Elektroenerģētika ir viena no retajām jomām, kurā nav liela apjoma saražotās “produktu” uzglabāšanas. Rūpnieciskās enerģijas uzglabāšana un dažāda veida uzglabāšanas ierīču ražošana ir nākamais solis lielajā elektroenerģijas nozarē. Tagad šis uzdevums ir īpaši akūts – līdz ar atjaunojamo energoresursu straujo attīstību. Neskatoties uz nenoliedzamajām atjaunojamo enerģijas avotu priekšrocībām, viena joprojām ir svarīgs jautājums, kas jāatrisina pirms alternatīvo enerģijas avotu plašas ieviešanas un izmantošanas. Lai gan vēja un saules enerģija ir videi draudzīga, to ražošana notiek ar pārtraukumiem un prasa enerģijas uzkrāšanu vēlākai izmantošanai. Daudzām valstīm īpaši neatliekams uzdevums būtu sezonas enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju iegūšana - lielās enerģijas patēriņa svārstības. Ars Technica ir sagatavojis labāko enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju sarakstu, un par dažām no tām arī pastāstīsim.

Hidrauliskie akumulatori

Vecākā, nobriedušākā un plaši izplatītā tehnoloģija enerģijas uzglabāšanai lielos apjomos. Hidrauliskā akumulatora darbības princips ir šāds: ir divas ūdens tvertnes - viena atrodas virs otras. Ja pieprasījums pēc elektrības ir zems, enerģija tiek izmantota ūdens sūknēšanai augšējā rezervuārā. Elektroenerģijas patēriņa maksimumstundās ūdens tiek novadīts uz tur uzstādīto hidroģeneratoru, ūdens griež turbīnu un ģenerē elektrību.

Nākotnē Vācija plāno izmantot vecās ogļraktuves, lai izveidotu sūknēšanas tvertnes, un vācu pētnieki strādā pie okeāna dibenā novietotu milzu betona hidroakumulācijas sfēru izveides. Krievijā ir Zagorskaya PSPP, kas atrodas Kunjas upē netālu no Bogorodskoje ciema Maskavas apgabala Sergiev Posad rajonā. Zagorskaya PSPP ir nozīmīgs centra energosistēmas infrastruktūras elements, kas piedalās frekvences un jaudas plūsmu automātiskā regulēšanā, kā arī ikdienas maksimālās slodzes segšanā.

Kā Skolkovas Biznesa skolas Enerģētikas centra rīkotajā konferencē "Jaunā enerģija" sacīja asociācijas "Enerģijas patērētāju kopiena" nodaļas vadītājs Igors Rjapins: Enerģijas internets, visu hidroakumulatoru uzstādītā jauda pasaulē ir aptuveni 140 GW, šīs tehnoloģijas priekšrocības ietver lielu ciklu skaitu un ilgu kalpošanas laiku, efektivitāti aptuveni 75-85%. Tomēr hidraulisko akumulatoru uzstādīšanai ir nepieciešami īpaši ģeogrāfiski apstākļi un tā ir dārga.

Saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas ierīces

Šī enerģijas uzkrāšanas metode principā ir līdzīga hidroģenerācijai – tomēr ūdens vietā rezervuāros tiek iesūknēts gaiss. Izmantojot motoru (elektrisku vai citu), gaiss tiek iesūknēts uzglabāšanas tvertnē. Lai radītu enerģiju, tiek atbrīvots saspiests gaiss, kas rotē turbīnu.

Šāda veida uzglabāšanas ierīču trūkums ir zemā efektivitāte, jo daļa enerģijas gāzes saspiešanas laikā tiek pārveidota termiskā formā. Efektivitāte ir ne vairāk kā 55% racionālai lietošanai, piedziņai ir nepieciešams daudz lētas elektrības, tāpēc šobrīd tehnoloģija tiek izmantota galvenokārt eksperimentāliem mērķiem, kopējā uzstādītā jauda pasaulē nepārsniedz 400 MW.

Izkausēta sāls saules enerģijas uzkrāšanai

Izkausētais sāls saglabā siltumu ilgu laiku, tāpēc to ievieto saules termoelektrostacijās, kur siltumu savāc simtiem heliostatu (lieli spoguļi, kas koncentrēti uz sauli). saules gaisma un uzkarsē šķidrumu iekšā - kausēta sāls veidā. Tad tas tiek nosūtīts uz tvertni, pēc tam caur tvaika ģeneratoru tas griež turbīnu, kas ģenerē elektrību. Viena no priekšrocībām ir tā, ka izkausētais sāls darbojas augstā temperatūrā – vairāk nekā 500 grādu pēc Celsija, kas veicina tvaika turbīnas efektīvu darbību.

Šī tehnoloģija palīdz pagarināt darba laiku vai sildīt telpas un nodrošināt elektrību vakarā.

Līdzīgas tehnoloģijas tiek izmantotas Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park - pasaulē lielākais saules elektrostaciju tīkls, kas apvienots vienotā telpā Dubaijā.

Plūsmas redokssistēmas

Plūsmas akumulatori ir milzīga elektrolīta tvertne, kas tiek izlaista caur membrānu un rada elektrisko lādiņu. Elektrolīts var būt vanādijs, kā arī cinka, hlora vai sālsūdens šķīdumi. Tie ir uzticami, viegli lietojami un tiem ir ilgs kalpošanas laiks.

Pagaidām komercprojektu nav, kopējā uzstādītā jauda ir 320 MW, galvenokārt pētniecības projektu ietvaros. Galvenā priekšrocība ir tā, ka tā līdz šim ir vienīgā akumulatoru tehnoloģija ar ilgstošu enerģijas atdevi - vairāk nekā 4 stundas. Trūkumi ietver apjomīgumu un pārstrādes tehnoloģiju trūkumu, kas ir izplatīta problēma visiem akumulatoriem.

Vācijas elektrostacija EWE plāno Vācijā būvēt pasaulē lielāko 700 MWh plūsmas akumulatoru alās, kurās agrāk tika uzglabāta dabasgāze, ziņo Clean Technica.

Tradicionālie akumulatori

Tās ir baterijas, kas ir līdzīgas tām, kas darbina klēpjdatorus un viedtālruņus, taču rūpnieciskā izmēra. Tesla piegādā šādus akumulatorus vēja un saules elektrostacijām, un Daimler šim nolūkam izmanto vecus automašīnu akumulatorus.

Termiskā uzglabāšana

Mūsdienīga māja ir jādzesē – īpaši karstā klimatā. Termiskās krātuves ļauj pa nakti sasaldēt tvertnēs uzkrāto ūdeni, ledus kūst un atdzesē māju, bez ierastā dārgā gaisa kondicionēšanas un liekām enerģijas izmaksām.

Kalifornijas uzņēmums Ice Energy ir izstrādājis vairākus līdzīgus projektus. Viņu ideja ir tāda, ka ledus tiek ražots tikai ārpus maksimālās slodzes elektrotīkla periodos, un pēc tam tā vietā, lai tērētu papildu elektroenerģiju, ledus tiek izmantots telpu dzesēšanai.

Ice Energy sadarbojas ar Austrālijas uzņēmumiem, kas vēlas laist tirgū ledus akumulatoru tehnoloģiju. Austrālijā aktīvās saules dēļ tiek attīstīta saules paneļu izmantošana. Saules un ledus kombinācija palielinās māju kopējo energoefektivitāti un draudzīgumu videi.

Spararats

Superspararats ir inerciāls akumulators. Tajā uzkrāto kustības kinētisko enerģiju, izmantojot dinamo, var pārvērst elektrībā. Kad rodas nepieciešamība pēc elektrības, konstrukcija ģenerē elektrisko enerģiju, palēninot spararatu.

Wikimedia Commons

Iespējams, vecākā mūsdienu tīkla enerģijas uzglabāšanas forma. Darbības princips ir vienkāršs: ir divas ūdens tvertnes, viena augstāka par otru. Ja elektroenerģijas pieprasījums ir zems, enerģiju var izmantot ūdens sūknēšanai uz augšu. Pīķa stundās ūdens plūst lejā, griežot hidroģeneratoru un radot elektrību. Līdzīgus projektus attīsta, piemēram, Vācija pamestās ogļraktuvēs vai sfēriskos konteineros okeāna dibenā.

Kompresēts gaiss

Jauda Dienvidos

Kopumā šī metode atgādina iepriekšējo, izņemot to, ka ūdens vietā tvertnēs tiek iesūknēts gaiss. Vajadzības gadījumā tiek atbrīvots gaiss un tas rotē turbīnas. Šī tehnoloģija teorētiski pastāv jau vairākus gadu desmitus, taču praksē tās augsto izmaksu dēļ ir tikai dažas darba sistēmas un vēl dažas testa sistēmas. Kanādas uzņēmums Hydrostor Ontario un Arubā izstrādā lielu adiabātisko kompresoru.

Izkausēta sāls

Saules rezervāts

Saules enerģiju var izmantot sāls uzsildīšanai līdz vēlamajai temperatūrai. Iegūto tvaiku vai nu uzreiz pārvērš elektrībā ar ģeneratoru, vai arī vairākas stundas uzglabā kā izkausētu sāli, lai, piemēram, vakarā apsildītu mājas. Viens no šādiem projektiem ir Mohamed bin Rashid Al Maktoum saules parks Apvienotajos Arābu Emirātos. Un Alphabet X laboratorijā ir iespējams izmantot izkausētus sāļus kombinācijā ar antifrīzu, lai saglabātu lieko saules vai vēja enerģiju. Georgia Tech nesen izveidoja efektīvāku sistēmu, kas sāli aizstāj ar šķidru metālu.

Plūsmas akumulatori

CERN zinātnieki: "Visumam nevajadzētu pastāvēt"

Redox plūsmas akumulatori sastāv no milzīgām elektrolīta tvertnēm, kas tiek izlaistas caur membrānām un rada elektrisko lādiņu. Parasti vanādiju izmanto kā elektrolītu, kā arī cinka, hlora vai sālsūdens šķīdumus. Tie ir uzticami, viegli lietojami un tiem ir ilgs kalpošanas laiks. Pasaulē lielākā plūsmas baterija tiks uzbūvēta alās Vācijā.

Tradicionālie akumulatori

SDG&E

Calmac

Naktīs tvertnēs uzkrātais ūdens ir sasalis, bet dienas laikā ledus kūst un atdzesē blakus esošās mājas, ļaujot ietaupīt uz gaisa kondicionēšanas. Šī tehnoloģija ir pievilcīga reģioniem ar karstu klimatu un vēsām naktīm, piemēram, Kalifornijā. Šā gada maijā NRG Energy piegādāja Dienvidkalifornijas Edisonam 1800 rūpnieciskās ledus baterijas.

Super spararats

Bākas spēks

Šī tehnoloģija ir paredzēta kinētiskās enerģijas uzkrāšanai. Elektrība iedarbina motoru, kas uzglabā rotācijas enerģiju bungā. Ja nepieciešams, spararats palēninās. Izgudrojums netiek plaši izmantots, lai gan to var izmantot, lai nodrošinātu nepārtrauktu barošanu.

Elektroenerģijas taupīšana galu galā rada divas labas lietas: globālās sasilšanas seku samazināšanu un arī ietaupījumu saglabāšanu laika gaitā. Apskatiet savu māju vai biroju: katra ierīce, kas patērē enerģiju, var kļūt energoefektīvāka. Mājas siltināšana un ikdienas paradumu maiņa var palīdzēt ievērojami samazināt enerģijas patēriņu. Lasiet tālāk, lai uzzinātu, kā ietaupīt elektrību.

Soļi

Apgaismojums

1. Izvēlieties dabisko gaismu. Atver aizkarus un ļauj saulei appludināt tavu istabu! Dabiskā apgaismojuma izmantošana dienas laikā var ievērojami samazināt elektroenerģijas patēriņu. Tas attiecas gan uz jūsu darbā, gan mājās pavadīto laiku. Dabiskā gaisma uzlabo mūsu garastāvokli, liekot jums vēl vairāk nekavējoties atvērt žalūzijas.

   • Mēģiniet sakārtot savu darba vieta lai tas saņemtu dabisko gaismu. Mēģiniet izslēgt galda lampas, kad vien iespējams. Ja jums nav pietiekami daudz gaismas, izmantojiet mazjaudas galda lampu.
   • Ieguldiet tīrā tillā vai žalūzijās, lai saglabātu savu privātumu un ļautu gaismai turpināt aizpildīt vietu.

2. Nomainiet savas spuldzes. Jūs ietaupīsiet daudz enerģijas, ja nomainīsiet parastās kvēlspuldzes pret jaunām enerģijas taupīšanas spuldzēm vai lampām, kas izgatavotas, izmantojot LED tehnoloģiju. Lai gan parastās kvēlspuldzes rada gaismu, radot siltumu, enerģijas taupīšanas spuldzes labāk taupa elektroenerģiju un tām ir ilgs kalpošanas laiks.

