Az akkumulátorok jelentősége a megújuló energiaforrásokra való átállásban

Az akkumulátorok kulcsfontosságúak a globális gazdasági átállásban, mivel képesek fenntartani az energiarendszerben a kínálat és a kereslet közötti egyensúlyt.

A világ szén-dioxid-mentesítésének és az éghajlatváltozás elleni küzdelemnek a kulcsa a megújuló energiaforrásokkal működő villamosítás, ami az autók (e-mobilitás), az épületek és a városok villamosítását jelenti. Ezért a nap-, szél- és vízenergia, valamint más alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiák, például az elektromos autók, a tárolókapacitás, valamint a mikrohálózatok és az intelligens hálózatok használatának növelése a módja a zöld gazdaságra való áttérésnek. A villamosítás segíthet megállítani a globális felmelegedést azáltal, hogy kiküszöböli a környezetből az üvegházhatású gázok kibocsátását. 

A tiszta energiával kapcsolatos technológiák közül manapság az akkumulátorok állnak a középpontban, amelyek a fenntartható energia jövőjének egyik legfontosabb energiaforrásának számítanak. A cikk ismerteti az akkumulátorok fontosságát és alkalmazási területeit. Bemutatjuk az RND termékválasztékát, egy olyan márkáét, amely átfogó elektronikai, elektromos és karbantartási termékválasztékot kínál az ügyfeleknek, mindezt kiváló minőségben és alacsony áron. Emellett bemutatjuk a Hy-Line termékcsaládot, amely innovatív technológiákat kínál versenyképes áron.

Akkumulátoros energiatároló rendszerek – lítium-ion akkumulátorok

Az olyan tiszta energiával kapcsolatos technológiák, mint az akkumulátorok, szélturbinák, napelemek vagy elektromos járművek iránti növekvő kereslet miatt az előrejelzések szerint az olyan ásványi anyagok, mint a lítium, a kobalt és a grafit termelése óriási mértékben fog növekedni. A gazdaság villamosítására irányuló jelenlegi technikai fejlesztések és kezdeményezések nagymértékben támaszkodnak a lítium-ion (Li-ion) akkumulátorokra. A hagyományos akkumulátorokhoz képest kiváló teljesítményük, hatékonyságuk és biztonságuk miatt az elektromos autók többsége esetén a gyártók a lítium-ion akkumulátorokat részesítik előnyben.

A közlekedési ágazat szén-dioxid-mentesítését és az időszakos megújuló energiát hasznosító technológiák növekvő hálózati integrációját egyaránt az akkumulátorok gyors reakcióképessége, moduláris felépítése és alkalmazkodó telepítése teszi lehetővé. A katód (pozitív elektród), az anód (negatív elektród) és az elektrolit a lítium-ion akkumulátorok vezetői. Ezeket az akkumulátorokat jelenleg a mobiltelefonoktól kezdve a számítógépeken át az elektromos autókig mindenben használják. Sokkal könnyebbek, kisebbek és nagyobb mértékben tárolják a töltést, mint az újratölthető akkumulátorok korábbi formái.

Ráadásul az akkumulátorok ára világszerte rohamosan csökken. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) adatai szerint például Németországban 2014 vége óta több mint 60%-kal csökkent a lakossági, kis méretű Li-ion akkumulátorok ára.

Az akkumulátorok szerepe az energiatároló rendszerekben

Az akkumulátorok lehetővé teszik a közműszolgáltatók és a hálózatüzemeltetők számára, hogy a szél- és naperőművek változó teljesítménye által hagyott hiányosságok pótlásával és a felesleges energia pazarlásának megakadályozásával fenntartsák az elektromos rendszer megbízhatóságát.

Az IRENA szerint a frekvenciaválasz, a tartalékkapacitás, a „feketeindítási” képesség (az elektromos áramrendszer helyreállítása) és más hálózati funkciók biztosítása mellett az akkumulátorrendszerek a minihálózatok korszerűsítésére, a napenergia „önfogyasztásának” megkönnyítésére és az elektromos járművek villamos energiájának tárolására is alkalmasak.

