Tehnologija skladištenja električne energije

Postoje tri glavne vrste tehnologija za pohranu električne energije koje se primjenjuju u industriji, naime hidraulička tehnologija pohrane energije, tehnologija pohrane energije komprimiranim zrakom i tehnologija pohrane energije zamašnjaka. Tehnologija skladištenja hidrauličke energije je najstarija, tehnički najzrelija i komercijalizirana tehnologija s najvećim kapacitetom opreme. U svijetu postoji oko 500 hidroelektrana za skladištenje energije, od kojih 35 ima kapacitet veći od 1,000MW. Hidraulički sustavi za pohranu energije općenito imaju dva velika spremnika vode, jedan na nižem položaju, a drugi na višem povišenom položaju. Tijekom razdoblja niske potrošnje električne energije, voda se šalje iz nižih rezervoara u više rezervoare radi skladištenja. Kada je potrebna električna energija, potencijalna energija protoka vode visokog rezervoara može se koristiti za pogon hidroelektrane za proizvodnju električne energije.
Skladištenje energije komprimiranim zrakom služi za stvaranje tlaka i transport zraka do podzemnih rudnika soli, napuštenih rudnika kamena, podzemnih rezervoara vode itd. tijekom razdoblja niske potrošnje energije. Kada je električno opterećenje veliko, komprimirani zrak može se spaliti s gorivom kako bi se proizveo plin visoke temperature i visokog tlaka, koji pokreće plinsku turbinu da radi i proizvodi električnu energiju. Kapacitet primijenjene opreme jedinice dosegao je nekoliko stotina megavata. Na primjer, njemačka elektrana Fendorf s instaliranim kapacitetom od 290 MW puštena je u rad 1980.
Tehnologija proizvodnje električne energije za skladištenje energije na zamašnjaku je nova tehnologija koja je povezana s električnom mrežom kako bi se ostvarila pretvorba električne energije. Sustav za proizvodnju električne energije na zamašnjaku prikazan je na slici 1.12. Sustav se uglavnom sastoji od motora, zamašnjaka, energetskih elektroničkih pretvarača i druge opreme. Osnovno načelo skladištenja energije zamašnjaka je pretvaranje električne energije u elektroenergetskom sustavu u kinetičku energiju gibanja zamašnjaka u uvjetima velike snage. Kada elektroenergetski sustav nema dovoljno snage, kinetička energija kretanja zamašnjaka pretvara se u električnu energiju koju koriste korisnici energije. U usporedbi s drugim tehnologijama pohrane energije, tehnologija pohrane energije na zamašnjaku ima prednosti visoke učinkovitosti (80% do 90%), niske cijene, bez zagađenja, brzog pohranjivanja energije i pouzdane tehnologije. Privukao je pažnju istraživača u Japanu, Sjedinjenim Državama i Njemačkoj. Na primjer, japanska Okinawa Electric Power Company razvila je sustav za pohranu energije na zamašnjaku od 210 MJ; Njemačka je 1996. godine razvila supravodljivu elektranu za pohranu energije na zamašnjaku za pohranu energije magnetske levitacije s kapacitetom pohrane energije od 5MW·h/100MW·h 1996. godine, s učinkovitošću sustava od 96%.