   • Enerģijas taupīšanas spuldzes bija pirmā alternatīva kvēlspuldzēm, tās patērē apmēram ceturto daļu no kvēlspuldžu patērētās enerģijas. Tie satur diezgan daudz dzīvsudraba, tādēļ, ja šāda spuldze izdeg, tā ir pareizi jāiznīcina.
   • Nesen tirgū parādījušās spuldzes ar LED tehnoloģiju. Tās ir dārgākas nekā parastās enerģijas taupīšanas spuldzes, taču tās kalpo vēl ilgāk un nesatur dzīvsudrabu.

3. Izslēdziet gaismu. Tas ir vienkāršākais veids, kā ietaupīt enerģiju, un tas patiešām darbojas. Sāciet pievērst uzmanību tam, cik daudz gaismas jūsu mājā ir ieslēgtas noteiktā laikā. Apsveriet, cik daudz lampu jums faktiski ir jāizmanto. Izveidojiet ieradumu izslēgt gaismu aiz jums katru reizi, kad izejat no telpas.

   • Ja vēlaties ietaupīt vēl vairāk, mēģiniet visu ģimeni naktī turēt vienā vai divās istabās, nevis ieslēdziet apgaismojumu visā mājā.
   • Lai maksimāli ietaupītu enerģiju, izmantojiet sveces! Šis vecmodīgais nakts apgaismojuma veids ir efektīvs, romantisks un ļoti nomierinošs. Ja nejūtaties ērti, lietojot sveces visu laiku, mēģiniet to darīt vismaz reizi nedēļā. Esiet uzmanīgi ar svecēm, ja mājās ir bērni, vai vismaz pārliecinieties, ka visi jūsu ģimenes locekļi zina, kā rīkoties ar svecēm.

   Sadzīves tehnika

   1. Atvienojiet ierīces, kuras neizmantojat. Vai zinājāt, ka vienkārši pieslēgtas ierīces turpina patērēt elektrību pat tad, ja tās ir izslēgtas? Pat tāda ierīce kā kafijas automāts, vienkārši pieslēgta elektrotīklam, turpina patērēt enerģiju, neskatoties uz to, ka pēdējā kafijas krūze izdzerta diezgan sen.

      • Izslēdziet datoru un dienas beigās atvienojiet to. Datori patērē daudz elektrības, tāpēc, kad tie ir pievienoti, jūs tērējat daudz enerģijas un naudas.
      • Neatstājiet televizoru visu laiku pieslēgtu tīklam. Ikreiz to atvienot var būt neērti, taču jūsu pūles atmaksāsies.
      • Atvienojiet skaņas sistēmu un skaļruņus. Viens no izšķērdīgākajiem elektrības izšķērdēšanas veidiem ir atstāt tos ieslēgtus, kad tie netiek izmantoti.
      • Neaizmirstiet par mazām ierīcēm, piemēram, tālruņu lādētājiem, virtuves ierīcēm, fēniem un citām lietām, kas var patērēt elektrību.

   2. Nomainiet vecās ierīces pret jaunām – ar labāku enerģijas patēriņu. Uzņēmumi, agrāk ražojot ierīces, neuztraucās par enerģijas taupīšanu. Jaunie modeļi ir vērsti uz enerģijas taupīšanu un elektrības rēķinu samazināšanu. Ja jums ir vecs ledusskapis, elektriskā plīts vai krāsns, trauku mazgājamā mašīna, veļas mašīna, žāvētāju vai citu lielu ierīci, apsveriet iespēju to nomainīt.

      • Apskatiet jaunu iekārtu enerģijas ietaupījuma reitingu. Tas palīdzēs novērtēt, cik daudz elektrības ierīce patērē. Lielākā daļa ierīču ar augstiem energoefektivitātes rādītājiem maksā par kārtu vairāk nekā tās, kurām ir zemāks novērtējums, taču cenu atšķirība laika gaitā atmaksāsies, samazinot enerģijas rēķinus.
      • Ja sadzīves tehnikas nomaiņa jums nav piemērota, ir daudz veidu, kā samazināt enerģijas izmaksas.
        • Pilnībā piepildiet trauku mazgājamo mašīnu, nevis mazgājiet nelielu daudzumu trauku.
        • Neatveriet cepeškrāsni, kamēr tajā gatavojat ēdienu, jo jūs izdalīsit siltumu no cepeškrāsns un tas prasīs vairāk enerģijas, lai atgrieztos iepriekšējā temperatūrā.
        • Nestāviet atvērta ledusskapja priekšā, domājot, ko ēst. Atveriet un aizveriet to pēc iespējas ātrāk. Tāpat pārbaudiet ledusskapja durvju hermētiskumu un, ja nepieciešams, nomainiet gumijas lentes.
        • Pilnībā lejupielādēt veļas mašīna, nevis mazgāt mazās partijās.

   3. Samaziniet sadzīves tehnikas lietošanu. Senatnē cilvēki neizmantoja sadzīves tehniku, lai vadītu savu mājsaimniecību; mēģiniet izmantot tikai tās ierīces, kas patiešām ir vajadzīgas. Sadzīves tehnikas izmantošanas samazināšana var aizņemt vairāk laika, tomēr, ja šajā procesā iesaistās visa ģimene, visu var sakārtot daudz ātrāk.

      • Lielākā daļa cilvēku mazgā drēbes biežāk nekā nepieciešams; mēģiniet samazināt mazgāšanas reižu skaitu līdz reizei nedēļā.
      • Uzvelciet drēbju auklu savā balkonā vai pagalmā un pakariet tajā mitras drēbes, nevis izmantojiet elektrisko žāvētāju.
      • Mazgājiet traukus ar rokām (arī taupot ūdeni), nevis izmantojiet trauku mazgājamo mašīnu.
      • Mēģiniet kaut ko cept reizi nedēļā, kuras laikā varat pagatavot vairākus dažādus ēdienus. Tādā veidā cepeškrāsns nebūs jākarsē atkal un atkal.
      • Atbrīvojieties no mazām ierīcēm, kas jums patiesībā nav vajadzīgas, piemēram, elektriskajiem gaisa atsvaidzinātājiem. Vienkārši atveriet logus!

