Khi thế giới tiến tới năng lượng tái tạo, các giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả và nhỏ gọn trở nên quan trọng hơn. Có triển vọng, người ta đã phát hiện ra rằng các hệ thống năng lượng chồng điện áp cao kết hợp các tính năng an toàn tiên tiến với mật độ năng lượng cao.
Khái niệm xếp chồng điện áp cao:
Năng lượng ngăn xếp điện áp cao hệ thống đòi hỏi phải sắp xếp nhiều ô hoặc mô-đun theo chuỗi để tăng tổng điện áp trong khi vẫn kiểm soát được dòng điện. Thiết kế này cho phép có khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn cũng như khả năng xử lý điện năng được cải thiện so với các hệ thống điện áp thấp thông thường.
Ưu điểm của việc xếp chồng điện áp cao:
Có một số lợi ích liên quan đến việc sử dụng xếp chồng điện áp cao trong các hệ thống lưu trữ năng lượng. Đầu tiên, điều này cho phép phát triển các thiết bị lưu trữ nhỏ hơn và tiết kiệm không gian, phù hợp với các ứng dụng có không gian hạn chế như xe điện hoặc các cơ sở năng lượng tái tạo. Thứ hai, các hệ thống HV có thể hoạt động ở dòng điện thấp hơn, do đó giảm tổn thất điện trở và cải thiện hiệu quả chung của hệ thống. Thứ ba, mức điện áp tăng cho phép sạc và xả nhanh, do đó tạo điều kiện triển khai nhanh chóng các tài sản khi cần thiết.
Cân nhắc an toàn:
Mặc dù có nhiều ưu điểm, vẫn có những thách thức về an toàn liên quan đến hệ thống điện áp cao. Ví dụ, mức điện áp cao hơn khiến hệ thống phải đối mặt với các rủi ro như hồ quang, mất kiểm soát nhiệt và các điều kiện nguy hiểm khác. Các biện pháp an toàn tiên tiến như hệ thống quản lý nhiệt, cơ chế an toàn khi hỏng và giám sát điện áp được đưa vào các hệ thống năng lượng ngăn xếp này để chúng hoạt động an toàn và đáng tin cậy.
Ứng dụng của Hệ thống năng lượng chồng điện áp cao:
Hệ thống năng lượng chồng cao áp có nhiều ứng dụng rộng rãi như ngành vận tải hoặc lĩnh vực năng lượng tái tạo, v.v. Trong ứng dụng ô tô, hệ thống này cung cấp cho các nhà sản xuất xe điện nguồn điện có khả năng di chuyển quãng đường dài hơn trên mỗi chu kỳ sạc và thời gian sạc lại nhanh hơn so với các bộ pin điện áp thấp (Chen và cộng sự, 2015). Trong các cơ sở năng lượng tái tạo (Mumtaz và cộng sự, 2016), lượng điện dư thừa do các tấm pin mặt trời/tua bin gió tạo ra có thể được lưu trữ bằng cách sử dụng các chồng cao áp ngay cả trong thời gian sản xuất điện thấp, đảm bảo nguồn cung cấp điện không bị gián đoạn.
Tương lai của Hệ thống năng lượng điện áp cao:
Những đột phá về công nghệ đang làm tăng triển vọng cho các hệ thống năng lượng chồng cao áp. Trọng tâm chính của các hoạt động R&D là tăng mật độ năng lượng, giảm chi phí và nâng cao hiệu suất an toàn. Người ta kỳ vọng rằng những tiến bộ trong hóa học pin, thiết kế pin và tích hợp hệ thống sẽ tạo điều kiện cho việc ứng dụng rộng rãi hơn các hệ thống năng lượng chồng cao áp trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Những tiến bộ lớn trong công nghệ lưu trữ năng lượng đã được hiện thực hóa với sự ra đời của Hệ thống năng lượng xếp chồng điện áp cao; chúng có mật độ năng lượng cao hơn, khả năng xử lý điện năng tốt hơn cũng như các tính năng an toàn tiên tiến. Các hệ thống này sẽ hỗ trợ thế giới đạt được tương lai năng lượng bền vững và hiệu quả khi tiếp tục chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo.