ऊर्जा भंडारण

ऊर्जा भंडारण बाद में उपयोग के लिए एक समय में उत्पादित ऊर्जा का कब्जा है। एक उपकरण जो ऊर्जा को स्टोर करता है उसे आम तौर पर एक संचयक या बैटरी कहा जाता है। ऊर्जा विकिरण, रासायनिक, गुरुत्वाकर्षण क्षमता, विद्युत क्षमता, बिजली, ऊंचा तापमान, अव्यक्त गर्मी और गतिशील सहित कई रूपों में आती है। ऊर्जा भंडारण में ऐसे रूपों से ऊर्जा को परिवर्तित करना शामिल है जो अधिक आसानी से या आर्थिक रूप से उत्सुक रूपों को स्टोर करना मुश्किल होता है।

कुछ तकनीकें अल्पावधि ऊर्जा भंडारण प्रदान करती हैं, जबकि अन्य लंबे समय तक सहन कर सकती हैं। थोक ऊर्जा भंडारण वर्तमान में पारंपरिक और साथ ही पंप दोनों, हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांधों का प्रभुत्व है।

ऊर्जा भंडारण के सामान्य उदाहरण रिचार्जेबल बैटरी हैं, जो एक मोबाइल फोन, हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध संचालित करने के लिए रासायनिक ऊर्जा को आसानी से परिवर्तनीय रूप से परिवर्तित करता है, जो जलाशय में ऊर्जा को गुरुत्वाकर्षण क्षमता के रूप में ऊर्जा भंडार करता है, और बर्फ भंडारण टैंक, जो सस्ता द्वारा जमे हुए बर्फ को स्टोर करता है शीतलन के लिए शीर्ष दिन की मांग को पूरा करने के लिए रात में ऊर्जा। कोयले और गैसोलीन स्टोर जैसे जीवाश्म ईंधन जीवों द्वारा सूरज की रोशनी से प्राप्त प्राचीन ऊर्जा जो बाद में मृत्यु हो गई, दफन हो गई और समय के साथ इन ईंधन में परिवर्तित हो गए। खाद्य (जो जीवाश्म ईंधन के समान प्रक्रिया द्वारा किया जाता है) रासायनिक रूप में संग्रहीत ऊर्जा का एक रूप है।

तरीके

रेखांकित करें
निम्नलिखित सूची में विभिन्न प्रकार के ऊर्जा भंडारण शामिल हैं:

जीवाश्म ईंधन भंडारण
यांत्रिक
संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (सीएईएस)
फायरलेस लोकोमोटिव
फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण
गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा
हाइड्रोलिक संचयक
पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी (पंपेड हाइड्रोइलेक्ट्रिक स्टोरेज, पीएचएस, या पंप स्टोरेज हाइड्रोपावर, पीएसएच)

विद्युत, विद्युत चुम्बकीय
संधारित्र
supercapacitor
सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (एसएमईएस, सुपरकंडक्टिंग स्टोरेज कॉइल)

जैविक
ग्लाइकोजन
स्टार्च

इलेक्ट्रोकेमिकल (बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम, बीईएस)
फ्लो बैटरी
रिचार्जेबल बैटरी
UltraBattery

थर्मल
ईंट भंडारण हीटर
क्रायोजेनिक ऊर्जा भंडारण, तरल वायु ऊर्जा भंडारण (एलएईएस)
तरल नाइट्रोजन इंजन
यूटक्टिक प्रणाली
आइस स्टोरेज एयर कंडीशनिंग
पिघला हुआ नमक भंडारण
चरण परिवर्तन सामग्री
मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण
सौर तालाब
भाप संचयक
थर्मल ऊर्जा भंडारण (सामान्य)

रासायनिक
जैव ईंधन
हाइड्रेटेड लवण
हाइड्रोजन भंडारण
हाइड्रोजन पेरोक्साइड
गैस की शक्ति
वैनेडियम पेंटोक्साइड

