Nzira yekuchengetedza magetsi kubva pagrid?

Mumakore makumi mashanu apfuura, kwave nekuwedzera kuri kuramba kuchiitika kwekushandiswa kwemagetsi pasi rose, nekushandiswa kunofungidzirwa kweanosvika 25,300 terawatt-hours mugore ra2021. Nekuchinja kweindasitiri 4.0, kune kuwedzera kwezvinodiwa zvesimba pasi rese. Nhamba idzi dziri kuwedzera gore rega rega, tisingabatanidzi zvinodiwa zvemagetsi mumaindasitiri nedzimwe nzvimbo dzehupfumi. Kuchinja uku kwemaindasitiri uye kushandiswa kwesimba rakawanda zvakabatana nemigumisiro inooneka yekushanduka kwemamiriro ekunze nekuda kwekubuda kwakanyanya kwemagasi egreenhouse. Parizvino, mafekitori mazhinji ekugadzira magetsi nenzvimbo zvinoshandisa simba zvinovimba zvakanyanya nemafuta efossil (oiri negasi) kuti zvizadzise zvinodiwa zvakadaro. Matambudziko aya emamiriro ekunze anorambidza kugadzirwa kwesimba rakawanda uchishandisa nzira dzechinyakare. Saka, kugadzirwa kwemaitiro ekuchengetedza simba anoshanda uye akavimbika kwave kukosha zvakanyanya kuve nechokwadi chekuti simba rinogara richiwanikwa uye rakavimbika kubva kuzvinhu zvinogona kushandiswazve.

Chikamu chesimba chapindura nekuchinja kuenda kune simba rinogona kushandiswazve kana mhinduro "dzegirini". Kuchinja uku kwakabatsirwa nehunyanzvi hwekugadzira hwakavandudzwa, semuenzaniso zvichitungamira mukugadzirwa kwemashizha emhepo. Zvakare, vaongorori vakakwanisa kuvandudza mashandiro emasero emagetsi, zvichitungamira mukugadzirwa kwesimba kuri nani panzvimbo imwe neimwe inoshandiswa. Muna 2021, kugadzirwa kwemagetsi kubva kumagetsi ezuva (PV) kwakawedzera zvakanyanya, kusvika pa179 TWh uye zvichimiririra kukura kwe22% zvichienzaniswa negore ra2020. Tekinoroji yemagetsi ezuva ikozvino inoumba 3.6% yemagetsi epasi rose uye parizvino ndiyo sosi yechitatu pakukura yesimba rinogona kushandiswazve mushure memagetsi emvura nemhepo.

Zvisinei, kubudirira uku hakugadzirise zvimwe zvezvikanganiso zvemasisitimu esimba rinogona kushandiswazve, kunyanya kuwanikwa. Nzira zhinji idzi hadziburitse simba rinodiwa senzvimbo dzemagetsi emarasha nemafuta. Semuenzaniso, simba rezuva rinowanikwa mukati mezuva rose richisiyana zvichienderana nemakona ekupenya kwezuva uye nzvimbo yePV panel. Harigone kuburitsa simba husiku nepo simba raro richiderera zvakanyanya munguva yechando uye mumazuva ane makore akawanda. Simba remhepo rinokanganiswawo nekuchinja-chinja zvichienderana nekumhanya kwemhepo. Saka, mhinduro idzi dzinofanira kubatanidzwa nemasisitimu ekuchengetedza simba kuitira kuti simba rirambe richiwanikwa munguva dzekubuda kwesimba shoma.

Chii chinonzi masisitimu ekuchengetedza simba?

Masisitimu ekuchengetera simba anogona kuchengetedza simba kuitira kuti azoshandiswa padanho rinotevera. Mune zvimwe zviitiko, pachava nerudzi rwekushandurwa kwesimba pakati pesimba rakachengetwa nesimba rinopihwa. Muenzaniso unonyanya kuzivikanwa mabhatiri emagetsi akadai semabhatiri e lithium-ion kana mabhatiri e lead-acid. Anopa simba remagetsi kuburikidza nekuita kwemakemikari pakati pema electrodes ne electrolyte.

Mabhatiri, kana kuti BESS (system yekuchengetedza simba rebhatiri), anomiririra nzira inonyanya kushandiswa mukushandiswa kwezuva nezuva. Mamwe masisitimu ekuchengetera aripo akadai semafekitori emagetsi anoshandura simba ringangowanikwa remvura inochengetwa mudhamu kuita simba remagetsi. Mvura inodonha pasi inotenderedza vhiri returbine rinoburitsa simba remagetsi. Mumwe muenzaniso igesi yakamanikidzwa, kana yaburitswa gasi rinotenderedza vhiri resimba rinoburitsa turbine.

