طرق تخزين الطاقة

تخزين طاقة البطارية
تستخدم تطبيقات الطاقة العالية بشكل عام بطاريات الرصاص الحمضية، والتي تستخدم بشكل رئيسي لتخزين الطاقة الزائدة في مصادر الطاقة في حالات الطوارئ، وسيارات البطاريات، ومحطات الطاقة. يمكن أيضًا أن تستخدم التطبيقات منخفضة الطاقة بطاريات جافة قابلة لإعادة الشحن، مثل بطاريات هيدروجين النيكل، وبطاريات أيونات الليثيوم، وما إلى ذلك.
جميع بطاريات تدفق الفاناديوم عبارة عن بطارية تخزين طاقة كبيرة تعمل على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية من خلال التغييرات في حالة التكافؤ لأيونات الفاناديوم، وبالتالي تخزين وإطلاق القوى الناتجة عن طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية. يشار إليه عادة باسم "بنك الطاقة" في الصناعة. تطورت صناعة بطاريات الفاناديوم المستخدمة في ذروة محطات الطاقة وتخزين طاقة الرياح في البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة واليابان بسرعة، وقد نضجت التكنولوجيا بشكل أساسي. بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم، فإن أكبر ميزة لجميع بطاريات تدفق الفاناديوم هي أنها لا تحترق أو تنفجر.
تخزين الطاقة مغو
المحرِّض نفسه عبارة عن عنصر تخزين طاقة، والطاقة الكهربائية المخزنة تتناسب طرديًا مع مربع محاثته والتيار المتدفق من خلاله: E=L * I * I/2. نظرًا لأن الحث له مقاومة عند درجة حرارة الغرفة، فإن المقاومة تستهلك طاقة، لذلك يستخدم العديد من تخزين الطاقة الموصلات الفائقة. إن تخزين الطاقة الاستقرائية لم ينضج بعد، ولكن هناك أيضًا أمثلة للتطبيقات المبلغ عنها.
تخزين الطاقة مكثف
يعد المكثف أيضًا أحد عناصر تخزين الطاقة، حيث يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية بشكل يتناسب طرديًا مع سعته ومربع الجهد الطرفي: E=C * U * U/2. من السهل الحفاظ على تخزين الطاقة السعوية ولا يتطلب موصلات فائقة. جانب آخر مهم لتخزين الطاقة السعوية هو قدرتها على توفير طاقة عالية لحظية، وهي مناسبة جدًا لتطبيقات مثل الليزر ومصابيح الفلاش.
المكثفات الفائقة، والمعروفة أيضًا باسم المكثفات الكهروكيميائية، هي نوع جديد من أجهزة تخزين الطاقة التي تقع بين المكثفات التقليدية والبطاريات القابلة لإعادة الشحن. هيكلها مشابه لهيكل البطاريات، بما في ذلك بشكل رئيسي الأقطاب الكهربائية المزدوجة، والكهارل، ومجمعات التيار، والعوازل. لديهم مزايا مثل كثافة الطاقة العالية، دورة حياة طويلة، أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة، السلامة، الموثوقية، والصداقة البيئية. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض جهد تحمل العزل الكهربائي ووجود تيار التسرب، فإن طاقة التخزين ووقت الاحتفاظ تكون محدودة. في الوقت الحاضر، تعتمد المكثفات الفائقة بشكل أساسي على مكثفات مزدوجة الطبقة مع أقطاب كربون مسامية/واجهات إلكتروليتية، أو شبه المكثفات المولدة بواسطة أكاسيد معدنية أو بوليمرات موصلة لتحقيق تخزين الطاقة.