मैकेनिकल भंडारण
ऊर्जा को पंप किए गए भंडारण विधियों का उपयोग करके उच्च ऊंचाई तक पंप किया जा सकता है या ठोस पदार्थों को उच्च स्थानों (गुरुत्वाकर्षण बैटरी) में ले जाया जा सकता है। अन्य वाणिज्यिक यांत्रिक तरीकों में वायु और फ्लाईविल्स को संपीड़ित करना शामिल है जो विद्युत ऊर्जा को गतिशील ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं और फिर बिजली की मांग के शीर्ष पर फिर से वापस आते हैं।

पनबिजली
जलाशयों के साथ जलविद्युत बांधों को चरम मांग के समय बिजली प्रदान करने के लिए संचालित किया जा सकता है। मांग कम होने की अवधि के दौरान जलाशय में पानी जमा किया जाता है और जब मांग अधिक होती है तब जारी किया जाता है। शुद्ध प्रभाव पंप वाले भंडारण के समान है, लेकिन पंपिंग नुकसान के बिना।

जबकि एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध अन्य उत्पन्न इकाइयों से ऊर्जा को सीधे स्टोर नहीं करता है, यह अन्य स्रोतों से अतिरिक्त बिजली की अवधि में आउटपुट को कम करके समान रूप से व्यवहार करता है। इस मोड में, बांध ऊर्जा भंडारण के सबसे कुशल रूपों में से एक हैं, क्योंकि इसकी पीढ़ी का समय केवल बदलता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइनों में कुछ मिनटों के क्रम में स्टार्ट-अप समय होता है।

ऊर्जा संग्रहण
दुनिया भर में, पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी (पीएसएच) सक्रिय ग्रिड ऊर्जा भंडारण का सबसे बड़ा क्षमता वाला रूप है, और मार्च 2012 तक इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट (ईपीआरआई) ने बताया कि पीएसएच 99% से अधिक थोक भंडारण क्षमता का खाता है दुनिया भर में, 127,000 मेगावाट का प्रतिनिधित्व करते हैं। 87% तक के दावों के साथ पीएसएच ऊर्जा दक्षता 70% से 80% के बीच अभ्यास में भिन्न होती है।

कम बिजली की मांग के समय, कम पीढ़ी की क्षमता का उपयोग निम्न स्रोत से पानी को उच्च जलाशय में पंप करने के लिए किया जाता है। जब मांग बढ़ती है, तो बिजली को उत्पन्न करने के लिए पानी को टरबाइन के माध्यम से निचले जलाशय (या पानी के पानी या पानी के शरीर) में वापस छोड़ दिया जाता है। रिवर्सिबल टरबाइन-जेनरेटर असेंबली एक पंप और टरबाइन (आमतौर पर एक फ्रांसिस टर्बाइन डिजाइन) दोनों के रूप में कार्य करती है। लगभग सभी सुविधाएं दो जल निकायों के बीच ऊंचाई अंतर का उपयोग करती हैं। शुद्ध पंप-स्टोरेज प्लांट जलाशयों के बीच पानी को स्थानांतरित करते हैं, जबकि “पंप-बैक” दृष्टिकोण पंपयुक्त स्टोरेज और पारंपरिक जल-प्रवाह संयंत्रों का संयोजन होता है जो प्राकृतिक धारा प्रवाह का उपयोग करते हैं।

संपीड़ित हवा
संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (सीएईएस) बाद की बिजली उत्पादन के लिए हवा को संपीड़ित करने के लिए अधिशेष ऊर्जा का उपयोग करता है। छोटे इंजनों का लंबे समय से इस तरह के अनुप्रयोगों में मेरे लोकोमोटिव के प्रणोदन के रूप में उपयोग किया गया है। संपीड़ित हवा को एक भूमिगत जलाशय में नमक गुंबद के रूप में रखा जाता है।

संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (सीएईएस) पौधे उत्पादन अस्थिरता और भार के बीच के अंतर को पुल कर सकते हैं। सीएईएस भंडारण मांग को पूरा करने के लिए प्रभावी रूप से आसानी से उपलब्ध ऊर्जा प्रदान करके उपभोक्ताओं की ऊर्जा आवश्यकताओं को संबोधित करता है। पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में परिवर्तनीय संसाधन हैं। नतीजतन, कम संसाधन उपलब्धता की अवधि के दौरान ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए ऊर्जा के अन्य रूपों के पूरक आवश्यक है। संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण संयंत्र ऊर्जा उत्पादन के समय के दौरान नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के अधिशेष ऊर्जा उत्पादन में सक्षम हैं। इस संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग बाद में किया जा सकता है जब बिजली की बढ़ती मांग या ऊर्जा संसाधन उपलब्धता कम हो जाती है।

हवा की संपीड़न गर्मी पैदा करता है; संपीड़न के बाद हवा गर्म है। विस्तार के लिए गर्मी की आवश्यकता है। यदि कोई अतिरिक्त गर्मी नहीं जोड़ा जाता है, तो विस्तार के बाद हवा बहुत ठंडी हो जाएगी। अगर संपीड़न के दौरान उत्पन्न गर्मी को विस्तारित किया जा सकता है और विस्तार के दौरान उपयोग किया जा सकता है, तो दक्षता में काफी सुधार होता है। एक सीएईएस प्रणाली तीन तरीकों से गर्मी से निपट सकती है। वायु भंडारण adiabatic, diabatic, या isothermal हो सकता है। एक अन्य दृष्टिकोण बिजली वाहनों के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करता है।

फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण
फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण (एफईएस) रोटर (फ्लाईव्हील) को बहुत तेज गति से बढ़ाकर, घूर्णनशील ऊर्जा के रूप में ऊर्जा को पकड़कर काम करता है। जब ऊर्जा निकाली जाती है, तो फ्लाईव्हील की घूर्णन गति ऊर्जा के संरक्षण के परिणामस्वरूप गिर जाती है; ऊर्जा जोड़ने से फ्लाईव्हील की गति में वृद्धि हुई है।

अधिकांश एफईएस सिस्टम फ्लाईव्हील को तेज करने और कम करने के लिए बिजली का उपयोग करते हैं, लेकिन जो उपकरण सीधे यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं, वे विचाराधीन हैं।

एफईएस सिस्टम में उच्च शक्ति कार्बन फाइबर कंपोजिट्स से बने रोटर्स होते हैं, जो चुंबकीय बीयरिंग द्वारा निलंबित होते हैं और वैक्यूम संलग्नक में 20,000 से 50,000 आरपीएम तक गति से कताई करते हैं। इस तरह के फ्लाईविल्स मिनटों के मामले में अधिकतम गति (“चार्ज”) तक पहुंच सकते हैं। फ्लाईव्हील प्रणाली एक संयोजन इलेक्ट्रिक मोटर / जनरेटर से जुड़ा हुआ है।

एफईएस सिस्टम अपेक्षाकृत लंबे जीवनकाल (स्थायी दशकों के साथ कम या कोई रखरखाव नहीं है; फ्लाईविल्स के लिए उद्धृत पूर्ण चक्र जीवनकाल 105 से अधिक, 107 तक, उपयोग के चक्र), उच्च विशिष्ट ऊर्जा (100-130 डब्ल्यू • एच / किग्रा , या 360-500 केजे / किग्रा) और बिजली घनत्व।

ठोस जनता के साथ गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा भंडारण
ठोस द्रव्यमान की ऊंचाई बदलने से इलेक्ट्रिक मोटर / जनरेटर द्वारा संचालित एक उन्नत प्रणाली के माध्यम से ऊर्जा को स्टोर या रिलीज़ किया जा सकता है। 2013 में कैलिफ़ोर्निया इंडिपेंडेंट सिस्टम ऑपरेटर के सहयोग से संभावित ऊर्जा भंडारण या गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण सक्रिय विकास के अधीन था। इसने इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा संचालित पृथ्वी से भरे हॉपर रेल कारों के आंदोलन की जांच की) निम्न से उच्च ऊंचाई तक।

