Elektrik Enerjisi Depolama Teknolojisi

Endüstride uygulanan üç ana elektrik enerjisi depolama teknolojisi türü vardır: hidrolik enerji depolama teknolojisi, basınçlı hava enerji depolama teknolojisi ve volan enerji depolama teknolojisi. Hidrolik enerji depolama teknolojisi en eski, teknik açıdan en olgun ve en büyük ekipman kapasitesine sahip ticarileştirilmiş teknolojidir. Dünyada yaklaşık 500 hidroelektrik enerji depolama santrali bulunmaktadır ve bunların 35'inin kapasitesi 1000MW'ın üzerindedir. Hidrolik enerji depolama sistemlerinde genellikle biri alçak konumda, diğeri ise yüksekte olmak üzere iki büyük su depolama rezervuarı bulunur. Elektrik tüketiminin düşük olduğu dönemlerde su, depolanmak üzere alt depolardan üst depolara gönderilir. Elektrik enerjisine ihtiyaç duyulduğunda, yüksek seviyeli rezervuar su akışının potansiyel enerjisi, hidroelektrik jeneratörünün elektrik üretmesini sağlamak için kullanılabilir.
Basınçlı hava enerji depolama, düşük güç tüketimi dönemlerinde havayı basınçlandırarak yer altı tuz madenlerine, terk edilmiş taş madenlerine, yer altı su depolarına vb. taşımaktır. Elektrik yükü büyük olduğunda, gaz türbinini iş yapmaya ve elektrik enerjisi üretmeye yönlendiren yüksek sıcaklıkta, yüksek basınçlı gaz üretmek için basınçlı hava yakıtla birlikte yakılabilir. Uygulanan ünite ekipmanının kapasitesi birkaç yüz megawatt'a ulaştı. Örneğin Almanya'nın 290 MW kurulu güce sahip Fendorf Elektrik Santrali 1980 yılında devreye alınmıştır.
Volan enerji depolamalı enerji üretim teknolojisi, elektrik enerjisinin dönüşümünü gerçekleştirmek için güç şebekesine bağlanan yeni bir teknolojidir. Volan enerji depolamalı güç üretim sistemi Şekil 1.12'de gösterilmektedir. Sistem esas olarak motorlar, volanlar, güç elektroniği dönüştürücüleri ve diğer ekipmanlardan oluşur. Volan enerji depolamanın temel prensibi, güç sistemindeki elektrik enerjisini, bol güç koşullarında volan hareketinin kinetik enerjisine dönüştürmektir. Güç sistemi yetersiz güce sahip olduğunda, volan hareketinin kinetik enerjisi, güç kullanıcıları tarafından kullanılmak üzere elektrik enerjisine dönüştürülür. Diğer enerji depolama teknolojileri ile karşılaştırıldığında, volan enerji depolama teknolojisi yüksek verimlilik (%80 ila %90), düşük maliyet, kirlilik olmaması, hızlı enerji depolama ve güvenilir teknoloji gibi avantajlara sahiptir. Japonya, Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya'daki araştırmacıların dikkatini çekti. Örneğin, Japonya'nın Okinawa Elektrik Enerjisi Şirketi 210MJ'lik bir volan enerji depolama sistemi geliştirdi; Almanya, 1996 yılında %96 sistem verimliliğine sahip, 5MW·h/100MW·h enerji depolama kapasitesine sahip, süper iletken manyetik kaldırma enerji depolama volanlı enerji depolama güç istasyonu geliştirdi.