   Apkure un dzesēšana

   1. Siltināt māju. Kvalitatīva logu un durvju izolācija palīdzēs labi taupīt enerģiju. Izolācija ļaus jūsu mājā saglabāt vēsu gaisu vasarā, kā arī saglabāt siltumu un auksto gaisu ziemā.

      • Noalgojiet kādu, kas var pārbaudīt jūsu mājas izolāciju un noteikt, vai tā ir pietiekami kvalitatīva. Pārbaudiet bēniņus, grīdu, griestus, sienas un pagrabu. Jums var būt nepieciešama jauna izolācija jūsu mājām.
      • Aplīmējiet māju, izmantojot maskēšanas lenti un izolāciju durvju ailēs, logos un ap logu ventilācijas atverēm. Var uzstādīt arī stikla pakešu logus – tie labāk saglabā siltumu ziemas laikā.

Wikimedia Commons

Iespējams, vecākā mūsdienu tīkla enerģijas uzglabāšanas forma. Darbības princips ir vienkāršs: ir divas ūdens tvertnes, viena augstāka par otru. Ja elektroenerģijas pieprasījums ir zems, enerģiju var izmantot ūdens sūknēšanai uz augšu. Pīķa stundās ūdens plūst lejā, griežot hidroģeneratoru un radot elektrību. Līdzīgus projektus attīsta, piemēram, Vācija pamestās ogļraktuvēs vai sfēriskos konteineros okeāna dibenā.

Kompresēts gaiss

Jauda Dienvidos

Kopumā šī metode atgādina iepriekšējo, izņemot to, ka ūdens vietā tvertnēs tiek iesūknēts gaiss. Vajadzības gadījumā tiek atbrīvots gaiss un tas rotē turbīnas. Šī tehnoloģija teorētiski pastāv jau vairākus gadu desmitus, taču praksē tās augsto izmaksu dēļ ir tikai dažas darba sistēmas un vēl dažas testa sistēmas. Kanādas uzņēmums Hydrostor Ontario un Arubā izstrādā lielu adiabātisko kompresoru.

Izkausēta sāls

Saules rezervāts

Saules enerģiju var izmantot sāls uzsildīšanai līdz vēlamajai temperatūrai. Iegūto tvaiku vai nu uzreiz pārvērš elektrībā ar ģeneratoru, vai arī vairākas stundas uzglabā kā izkausētu sāli, lai, piemēram, vakarā apsildītu mājas. Viens no šādiem projektiem ir Mohamed bin Rashid Al Maktoum saules parks Apvienotajos Arābu Emirātos. Un Alphabet X laboratorijā ir iespējams izmantot izkausētus sāļus kombinācijā ar antifrīzu, lai saglabātu lieko saules vai vēja enerģiju. Georgia Tech nesen izveidoja efektīvāku sistēmu, kas sāli aizstāj ar šķidru metālu.

Plūsmas akumulatori

CERN zinātnieki: "Visumam nevajadzētu pastāvēt"

Redox plūsmas akumulatori sastāv no milzīgām elektrolīta tvertnēm, kas tiek izlaistas caur membrānām un rada elektrisko lādiņu. Parasti vanādiju izmanto kā elektrolītu, kā arī cinka, hlora vai sālsūdens šķīdumus. Tie ir uzticami, viegli lietojami un tiem ir ilgs kalpošanas laiks. Pasaulē lielākā plūsmas baterija tiks uzbūvēta alās Vācijā.

Tradicionālie akumulatori

SDG&E

Calmac

Naktīs tvertnēs uzkrātais ūdens ir sasalis, bet dienas laikā ledus kūst un atdzesē blakus esošās mājas, ļaujot ietaupīt uz gaisa kondicionēšanas. Šī tehnoloģija ir pievilcīga reģioniem ar karstu klimatu un vēsām naktīm, piemēram, Kalifornijā. Šā gada maijā NRG Energy piegādāja Dienvidkalifornijas Edisonam 1800 rūpnieciskās ledus baterijas.

Super spararats

Bākas spēks

Šī tehnoloģija ir paredzēta kinētiskās enerģijas uzkrāšanai. Elektrība iedarbina motoru, kas uzglabā rotācijas enerģiju bungā. Ja nepieciešams, spararats palēninās. Izgudrojums netiek plaši izmantots, lai gan to var izmantot, lai nodrošinātu nepārtrauktu barošanu.

Kā enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas mainīs pasauli

Teksts: Andrejs VELEŠUKS

Pagājušajā gadā miljardieris Elons Masks kārtējo reizi sajūsmināja sabiedrību: viņa uzņēmums 100 dienās uzbūvēja un sagatavoja ekspluatācijai elektroenerģijas krātuvi ar kopējo jaudu 100 MW. Tas ir pastiprinājis diskusijas par enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām un izmaiņām, ko to attīstība varētu radīt. Nolēmām izdomāt, kā Krievija gatavojas gaidāmajām pārmaiņām un kas tieši būtu sagaidāms.

Fotoattēls: Flickr.com, Flickr/U.S. Enerģētikas departaments, Siemens.com, Rosatom,
Newsroom.ucla.edu

Vispārējais lietu stāvoklis
Pagājušā gada augustā Enerģētikas ministrija publicēja "Koncepciju elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu tirgus attīstībai Krievijas Federācijā".

Krievija ar ievērojamu nobīdi sāk veidot nacionālu enerģijas uzkrāšanas sistēmu nozari un attīstīt tirgu šo sistēmu izmantošanai dažādās tautsaimniecības nozarēs. Piemēram, ASV 2010. gadā tika uzsākta Kalifornijas enerģijas uzglabāšanas mandāta programma, saskaņā ar kuru līdz 2020. gadam valstī būs 1325 MW uzglabāšanas jaudas. Apvienotā Karaliste un Ķīna par šo jautājumu satraucās 2016. gadā: pirmā iegādājās 201 MW uzglabāšanas sistēmas, otrā plāno līdz 2021. gadam izveidot uzglabāšanas sistēmas ar jaudu 46 GW. Un pagājušajā gadā plašsaziņas līdzekļi izplatīja stāstu, kura galvenais varonis atkal bija Elons Masks: Austrālijā pasaulē lielākā litija jonu akumulatoru sistēma tika uzbūvēta 100 dienās (skatīt atsauci).

