из применений – использование в ветряных турбинах. Подобные приборы помогают сгладить прерывистое питание от ветра.

В портативных электронных приборах используются источники питания разнообразных типов

В таких устройствах, как планшеты, смартфоны и ноутбуки важное значение имеет удельная энергоемкость. Чем больше данный показатель, тем выше будет емкость устройства при тех же физических параметрах

Преимущества

• Если сравнивать ультраконденсаторы с аккумуляторами, то первые из них способны обеспечить значительно большее число циклов заряда и разряда.
• Цикл заряда и разряда происходит за очень короткое время, что дает возможность применять их в таких ситуациях, когда нельзя установить аккумуляторы, ввиду их длительной зарядки.
• Устройства такого вида имеют намного меньшую массу и габаритные размеры.
• Для выполнения заряда не требуется специального зарядного устройства, что упрощает обслуживание.
• Срок работы ультраконденсаторов значительно выше, по сравнению с батареями аккумуляторов и силовыми конденсаторами.
• Широкий интервал эксплуатационной температуры от -40 до +70 градусов.

Недостатки

• Малая величина номинального напряжения. Этот вопрос решают путем соединения нескольких ультраконденсаторов по последовательной схеме, так же, как соединяют несколько гальванических элементов для увеличения напряжения.
• Повышенная цена на такие устройства способствует удорожанию изделий, в которых они используются. По заверению ученых, скоро эта проблема станет неактуальной, так как технологии постоянно развиваются, и стоимость подобных устройств снижается.
• Ионисторы не способны накопить большое количество энергии, так как имеют незначительную энергетическую плотность, и не могут обладать мощностью, сравнимой с аккумуляторами. Это негативно влияет на область их использования. Эта проблема может частично решиться путем подключения нескольких ионисторов вместе, по параллельной схеме.
• Необходимость соблюдения полярности при подключении.
• Не допускается короткое замыкание между электродами, так как от этого сильно возрастет температура ультраконденсатора, и он может выйти из строя.
• Ионисторы хорошо работают в цепях пульсирующего и постоянного тока. Но при высокочастотном пульсирующем токе они сильно нагреваются ввиду их большого внутреннего сопротивления, что часто приводит к выходу из строя.

Плоский ионистор

Что это за устройство

ИБП — это электронное устройство, которое обеспечивает бесперебойную, но кратковременную подачу электроэнергии для компьютера.

Инвертор и стабилизатор, которые регулируют подачу питания от аккумулятора

Основное предназначение данного механизма — сохранение важной информации, которая содержится на компьютере, во время несанкционированных отключений электричества или перебоев с его подачей

Этот механизм является вторичным источником питания и оборудован аккумулятором. Он может поддерживать работу не только компьютера, но и схемы управления котельной системой.

Для начала давайте посмотрим одно видео на эту тему

ИБП не подходит для постоянного питания механизмов, работающих от внешних источников питания. Для этого лучше выбрать резервный источник или генераторы.

Примечания

1. . web.archive.org (1 августа 2014). Дата обращения 16 марта 2019.
2. . web.archive.org (5 сентября 2012). Дата обращения 16 марта 2019.
3. . web.archive.org (16 мая 2011). Дата обращения 16 марта 2019.
4.  (англ.). sciencewriter.org (22 August 2010). Дата обращения 16 марта 2019.
5. . web.archive.org (10 июля 2010). Дата обращения 16 марта 2019.
6. Nathanael Massey,ClimateWire.  (англ.). Scientific American. Дата обращения 16 марта 2019.
7.  (англ.). Fortune. Дата обращения 16 марта 2019.
8. Akshat Rathi, Akshat Rathi.  (англ.). Quartz. Дата обращения 16 марта 2019.
9. . web.archive.org (4 марта 2016). Дата обращения 16 марта 2019.
10. . web.archive.org (26 января 2013). Дата обращения 16 марта 2019.
11. . www.sciencedirect.com. Дата обращения 16 марта 2019.
12. . web.archive.org (23 июня 2013). Дата обращения 16 марта 2019.
13.  (англ.). ResearchGate. Дата обращения 16 марта 2019.
14. . www.aluminum-production.com. Дата обращения 16 марта 2019.
15. . www.eagle.ca. Дата обращения 16 марта 2019.
16. . Дата обращения 16 марта 2019.
17.  (англ.). ScienceDaily. Дата обращения 16 марта 2019.
18. ↑ . www.sciencedirect.com. Дата обращения 16 марта 2019.
19. . www.sciencedirect.com. Дата обращения 16 марта 2019.
20. Matthew DeBord. . Business Insider. Дата обращения 16 марта 2019.
21. Fred Lambert.  (англ.). Electrek (14 November 2016). Дата обращения 16 марта 2019.
22.  (англ.). newatlas.com. Дата обращения 16 марта 2019.
23.  (англ.). Popular Science. Дата обращения 16 марта 2019.
24.  (фр.). Association négaWatt. Дата обращения 16 марта 2019.

