Muitos pensamentos estão surgindo sobre os problemas de armazenamento de energia solar enquanto tentamos alcançar energia sustentável, limpa e renovável.
O mundo está fazendo todo o possível para alcançar o desenvolvimento sustentável e isso só pode ser alcançado se certos fatores como o fornecimento de acesso universal a energia acessível, limpa e confiável puderem ser atendidos.
Atendendo a esses fatores, temos que olhar para alguns fatos como mudanças climáticas, desigualdades, restrições de recursos, crescimento populacional, geopolítica, segurança alimentar e saúde que são predominantes em nosso mundo hoje.
À medida que nos esforçamos para o desenvolvimento sustentável. Todas as mãos devem estar no baralho para esta conquista. É mais fácil falar do que fazer.
Podemos nos unir em torno da conscientização sobre as mudanças climáticas e os danos que os combustíveis fósseis estão causando ao meio ambiente, mesmo nos afetando diretamente, podemos optar por propagar leis que proíbem o uso de energia de combustíveis fósseis ou podemos apenas migrar gradualmente para essas energias renováveis, sabendo que elas são não totalmente seguro.
Houve erros cometidos pela era industrial que parece que estamos cometendo hoje. E isso é entrar em um empreendimento sem correr os riscos.
A era industrial ou a era que trouxe a produção e uso em massa de combustíveis fósseis não considerou os riscos dessa empreitada, mas a era se esforçou por causa do ganho maciço no mercado de combustíveis fósseis, a tecnologia básica para sua produção, a produção em massa e sua eficácia.
Assim, à medida que os efeitos do uso de energia de combustível fóssil se tornaram mais claros, as pessoas começaram a pressionar por energias alternativas. Agora, não há energia segura lá fora, mas podemos dizer que, na verdade, a energia renovável é muito melhor considerando o risco ambiental e à saúde.
Mas, olhamos para outros fatores dos quais alguns são ambientais, saúde, eficiência, custo, mas para citar alguns. Transcender para o uso de energia renovável nos coloca em um círculo não inteiramente novo de efeitos adversos, pois nos deparamos com energia de combustível fóssil, com a qual não estamos familiarizados.
Pode-se sonhar com um mundo ideal cuja energia seja obtida de grandes fontes renováveis como a energia solar. Mas algumas questões estão tendo que usar essas energias renováveis e, se abordadas, não apenas saltando para o uso generalizado delas, podemos colher bons benefícios.
Não como fizemos com a energia de combustível fóssil. A energia renovável apresenta muitos benefícios dos quais podemos extrair.
A energia hidrelétrica ainda é a energia massiva de produção de energia renovável mais usada para países com menos desvantagens, mas países e comunidades que não têm acesso à energia hidrelétrica consideram a energia solar como uma alternativa melhor, pois a energia solar é ilimitada.
Mas, existem alguns problemas em ter que usar a energia solar como energia alternativa à atual energia de combustível fóssil.
O mundo está se desenvolvendo a cada dia e isso porque as mentes das pessoas estão se desenvolvendo trazem soluções melhores para resolver o problema do homem e garantir uma vida melhor para nós e para a geração que está por vir.
O início da produção de energia solar trouxe um novo problema de variações na radiação solar, levando a uma produção de energia menor do que o necessário ou a nenhuma produção.
Isso não era conhecido no uso de combustíveis fósseis. E como não há produção contínua como se vê na produção de energia de combustível fóssil, há necessidade de compensação pelos períodos de produção limitada ou inexistente para garantir a eletrificação contínua do mundo por energia renovável.
Como existem períodos de produção de energia mais do que o necessário através da energia solar, como resultado da alta radiação ocorrendo alguns dias ou algumas horas, os cientistas encontraram uma maneira de armazenar essas energias excedentes através do desenvolvimento de certas tecnologias que podem armazenar energia solar. energia.
Agora, isso é relativamente novo e começou a ser conhecido mundialmente nesta década, portanto, existem algumas desvantagens, se não tratadas, podem tornar o uso da energia solar como uma energia alternativa e renovável catastrófica e não desejável.
É por isso que analisamos os problemas que afetam o armazenamento de energia solar – problemas de armazenamento de energia solar.
Conteúdo
Tipos de sistemas de armazenamento de energia solar
Existem vários tipos de sistemas de armazenamento de energia solar disponíveis e são eles;
- Sistemas de armazenamento de energia térmica
- Armazenamento de energia por ar comprimido
- Gás hidrogênio
- Sistema de armazenamento hidrelétrico bombeado
1. Sistemas de Armazenamento de Energia Térmica
Usados pela primeira vez em 1985, os sistemas de armazenamento de energia térmica geram eletricidade capturando o calor do sol e armazenando essa energia em água, sais fundidos ou outros fluidos.
Um sistema de armazenamento de energia térmica normalmente consiste em um meio de armazenamento em um reservatório ou tanque, um sistema de refrigeração embutido, tubulação, bomba(s) e controles.