Krievijas “Koncepcijas” autori uzskaitīja galvenos notikumus elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu tirgū, kas jau notiek valstī: “ir izveidoti daudzi startapi”, notiek specializētas konferences, piešķīrusi Izglītības un zinātnes ministrija. 1,3 miljardi rubļu trīs gadu laikā. attiecīgai pētniecībai un attīstībai ir novatoriskas attīstības programmas. No tā visa ir izdarīts secinājums: Krievijā joprojām tiek veiktas izkaisītas un nesaskaņotas darbības, kas nenodrošina izrāviena efekta sasniegšanu elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu nozares un tirgus attīstībā.

• “Enerģijas internets” - elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu izmantošana sadales enerģētikas sektorā;
• “jauna vispārējā shēma” - elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu izmantošana lielas centralizētas enerģijas ietvaros;
• “ūdeņraža enerģija” - elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu izmantošana ūdeņraža ciklā enerģijas iegūšanai ar augstām prasībām attiecībā uz autonomiju, mobilitāti un videi draudzīgumu.

Lielākā daļa ekspertu ieteikumu ir paredzami. Parasti viņi iesaka īstenot pilotprojektus, atbalstīt pētniecību un attīstību, likvidēt normatīvos šķēršļus, izstrādāt pasākumus pieprasījuma un tirgus attīstības stimulēšanai, kā arī veikt pasākumus zinātnes un tehnoloģiju infrastruktūras attīstībai. “Koncepcijā” minēta arī netieša tirgus stimulēšana, mainot cenu noteikšanas noteikumus gala patērētājiem, jo ​​īpaši ieviešot ļoti diferencētus tarifus pa stundām un pieprasījuma pārvaldību.

Dokumenta autori apgalvo, ka līdz 2025. gadam globālais elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu tirgus pēc optimistiskā scenārija līdz tam laikam sasniegs aptuveni 8 miljardus dolāru gadā, un kopējais ekonomiskais efekts. , neskaitot investīcijas un ņemot vērā eksportu (elektrības un ūdeņraža degvielas uzglabāšanas sistēmas), būs aptuveni 10 miljardi ASV dolāru gadā.

25 miljonu dolāru strīds

No atjaunojamās enerģijas atkarīgajā Austrālijas štatā Dienvidaustrālijā dzīvo 1,7 miljoni cilvēku; viņiem regulāri bija problēmas ar enerģijas piegādi. Visā štatā nebija pietiekami daudz krātuves, lai nodrošinātu vairāk enerģijas maksimālā pieprasījuma laikā. Pagājušā gada martā Tesla dibinātājs un izpilddirektors Elons Masks solīja atrisināt šo problēmu.

Miljardieris tvītoja, ka ir gatavs 100 dienu laikā nodrošināt nepārtrauktu elektroenerģijas piegādi Dienvidaustrālijas štatam. Viņš solīja tur uzstādīt akumulatoru sistēmu ar kopējo jaudu 100 MW, kas izmaksātu 25 miljonus dolāru pirms uzstādīšanas izmaksām un nodokļiem. Ja uzņēmumam tas nebūtu izdevies 100 dienu laikā, klienti nebūtu maksājuši Teslai ne santīma.

Jūlijā Elons Masks paziņoja, ka ir saņēmis Austrālijas varas iestāžu atļauju būvēt tur pasaulē lielāko litija jonu akumulatoru sistēmu. Elektrības uzglabāšanas stacija bija savienota ar vēja parku Džeimstaunā, kas pieder Neoenam. Akumulatoru sistēmas kopējā jauda bija 100 MW, jauda - 129 MWh.

Novembrī Tesla ziņoja, ka ir pabeigta īpaši lielas ietilpības Powerpack akumulatoru sistēmas uzstādīšana ar izejas jaudu 100 MW. Taču tajā pašā laikā Mashable atklāja, ka, oficiāli uzsākot darbu, sistēma jau strādāja ar pusi no projektētās jaudas – 50 MW. Tas ir, formāli nosacījums tika izpildīts, bet Musks ierobežoja savas likmes, sākot būvēt staciju pirms oficiālas apstiprināšanas.

Taču kompānija Neoen, kas divu dienu laikā no šiem akumulatoriem nopelnīja 800 tūkstošus dolāru (Austrālijā), nekļuva sašutusi.

Uzglabāšanas tehnoloģijas mainīs enerģētikas ainavu
VYGON Consulting konsultanti ir pārliecināti, ka enerģijas uzglabāšanas sistēmu attīstībai būs galvenā loma tādu ražošanas iekārtu īpatsvara palielināšanā, kuru pamatā ir atjaunojamie enerģijas avoti (AER).

Lai gan attīstītajās valstīs šis segments jau aug diezgan strauji: 2017. gadā Vācijā 36,1% elektroenerģijas tika saražots no atjaunojamiem energoresursiem (par 3,8% vairāk nekā gadu iepriekš). Dānijā vairāk nekā 40% no valsts elektroenerģijas pieprasījuma tiek apmierināti, izmantojot šādus avotus.

Tāpat ir vērts padomāt, ka saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras (IEA) datiem tuvāko 25 gadu laikā vairāk nekā trešdaļa pasaules ekspluatācijas jaudu (2,3 tūkstoši GW) sasniegs vecuma ierobežojumu un tiks pārtraukta. Un, visticamāk, enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju izmaksu būtiskas samazināšanas gadījumā visas šīs elektrostacijas tiks aizstātas ar dalītām atjaunojamās enerģijas ražošanas iekārtām. Bet līdz šim viss ir saistīts ar risinājumu augstajām izmaksām.

VYGON Consulting eksperti arī uzskata, ka tuvākajā nākotnē izrāviens būs tīkla paritātes sasniegšana starp enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijām un atjaunojamās enerģijas ražošanu salās un autonomās sistēmās, kurām nav būtiskas rezerves drošības rezerves. Spilgti šādu teritoriju piemēri ir izolēti Krievijas Tālo Ziemeļu un Tālo Austrumu reģioni. Tie var kļūt par izmēģinājuma reģioniem hibrīda energoapgādes risinājumu eksperimentālai un rūpnieciskai izmantošanai, pamatojoties uz atjaunojamās enerģijas ražošanas jaudām kombinācijā ar uzglabāšanas sistēmām.