Некоторые правила безопасности

Во время грозы необходимо придерживаться некоторых правил:

• не стоит во это время приближаться к заземлению ближе, чем на 4 м;
• молниеотводы не защищают от шаровых молний, поэтому при грозе лучше закрыть все окна и двери, а также дымоходы;
• если гроза застала вас возле воды или в воде, срочно удалитесь от водоема как можно дальше;
• не прячьтесь от грозы под высокими деревьями – вероятность попадания в них молнии довольно высока, особенно если вы находитесь не в лесу, а на равнине.

Соблюдение элементарных правил безопасности может спасти вашу жизнь и жизни ваших близких. Чаще всего люди погибают именно потому, что не знают простых правил поведения и теряются в минуту опасности.

Промышленные накопители электроэнергии!

Современные промышленные накопители электрической энергии большой емкости и мощности представляют собой многофункциональные устройства, осуществляющие многократное накапливание и обратную выдачу электроэнергии. Помимо этого, они повышают качество электроснабжения как самих сетей, так и питающихся от них потребителей, а также обеспечивают энергосберегающие режимы функционирования. Существуют разные модели, работа которых построена на отличных друг от друга химических и физических принципах, однако наибольший коммерческий успех завоевали электрические накопители, функционирующие на электрохимических аккумуляторных батареях.

Как выбрать аккумулятор для дома

Если выключение света становится постоянным явлением, следует задуматься о приобретении накопителя электроэнергии для дома. Батарея для компьютера проблемы не решит, так как имеет ограниченный ресурс. Необходимы устройства, которые могут обеспечить нормальную жизнедеятельность людей на протяжении нескольких часов, а лучше — суток. Такая техническая рука помощи пригодится при масштабных авариях на линии.

Критерии выбора следующие

• сложность монтажа и ввода в строй;
• стоимость доставки и специального обслуживания;
• устойчивость к перепадам температуры и влажности;
• КПД, у современных устройств он достигает 98%;
• ресурс эксплуатации — 5000-10000 м/ч;

Применение

Ионисторы часто встречаются в устройстве цифрового оборудования. Они играют роль запасного источника питания микроконтроллера, микросхемы и т.д. С помощью такого источника при выключенном основном питании аппаратура способна сохранять настройки и обеспечивать питание встроенных часов. Например, в некоторых аудиоплеерах применяется миниатюрный ионистор.

В момент замены батареек или аккумуляторов в плеере могут сбиться настройки частоты радиостанции, часов. Благодаря встроенному ионистору этого не происходит. Он питает электронную схему.

Его емкость значительно меньше аккумулятора, но его хватает на несколько суток, чтобы сохранить работу часов и настроек. Также ультраконденсаторы используются для работы таймеров телевизора, микроволновой печи, сложного медицинского оборудования.

Были случаи опытного использования ионисторов, например, для проектирования электромагнитной пушки, которую называют Гаусс оружием. В быту ионисторы используются в схемах маломощных светодиодных фонариков. Его зарядка может выполняться от солнечных элементов.

Перспективы использования

Ионисторы с каждым годом становятся все совершенней

Важным параметром, которому ученые уделяют особое внимание – является увеличение удельной емкости. Через какое – то время планируется подобными приборами заменить аккумуляторы

Такие элементы позволяют заменить батареи в различных технических сферах. Специалисты возлагают большие надежды на разработку графеновых устройств. Применение инновационного материала поможет уже в ближайшее время создать изделия с высокими показателями запасаемой удельной энергии.

Ионистор нового образца в несколько раз превосходит альтернативные варианты. Данные элементы имеют в своей основе пористую структуру. Применяется графен, на котором распределяются частицы рутения. Преимуществом графеновой пены является способность удержания частиц оксидов переходных металлов. Подобные суперконденсаторы работают на водном электролите, что позволяет обеспечить безопасность эксплуатации.

В перспективе новинки будут применяться в сфере изготовления персонального электрического транспорта. Приборы на основе графеновой пены могут перезаряжаться до 8000 раз без ухудшения качественных характеристик. В сфере автомобильного строения проводятся разработки альтернативных разновидностей топлива и устройств накопления энергии высокой эффективности. Подобные приборы могут применяться для грузового транспорта, электрических автомобилей и поездов.