Otthoni virtuális akkumulátoros energiatárolás házi fotovoltaikus napelemes üzemmel, szélenergia és újratölthető Li-ion villamosenergia tartalékkal. Elektromos autó töltése hálózaton kívüli, megújuló, intelligens áramellátó teleprendszeren.

Energiatárolás

Az akkumulátorok hozzájárulása a megújuló energiához különösen fontos, mivel a nap- és szélenergia még mindig változó mennyiségű energiát termel, azaz változó mennyiségű energiaforrás. Amikor nincs szél, a napot eltakarják a felhők, vagy éjszaka van, az akkumulátorok képesek tárolni az áramot, ezzel biztosítva a további munkavégzést. Az akkumulátorok lehetővé teszik a korábban összegyűjtött energia tárolását és gazdaságosabb felhasználását.

Az Európai Bizottság szerint az akkumulátorok, amelyek a leggyorsabban fejlődő tárolási technológiának számítanak, alapvető fontosságúak lesznek az üvegházhatású gázok kibocsátásának 2030-ig történő 55%-os csökkentésére vonatkozó uniós célkitűzés eléréséhez.

Közlekedés (e-mobilitás)

Az akkumulátoros járművek aránya várhatóan jelentősen növekedni fog. Az elektromos járművek és az azokat működtető akkumulátorok nemcsak a fosszilis tüzelőanyagokat iktatják ki a közúti járművekből, hanem növelik a hálózati rendszerekben az időszakos megújuló energia mennyiségét is. Lehetséges, hogy a megújuló energiaellátás a különösen napos vagy szeles napokon meghaladja a hálózati áram iránti keresletet, mivel az akkumulátorok lehetővé teszik az energia hosszú távú tárolását. 

Az elmúlt két évtizedben a lítium-ion a leggyakrabban használt akkumulátor az elektromos járművek töltésére. A Világgazdasági Fórum szerint az elektromos járművek és az energiatárolók működtetéséhez szükséges lítium-ion akkumulátorok iránti kereslet exponenciálisan nőtt: a 2010-es körülbelül 0,5 GWh érték egy évtizeddel később közel 526 GWh-ra változott. Az elektromos járművekben leggyakrabban használt akkumulátorokról itt olvashat bővebben.

A közlekedés szén-dioxid-mentesítésének kulcsa a villamosítás. A 2030-as Net Zero tervekkel együtt az új könnyű haszongépjárműveknek zéró kibocsátást kell produkálniuk. Azonban nem minden nemzet tűzött ki azonos célokat. A 2022-es Elektromos járművek index segítségével megtudhatja, hogyan halad a járművek villamosítása a különböző országokban.

Hálózati energiatárolás

Az elektromos járműveket nem csak a közlekedésben fogják használni, hanem a villamosenergia-költségeket is csökkenteni fogják azok számára, akik a háztetőre napelemeket telepítettek, legyenek azok állami, vállalati vagy egyéni befektetők. Valójában, amikor az áramárak magasak, a parkoló autók akkumulátoraiból származó áramot otthoni célokra lehet felhasználni, vagy akár a hálózatba is vissza lehet tölteni. További információ a mikrohálózatokról és azok szerepéről a jövőbeli energiaautonómia biztosításában.

Újratölthető akkumulátorok

Az újratölthető akkumulátorok igen hatékonyan csökkentik a szén-dioxid-kibocsátást, mivel több ezer egyszer használatos elemet képesek helyettesíteni. A hulladéklerakókban történő elhelyezéskor minden akkumulátor mérgező elemeket, például higanyt, ólmot és kadmiumot bocsát ki a környezetbe, szennyezve a talajt és a vizet. Az újratölthető akkumulátorok azonban kevésbé károsak a környezetre, mivel kevesebb elemet gyártanak miattuk, így kevesebb is kerül a hulladékáramba.