Existem duas classes de sistemas de armazenamento de energia térmica e esta classificação é baseada em sua temperatura de operação. Eles incluem; sistemas de armazenamento de energia térmica de baixa temperatura e sistemas de armazenamento de energia de alta temperatura.
Os sistemas de armazenamento de energia térmica de baixa temperatura utilizam água fria e um processo de reaquecimento, enquanto os sistemas de armazenamento de energia térmica de alta temperatura são baseados em armazenamento de calor latente e termoquímico.
Os sistemas de armazenamento de energia térmica podem ser capazes de armazenar grandes quantidades a um custo de capital relativamente baixo, ao mesmo tempo em que evitam a produção de grandes riscos.
2. Armazenamento de Energia de Ar Comprimido
Aqui a energia potencial elástica do ar comprimido é armazenada até sua liberação para produzir eletricidade. À medida que a energia solar entra no sistema de armazenamento de energia de ar comprimido, um motor elétrico aciona um compressor de ar onde o ar ambiente comprimido é armazenado sob pressão em uma caverna subterrânea e é liberado quando necessário.
Pode haver descargas de energia indesejadas como resultado da geração de calor dentro do sistema de armazenamento de energia de ar comprimido à medida que altas pressões são aplicadas ao ar. Para que isso seja minimizado, inter e aftercoolers estão presentes sistema de armazenamento de energia de ar comprimido para extrair calor durante o processo de compressão.
3. Gás Hidrogênio
O gás hidrogênio é um dos maiores componentes de energia de qualquer combustível. Tornando-se um método ideal para o armazenamento e distribuição de energia até mesmo a energia solar.
O sistema de armazenamento de gás hidrogênio manipula as propriedades do ciclohexano para a produção de energia através de um processo cíclico reprodutível, onde a hidrogenação é seguida pela desidrogenação.
O processo de hidrogenação forma o ciclohexano (C6H12) através da adição de seis átomos de hidrogênio dos hidrocarbonetos abundantes ao benzeno (C6H6) presente no sistema de armazenamento de hidrogênio após a exposição solar.
Os processos de desidrogenação ocorrem após a remoção dos seis carbonos do ciclohexano, permitindo que esse produto químico fique disponível para uso em dispositivos de armazenamento de energia e outras aplicações.
As nanopartículas à base de platina são um aspecto essencial da reação de desidrogenação, na qual essas nanopartículas atuam como fotocatalisadores, fornecendo uma doação temporária de seus elétrons fotoexcitados para moléculas de ciclohexano existentes.
Essa doação quebra as ligações carbono-hidrogênio, liberando átomos de hidrogênio sem causar a liberação de excesso de calor. É uma das opções mais eficientes para armazenamento de energia, pois permite que até 97% do benzeno seja convertido novamente em ciclohexano.
4. Sistemas de Armazenamento Hidrelétrico Bombeado
Este é o sistema de armazenamento que auxilia na adaptabilidade da variabilidade da radiação solar que faz com que a oferta de energia supere a demanda em alguns períodos e a demanda supere a oferta em alguns períodos.
Quando a oferta excede a demanda, a água é bombeada para o reservatório superior para armazenar energia solar e quando a demanda excede a oferta, a água dentro desse reservatório inicial é liberada descendo para um reservatório inferior através de turbinas, gerando eletricidade.
Flywheel é uma tecnologia de armazenamento de energia de transmissão semelhante, este dispositivo de forma cilíndrica contém um grande rotor dentro de um vácuo. Quando a energia é extraída de sua fonte de energia (sol), o rotor acelera a velocidades muito altas, armazenando eletricidade como energia rotacional dentro do dispositivo.
A energia pode então ser distribuída quando o rotor é alternado para o “modo de geração”, o que diminui a velocidade do rotor e devolve a eletricidade à rede para uso do consumidor.
As baterias, como volantes, podem estar localizadas em qualquer lugar e são frequentemente vistas como sistemas de armazenamento semelhantes para a distribuição de energia. Para o potencial de armazenamento de energia em grande escala, as baterias podem variar de sódio-enxofre, metal-ar, lítio-íon e baterias de chumbo-ácido, dependendo de sua fonte de energia e aplicação.
Os 9 principais problemas de armazenamento de energia solar
Estes são alguns dos problemas de armazenamento de energia solar que precisam ser abordados, eles incluem:
- Falta de padronização
- Preços elevados dos sistemas de armazenamento
- Política regulatória e design de mercado desatualizados
- Definição incompleta de armazenamento de energia
- Perdas de Calor
- Perdas de eficiência
- Sistema de armazenamento de energia solar limitado para atender a demanda atual de armazenamento de energia solar.
- A hesitação do governo em aceitar a energia solar por causa de seu custo atual.
- Variações na radiação de energia solar.
1. Falta de padronização
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Não existe uma norma específica para a produção em massa de baterias que são o principal sistema de armazenamento utilizado na produção de energia solar.