Pārvaldes sabiedrības "RUSNANO" valdes priekšsēdētāja vietnieks Jurijs Udaļcovs arī uzskata, ka rašanās liels daudzums uzglabāšana būtiski mainīs enerģētikas sistēmu. Tagad, lai regulētu frekvenci, dispečers rezervē lielu jaudas rezervi, lai segtu maksimumus noteiktās stundās. Rezultātā stacijas vidēji ir mazāk noslogotas, nekā tās varētu būt. Līdz ar rūpniecisko uzglabāšanas sistēmu parādīšanos ražošanas un patēriņa grafikus var nodalīt un padarīt ērtus katrai pusei. Tas būtiski mainīs elektroenerģijas un enerģētikas tirgus, kas vērsts uz veiklību. Ja tas nav nepieciešams, pietiek ar atomelektrostaciju pārslēgt pamata darbības režīmā un neuzturēt “rezerves” jaudas. Ju Udaļcovs tomēr atzīmēja, ka tas būs iespējams ne agrāk kā pēc 20 gadiem.

Vēl viena tendence mainīgajā enerģētikas vidē attiecas uz elektroenerģijas patēriņu, jo īpaši uz strauji augošo viedo māju segmentu. Mēs runājam par mājokli, kurā dzīvības uzturēšanas sistēmu vadība ir maksimāli automatizēta. Saskaņā ar mārketinga kompānijas Zion Market ziņojumu globālais viedo mājokļu risinājumu tirgus šobrīd ir 246 miljardi ASV dolāru, un līdz 2022. gadam tā vidējais gada ieņēmumu pieauguma temps būs 17,5%. Savukārt IDC analītiķi apgalvo, ka pērn pasaulē pārdots 433,1 miljons ar “viedās mājas” sistēmu saistītu ierīču, un nākamajos piecos gados vidējais gada pieauguma temps būs aptuveni 18,5%. Tas ir, līdz 2022. gadam pasaulē jau būs 939,7 miljoni līdzīgu ierīču. Programmā “Krievijas Federācijas digitālā ekonomika” viena no galvenajām jomām ir nosaukta “viedo pilsētu” izveide, kas sastāv no “viedajām mājām”.

“Gudrās mājas” energoapgādes īpatnība ir tāda, ka pieslēgto video ierīču, drošības sistēmu, dūmu detektoru, “viedo” apgaismes ierīču u.c. dēļ tā kļūst ļoti energoietilpīga. Ja mājokļa drošība ir atkarīga no energoapgādes, patērētājam ļoti svarīga ir iekārtu uzticamība un nepārtraukta darbība. Arvien biežāk “viedo māju” īpašnieki izmanto autonomos ģeneratorus un nepārtrauktās barošanas avotus (UPS), kuriem pieslēdz svarīgākās sistēmas: apgaismojumu, brīdinājumu un ugunsdrošību. Tādējādi mēs novērojam aktīvu sadales enerģijas segmenta attīstību.

Kāpēc ne visur izmanto baterijas?
Pirmā saprotamā enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija parādījās 19. gadsimta beigās - sūkņu uzkrāšanas elektrostacijas. Zema elektroenerģijas pieprasījuma periodos (piemēram, naktī) sūknēšanas spēkstacijas patērē to, lai savāktu ūdeni augšējā rezervuārā. Un maksimālās slodzes laikā (piemēram, rīta stundās metropolē) elektrība tiek ražota pēkšņas ūdens izlaišanas dēļ.

Krievijā vienīgā šāda veida stacija ir Zagorskaya PSPP Maskavas reģionā. Tas palīdz segt maksimālo elektroenerģijas patēriņu galvaspilsētas reģionā.

Mūsdienās dažāda veida enerģijas uzkrāšanas sistēmu kopējā jauda pasaulē ir aptuveni 150 GW. Lielākā daļa uzglabāšanas sistēmu (97%) attiecas uz sūknēšanas elektrostacijām, un 7-10 miljardi USD katru gadu tiek ieguldīti jaunu sūknēšanas spēkstaciju celtniecībā. 34 hidroakumulācijas elektrostacijas), Japāna (28 252 MW, 43 sūkņu uzglabāšanas elektrostacijas) un ASV (22 561 MW, 38 sūkņu uzglabāšanas elektrostacijas). Citas uzglabāšanas iespējas ietver saspiesta gaisa sistēmas, nātrija sulfīda un litija baterijas.

Kas attiecas uz uzlādējamām baterijām, eksperti lēš, ka to uzstādīšanas izmaksas ir 200–800 USD par 1 kW uzstādītās jaudas. Svina-skābes akumulatoriem ir viszemākās izmaksas. Uzlādējamo akumulatoru galvenais trūkums ir to zemais dzīves ilgums salīdzinājumā ar sūknēšanas spēkstacijām. Akumulatora darbības laiks var ievērojami atšķirties atkarībā no lietošanas biežuma, izlādes ātruma un dziļās izlādes ciklu skaita.

Elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmām papildus finansiālajai un tehnoloģiskajai ir vēl viena nepārprotama puse - tas ir morālais aspekts. Fakts ir tāds, ka kobaltu izmanto akumulatoru un uzlādējamo bateriju ražošanai, uz kurām darbojas visas mūsdienu iekārtas. Katru gadu pasaulē tiek iegūti aptuveni 120 tūkstoši tonnu kobalta, un 60% no tā produkcijas tiek iegūti Kongo Demokrātiskajā Republikā. Salīdzinājumam: Kanāda veido 6% no produkcijas, Austrālija - 4%, Krievija - 3%. Kobalta cenas strauji pieaug, un tas veicina tā ražošanas pieaugumu Kongo.

Saskaņā ar UNICEF datiem, ko citē tiešsaistes izdevums Meduza, 2014. gadā no 150 tūkstošiem vietējo kalnraču aptuveni 40 tūkstoši bija bērni. Turklāt pēc tam, kad kobalts sāka sadārdzināties, raktuvēs bija vairāk bērnu, uzskata Amnesty International. Daži no tiem nav vecāki par četriem gadiem. Bērna darba diena ilgst vidēji 12 stundas, un dienas ienākumi svārstās ap 1-2 dolāriem.

Tomēr eksperti uzskata, ka ir iespējams izvairīties no kobalta cenu kāpuma un samazināt tā patēriņa apjomu. Viens no metāliem, kas var aizstāt kobaltu (vai drīzāk, samazināt tā daļu akumulatoros līdz 10% no pašreizējiem 50%), ir niķelis. Pasaulē ir vairāk tā rezervju, tas ir vienmērīgāk sadalīts starp valstīm un līdz ar to lētāks. Šajā gadījumā būs iespējams atrisināt morālo problēmu.