Az RND Power termékkínálatában tápegységek, AC/DC inverterek, töltők, akkumulátorok és sok más elektronikai cikk széles választéka található. Például az RND ólom-sav akkumulátorok számos méretben és feszültséggel kaphatók. Az ólomsavas akkumulátor egyben a leginkább környezetbarát akkumulátor-technológia is. Többségük több mint 90%-ban újrahasznosított ólomakkumulátor-anyagból készül, így ez a legkisebb környezeti hatással rendelkező energiatárolási technológia.

Ólomsavas akkumulátorok, RND

Akkumulátortöltők, RND

Akkumulátortöltő, ólomsavas, RND Power

Újratölthető akkumulátorok, RND

A HY-Line akkumulátorok lehetővé teszik számos fontos akkumulátor-paraméter felügyeletét. A HY-Di akkumulátorok a fogyasztók számára a lítium-ion akkumulátorok online felügyeletének legmodernebb módját kínálják, tetszőleges helyről, bármikor. SM- vagy CAN-busz, valamint a speciális HY-Di akkumulátor interfész (HBI) használatával az interneten keresztül is lehet csatlakozni a különböző HY-Di akkumulátorokhoz. 

Li-ion intelligens akkumulátorok, HY-Di, HY-Line

HY-Di intelligens akkumulátortöltő

A villamosított világ jövője

Sokan azt mondják, hogy a jövő az elektromosságé. Tagadhatatlan, hogy hamarosan a világ nagyrészt vagy akár teljesen az elektromosságra fog átállni. Ezért az akkumulátorok iránti növekvő kereslet mellett terveket kell készíteni a költségek csökkentésére, hogy a világ elegendő akkumulátort és elektromos technológiát állíthasson elő. Ezt úgy lehet elérni, ha megtaláljuk, hogyan lehet csökkenteni az olyan fémek mennyiségét az akkumulátorokban, amelyek drágák, nehezen beszerezhetők vagy problémásak, mert bányászatuk negatív hatással van a környezetre. A zöld átmenet felé való elmozdulás érdekében a társadalomnak az újrahasznosításra kell összpontosítania, ezért javítani kell az akkumulátorok újrahasznosítását.

Gyakran ismételt kérdések

Miért fontosak az akkumulátorok a megújuló energiaforrások számára?
A megújuló energia tárolásának fő módját az akkumulátorok jelentik. Úgy tűnik azonban, hogy az akkumulátorok fejlesztése elmaradt a szél- és napenergia fejlesztésétől, noha akkumulátorok nélkül ezek a technológiák korlátozott hatékonysággal működnek. Az akkumulátorok lehetővé teszik a közüzemi szolgáltatók számára, hogy extra villamos energiát gyűjtsenek és tároljanak olyan időszakokra, amikor az időjárás rosszabb a napelemek vagy a szélturbinák hatékonysága szempontjából.

Milyen szerepet játszanak az akkumulátorok a megújuló energiaforrások, például a nap- és szélenergia felhasználásában?
A megújuló energiaforrások használata során az akkumulátorok lehetővé teszik a közműszolgáltatók számára, hogy extra villamos energiát gyűjtsenek és tároljanak olyan időszakokra, amikor a napelemek és a szélturbinák nem működnek hatékonyan (nem süt a nap vagy nem fúj a szél).

Miért kulcsfontosságúak az akkumulátorok a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátású energiarendszerre való áttérésben?
A zöldebb jövőre való áttérés a megújuló energiaforrásokra fog összpontosítani. A legtöbb megújuló energiaforrás pedig akkumulátoros energiát használ. Az akkumulátorok az akkumulátor-technológia fejlődésének köszönhetően a jövő fenntartható közlekedésének kulcsfontosságú összetevőjévé válnak. Ezen túlmenően az ezekben a mobil akkumulátorokban tárolt energia felhasználható az otthoni áramellátás és a hálózat stabilizálása érdekében is.