Батарея из суперконденсаторов

В автомобилестроении суперконденсаторные батареи находят следующие применения:

1. Пусковое устройство  подсоединяется параллельно стартерным батареям. Применяется для повышения эксплуатационного срока и улучшения пусковых характеристик двигателя.
2. Для стабильного питания акустических систем большой мощности в автомобиле.
3. Буферные батареи подходят для применения в гибридном транспорте. Они характеризуются небольшой емкостью и значительной выходной мощностью.
4. Тяговые батареи актуальны при использовании в качестве основного источника питания.

Суперконденсаторы обладают множеством преимуществ по сравнению с аккумуляторами в автомобильной промышленности. Они превосходно выдерживают перепады напряжения. Приборы характеризуются легкостью, поэтому можно устанавливать большое их количество. Для сферы микроэлектроники разрабатываются новые технологии по производству компактных суперконденсаторов.

При производстве электродов применяются специальные методы осаждения на тонкую подложку из диоксида кремния специальной углеродистой пленки. Использование суперконденсаторов позволяет внедрить в жизнь экологические технологии экономии энергии. В перспективе предусмотрено расширение сфер применения таких приспособлений для отраслей автотранспорта, мобильной техники и средств связи.

Особенности работы

Согласно государственному стандарту нормальным является напряжение не менее 220в. При этом частота должна быть не более 50.2 Гц. Максимальная считается значение плюс или минус 0.4 Гц. Коэффициент нелинейного искажения в нормальной сети должен быть меньше восьми процентов.

Отклонения от нормы характеризуются, как помехи и сбои в подаче энергии. При возникновении подобных помех незаменимым помощником станет ИБП. Выбор схемы данного механизма определяется временем, с которым устройство переключается на батареи с аккумулятором.

Из чего состоит ИБП

ИБП состоит из схемы управления и зарядного устройства. В его состав входят инвертор. Инвертор является основным зарядным устройством, от мощности которого зависят бесперебойная подача энергии и время переключения. Стабилизатор увеличивает или снижает подачу тока, подаваемое от основной сети, в зависимости от мощности и количества квт

Выбор бесперебойного устройства с внешним питанием важно сделать на основании качества таких устройств, как стабилизатор и инвертор

Инвертор — незаменимая часть бесперебойника. Он бывает трех видов: ШИМ, с пошаговой аппроксимацией и генерирующий прямоугольный ток.

Стабилизатор по-другому называют бустером. Он регулирует подачу напряжения. Есть модели, которые оснащены бустером не только понижающим, но и повышающим напряжение. Стандартные механизмы имеют стабилизатор, который только понижает напряжение.

Накопитель тепловой энергии

В аккумулирующем теплоэлектроцентрали (PHES) реверсивная система теплового насоса используется для хранения энергии в виде разницы температур между двумя накопителями тепла.

Изэнтропический

Одна из систем, разработанная ныне обанкротившейся британской компанией Isentropic, работает следующим образом. Он состоит из двух изолированных контейнеров, заполненных щебнем или гравием; горячий сосуд, хранящий тепловую энергию при высокой температуре и высоком давлении, и холодный сосуд, хранящий тепловую энергию при низкой температуре и низком давлении. Сосуды соединены сверху и снизу трубами, и вся система заполнена инертным газом аргоном .

Во время цикла зарядки система использует электричество в непиковое время для работы в качестве теплового насоса . Аргон при температуре окружающей среды и давлении из верхней части холодильной камеры адиабатически сжимается до давления 12 бар, нагревая его примерно до 500 ° C (900 ° F). Сжатый газ подается в верхнюю часть горячего резервуара, где он просачивается вниз через гравий, передавая свое тепло породе и охлаждая до температуры окружающей среды. Охлажденный, но все еще находящийся под давлением газ, выходящий на дно сосуда, затем расширяется (снова адиабатически) до 1 бара, что снижает его температуру до -150 ° C. Затем холодный газ проходит через холодный сосуд, где он охлаждает породу, нагреваясь до исходного состояния.

Энергия восстанавливается в виде электричества путем обращения цикла. Горячий газ из горячего резервуара расширяется для привода генератора, а затем подается в холодильный склад. Охлажденный газ, забираемый из нижней части холодильной камеры, сжимается, что нагревает газ до температуры окружающей среды. Затем газ переносится на дно горячего сосуда для повторного нагрева.

Процессы сжатия и расширения обеспечиваются специально разработанной поршневой машиной с использованием золотниковых клапанов. Избыточное тепло, образующееся из-за неэффективности процесса, отводится в окружающую среду через теплообменники во время цикла разгрузки.

Разработчик утверждает, что достижима эффективность 72-80% в оба конца. Это сопоставимо с> 80%, достижимым при использовании гидроаккумулятора.

Другая предлагаемая система использует турбомашинное оборудование и способна работать на гораздо более высоких уровнях мощности. Использование материала с фазовым переходом (PCM) в качестве материала для аккумулирования тепла еще больше повысит производительность.