โดย แพทริค เพสเตอร์ เผยแพร่เมื่อ 15 มีนาคม 2022เก็บพลังงานทดแทนสําหรับวันที่ฝนตก ภาพของช่างบนหลังคาตรวจสอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ การจัดเก็บพลังงานทดแทนเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์ (เครดิตภาพ: ปราโมทย์ โพลีอาเมต ผ่านเก็ตตี้ อิมเมจ)การจัดเก็บพลังงานทดแทนเป็นสิ่งสําคัญที่จะช่วยให้มนุษยชาติลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นน้ํามันและถ่านหินซึ่งผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ ที่ทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
การควบคุมพลังของดวงอาทิตย์ด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์และการใช้พลังงานลมกับกังหันลมเป็นสองวิธี
ทั่วไปในการสร้างพลังงานหมุนเวียน แต่ดวงอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสงเสมอไปและลมไม่ได้พัดเสมอไปเมื่อเราต้องการไฟฟ้าและบางครั้งพวกเขาก็ผลิตพลังงานส่วนเกินเมื่อความต้องการต่ํา เพื่อลดผลกระทบของการผลิตพลังงานที่ไม่สอดคล้องกันจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกําลังพัฒนาวิธีจัดเก็บพลังงานส่วนเกินสําหรับการใช้งานเมื่อจําเป็น มีหลายวิธีที่สามารถจัดเก็บพลังงานและเทคนิคการจัดเก็บใหม่ได้รับการพัฒนาและกลั่นกรองตลอดเวลา นี่คือวิธีการที่ดีที่สุดและมีแนวโน้มมากที่สุดสําหรับการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนแบตเตอรี่ AA ที่ใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นคบเพลิง (เครดิตภาพ: Shutterstock)แบตเตอรี่อาจเป็นวิธีการเก็บพลังงานที่คุ้นเคยที่สุด มนุษย์ใช้แบตเตอรี่ในอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกประเภทตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ แบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็กและยังทําขึ้นมากกว่า 90% ของการจัดเก็บแบตเตอรี่บนกริดไฟฟ้าทั่วโลกตามที่สถาบันการศึกษาสิ่งแวดล้อมและพลังงานในวอชิงตันดี.Cซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกําไรที่ส่งเสริมพลังงานที่ยั่งยืน ปลายด้านลบของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าที่เรียกว่าขั้วบวกและปลายบวกเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดอื่นที่เรียกว่าแคโทด อิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นสารเหลวของไอออนที่มีประจุไฟฟ้าภายในแบตเตอรี่รวมกับวัสดุของอิเล็กโทรดเพื่อสร้างปฏิกิริยาทางเคมีที่สร้างกระแสไฟฟ้า ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้วบวกและแคโทดเก็บลิเธียมตามที่กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา อิเล็กโทรไลต์มีลิเธียมไอออนที่มีประจุบวกจากขั้วบวกไปยังแคโทดเพื่อจ่ายพลังงานบางอย่างและในทางกลับกันเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ซึ่งสามารถทําได้โดยใช้พลังงานหมุนเวียน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อเสียบางประการ ตัวอย่างเช่นพวกเขามีประสิทธิภาพน้อยลงและมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวเมื่อเวลาผ่านไปตามที่สถาบันพลังงานสะอาดที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน พวกเขายังมีราคาแพงในการผลิตในขนาดใหญ่และการสกัดวัตถุดิบที่จําเป็นเพื่อให้พวกเขามีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในเชิงลบ เช่นเดียวกับวิธีการเก็บพลังงานอื่น ๆ ส่วนใหญ่แบตเตอรี่ไม่ได้เก็บพลังงานทั้งหมดที่ใส่เข้าไป พวกเขามีประสิทธิภาพ 85% ถึง 95% ตามรายงานปี 2020 โดยสภาพลังงานโลกซึ่งเป็นเครือข่ายผู้นําด้านพลังงานที่ส่งเสริมพลังงานที่ยั่งยืน