Milyen akkumulátorokat használnak a megújuló energia területén?
Jelenleg a legelterjedtebbek az ólomsavas és a lítium-ionos mélyciklusú akkumulátorok. Ez a két legfontosabb megoldás a megújuló energia tárolására.

Miért olyan fontos az akkumulátortechnológia az elektromos autók létrehozásában?
Az elektromos autók működéséhez akkumulátorokra van szükség. Az elektromos járművek az akkumulátor miatt fenntarthatóbbak, mivel nem függnek a fosszilis tüzelőanyagoktól. Az elektromos járművek akkumulátora egy olyan energiaakkumulátor, amely villamos energiát tárol, amelyet a motorba váltakozó vagy egyenáram segítségével továbbítanak.

Milyen akkumulátorokat használnak az elektromos autókban?
A lítium-ion akkumulátorok jellemzően a plug-in hibridekben és a teljesen elektromos autókban vannak jelen. A tisztán elektromos járművek, a plug-in hibrid elektromos járművek (PHEV) és a hibrid elektromos járművek energiatárolási technológiákat, leggyakrabban akkumulátorokat (HEV) igényelnek.

Hogyan tárolják az akkumulátorok az energiát?
Az akkumulátor egyfajta energiatároló, amely kémiai energiát tárol, amelyet később elektromos energiává alakít át. Minden akkumulátorban egy vagy több elektrokémiai cella található. Az ilyen cellák belsejében kémiai reakciók játszódnak le, amelyek elektronáramlást okoznak az áramkörben. Ez elektromos áramot generál.

Hogyan hasznosítják az akkumulátorok energiáját?
Az akkumulátor olyan készülék, amely kémiai energiát tárol, és azt elektromos energiává alakítja át. Az akkumulátorokban lejátszódó kémiai reakciók során az elektronok egy külső áramkörön keresztül mozognak az egyik anyagból (elektróda) a másikba. Az elektronok áramlásával elektromos áramot lehet létrehozni, amit különböző feladatok elvégzésére lehet használni.

Az akkumulátorok megújuló energiaforrások?
Bár az akkumulátorok korróziója olyan vegyi anyagokat szabadít fel, amelyek szennyezik a felszín alatti és a felszíni vizeket, valamint a talajt, az újratölthető akkumulátorok többször is felhasználhatók. Ez azt jelenti, hogy az újratölthető akkumulátorokban lévő energia így fenntartható módon jön létre. Mivel egy újratölthető elem több ezer egyszer használatos elemet helyettesíthet, az újratölthető elemek meglehetősen hatékonyan csökkentik a szénlábnyomot.

Az akkumulátorokat újrahasznosítják?
A tipikus egyszer használatos vagy újratölthető elemek, mint például a gomb- és lítiumelemek, újrahasznosíthatók, azonban nem biztos, hogy mindenhol található újrahasznosító létesítmény. Egyes elemeket gyakrabban hasznosítanak újra, mint másokat. Az ólomsavas akkumulátorok közel 90%-át újrahasznosítják. 

Fenntarthatóak-e az ólomsavas akkumulátorok?
Zárt életciklusuknak és többszörös újrafelhasználhatóságuknak köszönhetően az ólomsavas akkumulátorok fenntarthatóak. A használt autóakkumulátort egy hivatalos újrahasznosítóhoz szállítják, ahol az összes alkatrészét felhasználva újrahasznosítják, majd eladják az akkumulátorgyártóknak. Természetesen a felhasználók járműveiben lévő akkumulátor a „bölcsőtől bölcsőig ciklusnak” köszönhetően korlátlan ideig újrahasznosítható. Vegye figyelembe, hogy az ólomsavas akkumulátorok helytelen ártalmatlanítása esetén veszélyesek lehetnek mind az emberi egészségre, mind a környezetre.

Total
0
Shares
Előző bejegyzés

Napelemes fotovoltaikus technológia – Fluke

Következő bejegyzés

Fedezze fel az Auer Signal kategóriaelső, ellátott jelzőkészülékeit

Kapcsolódó bejegyzések