Chinosiyanisa mabhatiri nedzimwe nzira dzekuchengetera zvinhu inzvimbo dzavanogona kushandisa. Kubva pamidziyo midiki nemagetsi emotokari kusvika kumabasa epamba nemapurazi makuru ezuva, mabhatiri anogona kubatanidzwa zvakanaka kune chero nzvimbo yekuchengetera zvinhu kunze kwegrid. Kune rumwe rutivi, nzira dzemagetsi emvura nemhepo yakamanikidzwa dzinoda zvivakwa zvakakura uye zvakaoma zvekuchengetedza. Izvi zvinotungamira kumitengo yakakwira inoda kushandiswa kukuru kwazvo kuti zvionekwe sezvakanaka.

Shandisa mabhokisi ekuchengetedza zvinhu kunze kwegrid.

Sezvambotaurwa, masisitimu ekuchengetera magetsi ari kunze kwegrid anogona kubatsira kushandiswa uye kuvimba nenzira dzesimba rinogona kudzokororwa dzakadai sesimba rezuva nemhepo. Kunyange zvakadaro, kune mamwe mashandisirwo anogona kubatsirwa zvikuru nemasisitimu akadaro.

Magridhi emagetsi eguta anovavarira kupa huwandu hwakakodzera hwemagetsi zvichienderana nekuwanikwa uye kudiwa kweguta rega rega. Simba rinodiwa rinogona kuchinja-chinja mukati mezuva. Masisitimu ekuchengetera magetsi kunze kwegrid akashandiswa kuderedza kushanduka-chinja uye kupa kugadzikana kwakanyanya kana paine kudiwa kwakanyanya. Kubva pane imwe pfungwa, masisitimu ekuchengetera magetsi kunze kwegrid anogona kubatsira zvikuru kutsiva chero zvikanganiso zvehunyanzvi zvisingatarisirwi mugrid huru yemagetsi kana panguva dzekugadzirisa dzakarongwa. Anogona kusangana nezvinodiwa zvemagetsi pasina kutsvaga mamwe masosi esimba. Semuenzaniso, munhu anogona kutaura nezvedutu rechando reTexas pakutanga kwaKukadzi 2023 rakasiya vanhu vanosvika 262 000 vasina magetsi, nepo kugadzirisa kwakanonoka nekuda kwemamiriro ekunze akaoma.

Mota dzemagetsi ndeimwe nzira inoshandiswa. Vaongorori vakaedza zvakanyanya kugadzirisa nzira dzekugadzira mabhatiri nekuchaja/kuburitsa mabhatiri kuitira kuti vawedzere hupenyu hwemabhatiri uye huwandu hwesimba rawo. Mabhatiri eLithium-ion ave ari pamberi pekuchinja uku kudiki uye ave achishandiswa zvakanyanya mumotokari itsva dzemagetsi asiwo mumabhazi emagetsi. Mabhatiri ari nani munyaya iyi anogona kutungamira kukufamba kwakakura asi zvakare kuderedza nguva yekuchaja nehunyanzvi hwakakodzera.

Dzimwe nzira dzekuvandudza tekinoroji dzakadai semaUAV nemarobhoti anofamba dzakabatsirwa zvikuru nekugadzirwa kwemabhatiri. Nzira dzekufambisa nehurongwa hwekudzora zvinhu dzinoenderana zvikuru nekugona kwebhatiri nesimba rayo.

Chii chinonzi BESS

BESS kana kuti sisitimu yekuchengetedza simba rebhatiri sisitimu yekuchengetedza simba inogona kushandiswa kuchengetedza simba. Simba iri rinogona kubva pagrid huru kana kubva kusimba rinogona kushandiswazve senge simba remhepo nesimba rezuva. Rinoumbwa nemabhatiri akawanda akarongwa muchimiro chakasiyana (series/parallel) uye saizi zvichienderana nezvinodiwa. Akabatanidzwa kune inverter inoshandiswa kushandura simba reDC kuita simba reAC kuti rishandiswe. Asisitimu yekugadzirisa mabhatiri (BMS)inoshandiswa kutarisa mamiriro ebhatiri uye mashandiro ekuchaja/kuburitsa.

Zvichienzaniswa nedzimwe nzira dzekuchengetedza magetsi, dzinochinjika zvakanyanya kuisa/kubatanidza uye hadzidi zvivakwa zvinodhura zvakanyanya, asi dzinodhura zvakanyanya uye dzinoda kugadziriswa nguva nenguva zvichienderana nekushandiswa kwadzo.

Maitiro ekushandisa saizi yeBESS uye saizi yayo

Chinhu chakakosha chekugadzirisa pakuisa sisitimu yekuchengetedza simba rebhatiri ndechekuyera saizi. Mabhatiri mangani anodiwa? Muchimiro chipi? Mune zvimwe zviitiko, rudzi rwebhatiri runogona kutamba basa rakakosha kwenguva refu maererano nekuchengetedza mari uye kushanda zvakanaka.

Izvi zvinoitwa zvichienderana nemamiriro ezvinhu sezvo mashandisirwo acho anogona kusiyana kubva kumhuri diki kusvika kumafekitori makuru emaindasitiri.