Alternatīva litija jonu akumulatoriem
Sony izlaida pirmos litija jonu akumulatorus 1991. gadā. Kopš tā laika to jauda ir gandrīz dubultojusies: 110 Wh/kg kļuva par 200 Wh/kg; Viņi joprojām valda akumulatoru pasaulē, bet zinātnieki aktīvi strādā pie jaunām enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām. Šeit ir interesantākie no tiem.

Nātrija jonu akumulatori.Šādās baterijās nātriju izmanto kā jonus, kas pārvietojas starp elektrodiem. Ņemot vērā to zemās izmaksas, galvenais šādu akumulatoru trūkums ir to mazā ietilpība. Stenfordas universitātes zinātnieki ir izstrādājuši jaunu nātrija katodu, kas ļauj palielināt jaudu. Neskatoties uz to, ka līdz šim ir pabeigti tikai sākotnējie testi, nākotnē zinātnieki plāno optimizēt anoda materiālu un struktūru, lai izveidotu pilnvērtīgu efektīvu akumulatoru.

Alumīnija bāzes akumulatori. Pētnieku grupa no tās pašas Stenfordas universitātes jau vairākus gadus strādā pie lēta risinājuma, kas ļautu uzkrāt un uzglabāt saules enerģiju. Akumulators sastāv no alumīnija anoda un grafīta katoda, kas iegremdēts elektrolītā. Attiecībā uz pēdējo mēs esam izvēlējušies urīnvielu, ķīmisku savienojumu, ko aktīvi izmanto kā mēslojumu.

Šis akumulators ir pilnībā uzlādēts 45 minūtēs un nedeg, atšķirībā no litija jonu akumulatoriem. Zinātnieki šobrīd strādā pie komerciālas akumulatora versijas, galvenokārt, lai pagarinātu tā kalpošanas laiku – pašreizējā versija spēj izturēt tikai 1500 ciklus.

Organiski ātri uzlādējami akumulatori. Izraēlas starta uzņēmums StoreDot pagājušajā gadā ieviesa akumulatoru elektriskajiem transportlīdzekļiem, kas izstrādāts, pamatojoties uz savām tehnoloģijām. Viņi izmanto nanomateriālu un organisko savienojumu slāņus, kas, pēc uzņēmuma domām, nekad iepriekš nav izmantoti baterijās.

Rezultāts ir akumulators, kas uzlādējas 5 minūtēs un ar uzlādi var nobraukt 300 jūdzes. StoreDot izpilddirektors Dorons Maiersdorfs saka, ka šāda uzlāde palīdzēs palielināt elektrisko transportlīdzekļu popularitāti. Pirmkārt, uzlādes ātruma dēļ. Otrkārt, tāpēc, ka FlashBattery ir drošāks par litija jonu akumulatoriem – tas var izturēt vairāk augsta temperatūra un nedeg.

Cietvielu akumulatori. Pagājušajā gadā Toyota paziņoja par izrāvienu savā ražošanā. Līdz 2020. gadam auto gigants plāno sākt pilnībā cietvielu litija akumulatoru ražošanu, kuru iekšpusē ir šķidrs vai gēla elektrolīts. Tie būs blīvāki, mazāki un vieglāki par pašreizējiem. Vēl viens plus ir ilgs kalpošanas laiks.

Super- un ultrakondensatori. Tie ir kondensatora (elektroniska sastāvdaļa, kas spēj uzglabāt un atbrīvot elektrisko lādiņu) un ķīmiskā strāvas avota (akumulatora vai akumulatora) hibrīdi. Salīdzinot ar litija jonu akumulatoriem, superkondensatoriem ir lielāks uzlādes un izlādes ātrums un ilgāks kalpošanas laiks.

Projekta Kongran vadītājs Semjons Červonobrodovs intervijā ar EnergyLand.info sacīja, ka viņa grupai izdevies izveidot divu elektriskās enerģijas uzkrāšanas ierīču prototipus, kas būtiski atšķiras pēc fiziskajiem darbības principiem. Pirmais ir superkondensators ar lielu īpatnējo jaudu šāda veida enerģijas uzglabāšanas ierīcēm. Otrais ir litija jonu hibrīds superkondensators ar principiāli jaunu katodu. Izveidots arī jauns, videi draudzīgs elektrolīts uz poliaminoskābju bāzes.

Viņš uzskata, ka transporta nozare ir galvenā superkondensatoru pielietojuma joma. Šobrīd notiek darbs pie ražošanas pašizmaksas samazināšanas.

Uzglabāšanas staciju būvniecība ir neizbēgama
IN mūsdienu pasaule Acīmredzama ir tendence pakāpeniski pārtraukt ogļu ražošanu bez CO2 uztveršanas un uzglabāšanas iekārtām. Saskaņā ar prognozēm līdz 2030. gadam tiks likvidētas 2/3 esošās ražošanas jaudas. Tā vietā vairākas valstis pāriet uz atjaunojamiem enerģijas avotiem.

Nestabilu atjaunojamo energoresursu integrēšana energosistēmā samazina emisijas, bet rada jautājumu par energosistēmas elastības palielināšanu.

Tajā pašā laikā pieprasījums pēc elektroenerģijas strauji pieaug, tostarp pateicoties viedās mājas tehnoloģiju attīstībai. Tuvākajos gados internetam tiks pieslēgti miljoniem papildu ierīču. Piemēram, IDC analītiķi apgalvo, ka pagājušajā gadā visā pasaulē tika pārdots 433,1 miljons ierīču, kas saistītas ar "viedā mājokļa" sistēmu, piemēram, dūmu detektori, signalizācijas un videonovērošanas sistēmas; nākamo piecu gadu laikā vidējais gada pārdošanas pieauguma temps būs aptuveni 18,5%. Tas nozīmē, ka līdz 2022. gadam pasaulē jau būs 939,7 miljoni šāda veida ierīču. Tas viss nevar neietekmēt dažādus enerģētikas nozares darbības aspektus un, pirmkārt, tā patēriņa apjomu un uzglabāšanas metodes.

Saistībā ar visām šīm izmaiņām vairākās valstīs atjaunojamo energoresursu attīstības plānos jau ir iekļauta nepieciešamība būvēt sūkņu uzglabāšanas stacijas, piemēram, Indonēzijā (3 GW līdz 2025. gadam) un Spānijā (8,8 GW līdz 2020. gadam). . Kalifornijā enerģijas uzglabāšanas politiku noteica štata likumdevējs 2010. gadā, un tā paredz, ka komunālajiem un citiem komunālajiem pakalpojumiem ir jāplāno uzglabāšanas iepirkums.