Isso se deve à sua complexidade e também ao fato de o armazenamento de energia solar ser um mercado emergente. Com diversos requisitos técnicos a serem atendidos, bem como processos e políticas variados a serem enfrentados, as baterias enfrentam um obstáculo para implantação em massa.
2. Preços elevados dos sistemas de armazenamento
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Este não é apenas o principal problema associado aos sistemas de armazenamento de energia solar, mas também o problema mais irritante. Embora os preços das baterias solares tenham reduzido drasticamente, eles ainda são escandalosamente altos.
Quanto maiores seus painéis solares para capturar mais energia ou eletricidade geradora de radiação solar, maiores serão as baterias e maior será o custo. Sistemas especiais de armazenamento de energia solar para produção de energia grande ou maciça para a rede de uma determinada comunidade são muito caros.
Embora existam sistemas de armazenamento de energia solar mais eficientes que podem ser usados para comunidades, especialmente em alguns locais durante os períodos de inverno, esses sistemas de armazenamento de energia solar são muito complexos e muito caros. Isso fez com que muitos estados ou comunidades não adotassem esses sistemas eficientes de armazenamento de energia solar.
3. Política Regulatória e Design de Mercado desatualizados
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Como o armazenamento de energia solar é relativamente novo no mercado, a política regulatória ainda não cobriu os sistemas de armazenamento de energia solar como esperado com as tecnologias emergentes.
Além das regras do mercado atacadista, as regras do varejo também precisarão ser atualizadas, à medida que cresce o interesse residencial, comercial e industrial.
4. Definição incompleta de armazenamento de energia
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Como o armazenamento de energia solar é relativamente novo no mercado, as partes interessadas e os formuladores de políticas em todo o mundo lutam para definir o armazenamento de bateria de ação rápida. Isso fez com que o armazenamento de energia solar tivesse uma crise de identidade.
5. Perdas de Calor
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. A energia solar é energia térmica, o que significa que o armazenamento de energia solar também é o armazenamento de energia térmica, embora desta vez seja usado para eletrificação e outros fins de utilização de energia. Assim como desligar o gás ou a fonte de energia de uma chaleira de água.
A água pode ser fervida, mas com o passar do tempo por não haver fonte de energia conectada, a temperatura da água diminui. Assim, o calor armazenado na bateria ou sistema de armazenamento de um sistema de energia solar diminui de temperatura uma vez que não há mais radiação solar que possa carregar as baterias.
Então, sendo um morador fora da rede usando energia solar para geração de energia ou qualquer pessoa usando energia solar, você teria descargas de calor mesmo quando não estivesse em casa.
Embora na maioria das vezes, isso seja compensado pelas horas de radiação solar durante o dia, o que acontecerá nos períodos de inverno, haveria apagões a menos que uma fonte de energia alternativa fosse usada, integrada ou conectada.
No entanto, existem correções para esse problema, mas é caro, não é generalizado e não pode ser aplicado à maioria dos moradores fora da rede.
6. Perdas de Eficiência
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar enfrentados pelo setor de energia solar e eles precisam ser resolvidos. Assim como qualquer outra bateria, os sistemas de armazenamento de energia solar compostos principalmente por baterias se depreciam em eficiência com o tempo. Um sistema de armazenamento de energia solar típico composto por baterias principais tem uma vida útil de 10 anos. Agora, isso pode parecer enorme, mas devido ao seu custo, os sistemas tarifários normais de eletricidade seriam mais baratos por 10 anos.
7. Sistema de energia solar limitado para atender à demanda atual de armazenamento de energia solar
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. A demanda por armazenamento de energia solar é muito grande e devido a muitos fatores como o custo de produção, os sistemas de armazenamento de energia solar que foram produzidos são menores do que a demanda. Além disso, o custo de vários sistemas de armazenamento de energia solar fez com que muitos evitassem a compra e o uso de
8. A hesitação do governo em aceitar sistemas de armazenamento de energia solar devido ao seu custo atual
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Ao longo dos anos, houve hesitação do governo em aceitar o uso de energia solar em geral para muitos países devido ao custo de um sistema de armazenamento de energia solar. Esta é uma das principais razões pelas quais a migração de energias não renováveis para renováveis como a energia solar não foi
9. Variações na Radiação de Energia Solar
Este é um dos problemas de armazenamento de energia solar que o setor de energia solar enfrenta e eles precisam ser resolvidos. Este é o problema mais irritante com a energia solar em geral. Em comparação com outras formas de produção de energia, como a energia de combustível fóssil, existem variações na radiação solar que levam a uma produção de energia menor do que o necessário ou a nenhuma produção.
Portanto, não se pode prever as horas de luz solar que estariam disponíveis em um determinado dia. Demasiada carga solar pode sobrecarregar as baterias e obter uma bateria melhor para adicionar às atuais pode ser muito caro.
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Um ambientalista apaixonado de coração. Redator líder de conteúdo na EnvironmentGo.
Eu me esforço para educar o público sobre o meio ambiente e seus problemas.
Sempre foi sobre a natureza, devemos proteger, não destruir.