ที่เกี่ยวข้อง: นักวิทยาศาสตร์ 3 คนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีสําหรับการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Diagram shows how batteries work.ไดอะแกรมแสดงวิธีการทํางานของแบตเตอรี่ (เครดิตภาพ: โดย คาร์ล เทท ศิลปินอินโฟกราฟิก)2.สูบเก็บพลังงานน้ําA pumped hydro energy storage plant in Spain.โรงเก็บพลังงานน้ําแบบสูบน้ําในสเปน (เครดิตภาพ: บูรัคยาลซิน/ชัตเตอร์สต็อก.com)การจัดเก็บพลังงานน้ําแบบสูบน้ําหรือโรงไฟฟ้าพลังน้ําแบบสูบน้ําใช้อ่างเก็บน้ําสองแห่งเพื่อเก็บไฟฟ้า พลังงานส่วนเกินใช้ในการสูบน้ําจากอ่างเก็บน้ําที่ต่ํากว่าไปยังอ่างเก็บน้ําที่สูงขึ้น จากนั้นเมื่อจําเป็นต้องใช้ไฟฟ้าน้ําในอ่างเก็บน้ําที่สูงขึ้นจะถูกปล่อยออกมาเพื่อไหลกลับไปที่อ่างเก็บน้ําด้านล่างผ่านกังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้าตามการทบทวน 2021 ของการจัดเก็บพลังงานน้ําแบบสูบน้ําที่ตีพิมพ์ในวารสาร Progress in Energy พลังงานทั้งหมดที่ใช้ในการสูบน้ําขึ้นจะไม่ฟื้นตัวเมื่อปล่อยออกมา การจัดเก็บพลังงานน้ํามีประสิทธิภาพประมาณ 75% ถึง 85% ตามรายงานของสภาพลังงานโลกปี 2020
สถานที่เก็บไฟฟ้าพลังน้ําแบบสูบน้ําที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่ในเวอร์จิเนียและให้บริการพลังงานแก่บ้านประมาณ 750,000 หลังตามที่สถาบันการศึกษาสิ่งแวดล้อมและพลังงาน ระบบจัดเก็บพลังงานน้ําที่สูบน้ํามักจะสร้างขึ้นในหรือใกล้แม่น้ําควบคู่ไปกับการผลิตพลังงานไฟฟ้าพลังน้ํา อย่างไรก็ตามพวกเขายังสามารถใช้น้ําทะเลจากมหาสมุทร ระบบจัดเก็บพลังงานน้ําแบบสูบน้ําบนเกาะโอกินาว่า ประเทศญี่ปุ่น ดึงน้ําทะเลออกจากมหาสมุทรและขึ้นเขาผ่านท่อส่งน้ํา จากนั้นระบบจะปล่อยน้ํากลับลงผ่านท่อไปยังกังหันไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้าตามที่มหาวิทยาลัย Strathclyde ในสกอตแลนด์กล่าว
3.สูบเก็บไฟฟ้าความร้อน A field of solar panels next to a wind turbine at sunset.
ทุ่งโซลาร์เซลล์ติดกับกังหันลมยามอาทิตย์อัสดง แหล่งพลังงานหมุนเวียนดังกล่าวสามารถเก็บไว้ได้โดยใช้ไฟฟ้าความร้อนแบบสูบน้ํา (เครดิตภาพ: ปีเตอร์ เคด/เก็ตตี้ อิมเมจ)การจัดเก็บไฟฟ้าความร้อนแบบสูบน้ําเกี่ยวข้องกับการใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนไปยังกรวดความร้อนหรือวัสดุกักเก็บความร้อนอื่นภายในถังฉนวน ความร้อนนี้สามารถใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าเมื่อจําเป็นตามบทความปี 2020 ใน The Conversation by Antoine Koen ผู้สมัครระดับปริญญาเอกในการจัดเก็บพลังงานความร้อนแบบสูบน้ําและ Pau Farres Antunez นักวิจัยด้านการจัดเก็บพลังงานทั้งที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษ
วิธีนี้ใช้วัสดุที่เข้าถึงได้ง่ายเช่นกรวดดังนั้นจึงสามารถตั้งค่าได้เกือบทุกที่ การจัดเก็บไฟฟ้าความร้อนแบบสูบน้ํามีช่วงประสิทธิภาพที่คาดหวังระหว่าง 50% ถึง 70% ตามรายงานปี 2017 ที่ตีพิมพ์ในวารสารบทวิจารณ์พลังงานทดแทนและพลังงานที่ยั่งยืน เทคโนโลยีนี้ยังคงได้รับการพัฒนา การสาธิตครั้งแรกที่ปั๊มโรงเก็บไฟฟ้าความร้อนที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในอังกฤษแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพ 65% ในปี 2019 ตามการศึกษาปี 2020 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Energy Research
credit : mastersvo.com, montblanc–pens.com, moshiachblog.com, nemowebdesigns.com, neottdesign.com, NeworleansCocktailBlog.com, nflchampionshipblog.com, nsyncwebguide.com, odessamerica.com, oldladytitties.com
