เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า

เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในอุตสาหกรรมมีสามประเภทหลักๆ ได้แก่ เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฮดรอลิก เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานลมอัด และเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานมู่เล่ เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฮดรอลิกเป็นเทคโนโลยีเชิงพาณิชย์ที่เก่าแก่ที่สุด เติบโตเต็มที่ทางเทคนิคมากที่สุด โดยมีกำลังการผลิตอุปกรณ์ที่ใหญ่ที่สุด มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำประมาณ 500 แห่งในโลก โดย 35 แห่งมีกำลังการผลิตมากกว่า 1,{3}} เมกะวัตต์ โดยทั่วไประบบกักเก็บพลังงานไฮดรอลิกจะมีอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่สองแห่ง แห่งหนึ่งอยู่ที่ตำแหน่งต่ำกว่าและอีกแห่งอยู่ในตำแหน่งที่สูงขึ้น ในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าต่ำ น้ำจะถูกส่งจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างไปยังอ่างเก็บน้ำที่สูงขึ้นเพื่อกักเก็บ เมื่อจำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า พลังงานศักย์ของการไหลของน้ำในอ่างเก็บน้ำระดับสูงสามารถนำมาใช้ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้
การจัดเก็บพลังงานลมอัดคือการเพิ่มแรงดันและขนส่งอากาศไปยังเหมืองเกลือใต้ดิน เหมืองหินร้าง อ่างเก็บน้ำใต้ดิน ฯลฯ ในระหว่างช่วงระยะเวลาการใช้พลังงานต่ำ เมื่อโหลดไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ อากาศอัดสามารถเผาด้วยเชื้อเพลิงเพื่อผลิตก๊าซอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ซึ่งขับเคลื่อนกังหันก๊าซทำงานและสร้างพลังงานไฟฟ้า กำลังการผลิตของอุปกรณ์หน่วยที่ใช้มีถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้า Fendorf ของเยอรมนีซึ่งมีกำลังการผลิตติดตั้ง 290MW ถูกนำมาใช้ในปี 1980
เทคโนโลยีการผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบมู่เล่เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการแปลงพลังงานไฟฟ้า ระบบผลิตไฟฟ้าเก็บพลังงานมู่เล่แสดงไว้ในรูปที่ 1.12 ระบบส่วนใหญ่ประกอบด้วยมอเตอร์ มู่เล่ อุปกรณ์แปลงกำลังอิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์อื่นๆ หลักการพื้นฐานของการเก็บพลังงานมู่เล่คือการแปลงพลังงานไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าให้เป็นพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของมู่เล่ภายใต้สภาวะที่มีพลังงานเหลือเฟือ เมื่อระบบไฟฟ้ามีกำลังไม่เพียงพอ พลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของมู่เล่จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้ผู้ใช้ไฟฟ้านำไปใช้ เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานอื่นๆ เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานแบบล้อช่วยแรงมีข้อดีคือประสิทธิภาพสูง (80% ถึง 90%) ต้นทุนต่ำ ไม่มีมลพิษ การจัดเก็บพลังงานอย่างรวดเร็ว และเทคโนโลยีที่เชื่อถือได้ ได้รับความสนใจจากนักวิจัยในญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และเยอรมนี ตัวอย่างเช่น บริษัทพลังงานไฟฟ้าโอกินาวาของญี่ปุ่นได้พัฒนาระบบกักเก็บพลังงานแบบมู่เล่ 210MJ; เยอรมนีได้พัฒนาโรงไฟฟ้าพลังแม่เหล็กลอยตัวยิ่งยวดสำหรับเก็บพลังงานแบบล้อช่วยแรงที่มีความจุ 5MW·h/100MW·h ในปี 1996 โดยมีประสิทธิภาพของระบบ 96%