Galvenais enerģijas uzkrāšanas ierīču apjoma pieaugums, pēc ekspertu prognozēm, tuvākajos gados tiks panākts, integrējot atjaunojamos energoresursus, izmantojot litija jonu akumulatorus. Gaidāms, ka gada ieņēmumi no šādām baterijām līdz 2023. gadam pieaugs līdz 18 miljardiem ASV dolāru. Lai gan ir paredzams, ka sūkņu uzglabāšana, lielākā pieejamā enerģijas uzglabāšanas sistēma, vēl kādu laiku saglabāsies līderis starp sistēmas mēroga enerģijas uzglabāšanas sistēmām.

Kā Krievija gatavojas piedalīties šajā globālajā tendencē? Vēl nav atbildes. Ir maz departamentu koncepciju reālai tirgus attīstībai. Gatavojam pārskatu par situāciju valstī par enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju attīstību un pieprasījuma perspektīvām. Meklē to kādā no žurnāla nākamajiem numuriem.

Kā pasaule taupa elektroenerģiju

Īru-vācu hibrīdi
Īrijas varas iestādes plāno nodrošināt, lai līdz 2020. gadam 40% no valsts enerģijas bilances tiktu nodrošināti ar atjaunojamiem enerģijas avotiem; līdz 2035. gadam viņi vēlas palielināt šo skaitli līdz 100 %. Lielākā daļa šīs elektroenerģijas nāk no lielajiem vēja parkiem.

Lai stabilizētu sistēmu, Vācijas uzņēmums Freqcon GmbH Dienviddublinā 2016. gadā pasūtīja enerģijas uzglabāšanas sistēmu, kas integrēta ar Maxwell ultrakondensatoriem un litija jonu akumulatoriem Tallaght Smart Grid Testbed. UltraBattery litija jonu akumulators ir ķīmiskā akumulatora un ultrakondensatora hibrīds. Akumulatoru piegādātājs Ecoult saka, ka izgudrojums ir drošs, ilgtspējīgs, uzticams un pārstrādājams. Sistēmas uzstādītā jauda ir 300 kW un jauda 150 kWh.

Tas galvenokārt paredzēts, lai demonstrētu sistēmas darbību sadales tīkla stabilitātes uzturēšanai un problēmu risināšanai, kas saistītas ar elektroenerģijas ražošanas nelikumībām elektrostacijās, kuras darbina ar atjaunojamiem energoresursiem.

Ja sistēma parādīs savu dzīvotspēju, tā tiks ieviesta visā Dublinā un galu galā visā Īrijā.

Holandes akumulatoru automašīnas
Šī gada aprīlī Mitsubishi paziņoja par kopīgu projektu ar Hitachi un Engie, kas ļaus izmantot elektriskos transportlīdzekļus kā atjaunojamās enerģijas krātuvi ēkām.

Testa darbi tiks veikti Engie biroju ēkā, kas atrodas Nīderlandes pilsētā Zaandam. Tur Hitachi uzstādīja savu V2X divvirzienu lādētāju, kas spēj nosūtīt enerģiju atpakaļ uz tīklu.

Lādētājs ir pieslēgts ēkas barošanas avotam, kas savukārt ir aprīkots ar saules paneļiem. Tā kā akumulatori bieži ģenerē lieko elektroenerģiju, tas tiks uzglabāts elektriskā transportlīdzekļa akumulatorā. Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā šie transportlīdzekļi darbosies kā avārijas strāva. Uzņēmums kā akumulatoru izmantos elektrisko transportlīdzekli Mitsubishi Outlander (PHEV).

Ja eksperiments izrādīsies veiksmīgs, tiek solīts paplašināt elektromobiļu līniju, kas var piedalīties līdzīgu energoregulēšanas sistēmu izveidē. Lielbritānijas enerģētikas uzņēmums Moixa apgalvo, ka tikai desmit jauni Nissan LEAF var uzkrāt pietiekami daudz enerģijas, lai darbinātu stundu no tūkstoš māju tipiskā elektroenerģijas patēriņa.

Renault speciālisti bija pirmie, kas paziņoja par šādu elektrisko transportlīdzekļu izmantošanu: viņi solīja Portugālei piederošajās Madeiras salās izveidot inteliģentu elektrisko ekosistēmu, kurā baterijas tiks izmantotas kā stacionāra enerģijas krātuve.

Ultrakondensatori no Sandjego
Kopš 2016. gada UC San Diego universitātes pilsētiņu darbina mikroenerģijas sistēma ar maksimālo jaudu 42 MW.

Campusā dzīvo 45 tūkstoši cilvēku - kā mazā pilsētā. 85% no patēriņa sedz pašu ģenerācija, tai skaitā kombinētā cikla stacija (30 MW), kurināmā elementu stacija (2,8 MW) un saules fotoelementu stacija (2,2 MW).

Uzglabāšanas sistēma ir organizēta no standarta litija jonu uzglabāšanas vienībām un ultrakondensatoriem. Projekta mērķis ir pārbaudīt, vai ultrakondensatori var nodrošināt rentablāku enerģijas uzglabāšanas sistēmu un labāku reakcijas laiku nekā baterijas.

Kā jau teicām, ultra- vai superkondensatoros lādiņi tiek atdalīti elektrostatiski, nevis ķīmiski. Tas ļauj ultrakondensatoriem uzlādēt un izlādēties sekundes daļās, normāli darboties plašā temperatūras diapazonā (no -40 0C līdz +65 0C), droši veikt 1 miljonu uzlādes/izlādes ciklu un izturēt vibrāciju. Kondensatora banka ir savienota paralēli automašīnas akumulatoram. Paralēlā ķēde ievērojami palielina akumulatora darbības laiku, ļaujot tam iegūt mazāku ietilpību un līdz ar to arī mazākus izmērus.

Pirms ultrakondensatoru parādīšanās šī shēma nebija iespējama, jo lieli izmēri kondensatori. Tagad, ja ir straujš jaudas kritums, ultrakondensatoru moduļi atbalsta sistēmu, un, kad saules enerģija palielinās, tie uzlādējas. Tādā veidā ultrakondensatori veic ātras funkcijas, piemēram, frekvences regulēšanu, savukārt baterijas tiek izmantotas, lai novirzītu pieprasījuma maksimumu un nodrošinātu darbības rezervi.