Simba rinodzokororwa rinonyanya kushandiswa mudzimba diki, kunyanya mumaguta, nderezuva rinoshandisa ma photovoltaic panels. Mainjiniya anowanzo funga nezveavhareji yesimba rinoshandiswa mumba uye anoongorora kupenya kwezuva mugore rose panzvimbo chaiyo. Huwandu hwemabhatiri uye grid configuration yavo zvinosarudzwa kuti zvienderane nezvinodiwa nemhuri panguva yesimba rezuva rakaderera mugore rose asi zvisingabvisi mabhatiri zvachose. Izvi zvinoreva kuti mhinduro yekuve nerusununguko rwakakwana rwemagetsi kubva pagrid huru.

Kuchengetedza mabhatiri ari pakati nepakati kana kusaburitsa mabhatiri zvachose chinhu chingave chisina musoro pakutanga. Pamusoro pezvose, sei tichishandisa sisitimu yekuchengetera kana tisingakwanise kuiburitsa zvizere? Mukufunga kuti zvinogoneka, asi zvingasava iyo nzira inowedzera kudzoka kwemari yaunoisa.

Chimwe chezvakaipa zvikuru zveBESS kudhura kwakanyanya kwemabhatiri. Saka, kusarudza tsika yekushandisa kana nzira yekuchaja/kuburitsa mabhatiri inowedzera hupenyu hwebhatiri kwakakosha. Semuenzaniso, mabhatiri ane lead acid haagone kuburitswa pasi pe50% yekugona pasina kukuvadzwa kusingadzoreki. Mabhatiri eLithium-ion ane simba rakawanda, hupenyu hwenguva refu. Anogonawo kuburitswa achishandisa huwandu hwakakura, asi izvi zvinouya nemutengo wakakwira. Pane musiyano mukuru wemutengo pakati pemakemikari akasiyana, mabhatiri ane lead acid anogona kudhura mazana kusvika zviuru zvemadhora pane bhatiri reLithium-ion rehukuru hwakaenzana. Ndokusaka mabhatiri ane lead acid ari iwo anonyanya kushandiswa mukushandiswa kwezuva munyika dzechitatu dzenyika nenharaunda dzine urombo.

Kushanda kwebhatiri kunokanganiswa zvakanyanya nekuora kwehupenyu hwaro, harina kushanda kwakasimba kunoguma nekukundikana kamwe kamwe. Pane kudaro, kugona uye kwakapihwa kunogona kupera zvishoma nezvishoma. Mukuita, hupenyu hwebhatiri hunoonekwa sehunopera kana kugona kwaro kwasvika 80% yesimba raro rekutanga. Nemamwe mashoko, kana rikasangana nekuderera kwesimba raro 20%. Mukuita, izvi zvinoreva kuti simba shoma rinogona kupihwa. Izvi zvinogona kukanganisa nguva dzekushandiswa kwemasisitimu akazvimirira zvizere uye huwandu hwemakiromita anogona kuvharwa neEV.

Chimwe chinhu chekufunga nezvacho ndechekuchengetedzeka. Nekufambira mberi mukugadzirwa kwezvinhu uye tekinoroji, mabhatiri achangoburwa ave akagadzikana zvakanyanya mumakemikari. Zvisinei, nekuda kwekuora uye nhoroondo yekushungurudzwa, masero anogona kupinda mukupisa izvo zvinogona kukonzera njodzi uye mune dzimwe nguva kuisa hupenyu hwevatengi munjodzi.

Ndosaka makambani akagadzira software iri nani yekutarisa mabhatiri (BMS) yekudzora mashandisirwo emabhatiri pamwe nekutarisawo hutano kuitira kuti vagadzirise nekukurumidza uye kudzivirira migumisiro yakaipa.

Mhedziso

Panyaya yegrid-masisitimu ekuchengetera simba anopa mukana mukuru wekuwana simba rakasununguka kubva pagrid huru asiwo anopawo simba rekuchengetedza panguva dzekushanda uye panguva dzekurema kwakanyanya. Kuvandudzwa ikoko kwaizobatsira kuchinja kuenda kune masosi esimba akasvibirira, nokudaro zvichideredza kukanganisa kwekugadzirwa kwesimba pakuchinja kwemamiriro ekunze uku zvichiri kusangana nezvinodiwa zvesimba nekuwedzera kwekushandiswa kwaro nguva dzose.

Masisitimu ekuchengetera simba remabhatiri ndiwo anonyanya kushandiswa uye ari nyore kugadzirisa pamashandisirwo akasiyana-siyana ezuva nezuva. Kuchinjika kwawo kwakanyanya kunodzorwa nemutengo wakakwira, zvichikonzera kugadzirwa kwenzira dzekutarisa kuti dziwedzere hupenyu hwemabhatiri zvakanyanya sezvinobvira. Parizvino, maindasitiri nemayunivhesiti ari kuedza zvakanyanya kuongorora nekunzwisisa kuora kwemabhatiri mumamiriro ezvinhu akasiyana.