世界が再生可能エネルギーを大規模に導入し、化石燃料の廃棄に向かう中、多くの選択肢が調査されています。低炭素エネルギーへの移行の主な要因は、再生可能エネルギー源の採用であり、太陽エネルギーは特に注目に値します。
太陽エネルギーを蓄えることはできますか?
太陽エネルギーを蓄えることはできますか?太陽からのエネルギーは、発生したらすぐに使用する必要があります。そうしないと、エネルギーが失われます。ただし、貯蔵すれば、エネルギーを一切生み出さないときに使えます。太陽エネルギーの場合は、日光が当たらないときに使われます。太陽エネルギー貯蔵システムは、住宅用でも商用でも、太陽光発電(PV)パネルとも呼ばれるソーラーパネルを最大限に活用できるだけでなく、コストを削減し、エネルギーグリッドの効率を向上させることができ、炭素排出量と温室効果ガス(GHG)を削減します。
太陽エネルギー貯蔵は、発電がダウンして需要が増加したときに、将来使用するために余剰エネルギーを貯蔵できるというだけではありません。また、このエネルギーを使用して、停電、発電機または定期メンテナンスの問題などのエネルギー供給の短期的な混乱を解消することもできます。信頼性の高い太陽エネルギー貯蔵システムにより、ユーザーは何が起きても電気システムを稼働させ続けることができます。
どのくらいの期間太陽エネルギーを蓄えることができますか?
これは、使用する太陽エネルギー貯蔵システムのタイプによって異なります。機械システムやバッテリは、貯蔵時や解放時にエネルギーを「漏らす」ことが多いため、正確な計算は困難です。ただし、太陽エネルギー貯蔵電池は最長5日間充電できます。
太陽エネルギー貯蔵のさまざまな方法
基本的に、3種類の太陽エネルギー貯蔵方法があります(熱、機械、バッテリ)。
熱貯蔵
熱エネルギー貯蔵システムは、通常は溶融塩や水などの液体を使用して、太陽によって生成された熱を吸収して保持します。資材は断熱タンクに置かれ、必要に応じてエネルギーが放出されます。これは加熱、冷却、電気生成のためです(水は熱で沸騰し、蒸気が発生するとタービンが駆動して電力が生成されます)。
機械的貯蔵
機械的エネルギー貯蔵システムの目的は、余剰電力を機械的電力に変換し、必要に応じて電力に戻すことです。1つの方法では、回転シャフトに接続されたフライホイールを使用します。重いフライホイールは余剰電力で回転し、後で使用するために独自の電気を生成します。もう1つの機械的な方法は、水をタンクにポンプで上に送る揚水発電です。その水はタービンを通って流れ、電気を生成します。3番目の機械的エネルギー貯蔵オプションは、圧縮空気を巨大な容器に送り、空気を放出して電気を生成することです。
太陽エネルギー蓄電池
リチウムイオン、鉛酸、ニッケルカドミウム、ニッケル水素化物など、電池を使用した太陽エネルギー貯蔵システムは、ソーラーパネルで捕獲されたエネルギーを蓄えることができます。私たちは、携帯電話のバッテリがどのように充電され、1日中どのように電力を放出するかをよく理解しています。また、バッテリ充電ステーションに接続した後の電気自動車の動作についてもますます詳しくなっています(EVバッテリは最大100 kWhまで対応可能)。
太陽エネルギーの貯蔵方法として最適なのはどれですか?
熱エネルギー貯蔵システムは、CO2排出量を削減し、コストを削減することができますが、エネルギーを一定の温度で貯蔵または放出することはできず、固体を液体に変えるために多くのエネルギーを使用する可能性があります。機械的エネルギー貯蔵システムの場合、フライホイールは迅速に電力を供給することができますが、少量のエネルギーしか貯蔵できません。また、大規模なダムの建設を伴う可能性がある大規模な貯水池へのアクセスを必要とし、設置と運用に非常にコストがかかる場合があります。
これまでのところ、太陽エネルギーの貯蔵方法の中では、電池を使う方法がもっとも優れています。
リチウムイオン電池
鉛蓄電池は長年普及しており、太陽エネルギー貯蔵システムで多くの用途が見つかっています。この魅力は、太陽エネルギー貯蔵の最も安価な選択肢であることですが、耐用年数が短いという欠点があります。また、鉛蓄電池に蓄えられたエネルギーの比較的低い割合しか使用できず、定期的なメンテナンスが必要であり、外部排気が必須であり、これにより設置の選択肢が限られます。
一方、鉛蓄電池と比較して、リチウムイオン(Li-ion)電池は、太陽エネルギー貯蔵電池に最適な選択肢として認識されています。これらの高密度、軽量、省スペースでメンテナンスの少ない電池は、携帯電話やその他のポータブル機器に搭載されています。信頼性が高く、寿命を超えて優れた持続的な性能を維持します。リチウムイオン電池は現在、低コストでの太陽エネルギー貯蔵手段となっています。これは、長寿命で優れた放電深度(DoD)を実現しているためです。
蓄電と太陽光を組み合わせるメリット
太陽光発電は、将来的には家庭、オフィス、工場に電力を供給する持続可能な方法を提供しますが、太陽エネルギー貯蔵システムがなければ、太陽光発電の利点を最大限活用することはできません。ご存知のように、日中は太陽光の発電量が少なくても、エネルギー需要が高い時間帯が多くあります。たとえば、夜間に照明や工事、イベントなどに電力が必要な場合などです。つまり、リチウムイオンエネルギー貯蔵システムは、太陽光の強力なエネルギーを、発電時ではなく、必要な時に利用することができます。
太陽エネルギー貯蔵システムは高価でしょうか?いくらかかりますか?
太陽光発電パネルは、購入と設置に費用がかかる場合があります。実際のコストは設置の規模によって異なります。そのため、最新技術をベースにした太陽エネルギー貯蔵システムに接続することで、エネルギーを最大限引き出すことが不可欠です。これにより、あらゆる太陽光発電設備が可能な限り効率的かつコスト効率よく動作するようになります。
アトラスコプコのZBCモデルやZBPモデルなど、リチウムイオンエネルギー貯蔵システムを利用することで、コストを削減し、電力に瞬時にアクセスしながら、比類ないレベルの持続可能性を実現できます。これらの革新的なエネルギー貯蔵ソリューションは、1回の充電で12時間以上の電力を供給でき、運用コストと総所有コスト(TCO)を最小限に抑えることができます。さらに、アトラスコプコのエネルギー貯蔵システムと太陽エネルギーを組み合わせることで、100 %再生可能なソリューションとなります。