विधिओं में कंक्रीट वजन ऊपर और नीचे जाने के लिए रेल और क्रेन का उपयोग करना शामिल है, जो उच्च ऊंचाई वाले सौर-संचालित उत्साही प्लेटफॉर्म का उपयोग करके ठोस लोगों को बढ़ाने और कम करने के लिए जीत का समर्थन करते हैं, एक समुद्र तल के किनारे 4 किमी (13,000 फीट) का लाभ उठाने के लिए समर्थित है। सतह और समुद्र के बीच ऊंचाई अंतर। दक्षता संग्रहित ऊर्जा की 85% वसूली जितनी अधिक हो सकती है।

थर्मल भंडारण
थर्मल ऊर्जा भंडारण (टीईएस) अस्थायी भंडारण या गर्मी को हटाने का है।

संवेदनशील ताप तापीय ऊर्जा भंडारण
संवेदनशील भंडारण ऊर्जा को स्टोर करने के लिए सामग्री में समझदार गर्मी का लाभ उठाते हैं।

मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण (एसटीईएस) अपशिष्ट ऊर्जा या प्राकृतिक स्रोतों से एकत्र होने के कुछ महीनों बाद गर्मी या सर्दी का उपयोग करने की अनुमति देता है। सामग्री को जलीय सबस्ट्रेट्स जैसे रेत या क्रिस्टलीय बेडरॉक में बोरहेल के क्लस्टर, ग्रेवल और पानी, या पानी से भरी खानों से भरे हुए रेखांकित गड्ढे में संग्रहीत किया जा सकता है। मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण (एसटीईएस) परियोजनाओं में अक्सर चार से छह साल की रेंज में भुगतान होता है। कनाडा में ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय का एक उदाहरण है, जिसके लिए गैरेज छतों पर सौर-थर्मल कलेक्टरों द्वारा सालाना गर्मी का 9 7% गर्मी प्रदान की जाती है, जिसमें बोरहेल थर्मल एनर्जी स्टोर (बीटीईएस) सक्षम प्रौद्योगिकी है। ब्रेस्ट्रप, डेनमार्क में, समुदाय के सौर जिला हीटिंग सिस्टम 65 डिग्री सेल्सियस (14 9 डिग्री फारेनहाइट) के स्टोरेज तापमान पर एसटीईएस का भी उपयोग करता है। एक ताप पंप, जो केवल राष्ट्रीय ग्रिड पर अधिशेष पवन ऊर्जा उपलब्ध होने पर चलाया जाता है, का उपयोग तापमान के लिए 80 डिग्री सेल्सियस (176 डिग्री फारेनहाइट) तक बढ़ाने के लिए किया जाता है। जब अधिशेष हवा उत्पन्न बिजली उपलब्ध नहीं है, तो एक गैस से निकाला बॉयलर का उपयोग किया जाता है। ब्रेस्ट्रप की गर्मी का बीस प्रतिशत सौर है।

लेटेंट गर्मी थर्मल एनर्जी स्टोरेज (एलएचटीईएस)
लेटेंट गर्मी थर्मल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम उच्च अव्यक्त गर्मी (संलयन की गर्मी) क्षमता वाले पदार्थों के साथ काम करता है, जिसे चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) के रूप में जाना जाता है। इन सामग्रियों का मुख्य लाभ यह है कि उनकी गुप्त गर्मी भंडारण क्षमता समझदार गर्मी से कहीं अधिक है। एक विशिष्ट तापमान सीमा में, ठोस से तरल में चरण परिवर्तन बाद के उपयोग के लिए बड़ी मात्रा में तापीय ऊर्जा को अवशोषित करता है।

लेटेंट-गर्मी थर्मल एनर्जी स्टोरेज में एक प्रक्रिया होती है जिसके द्वारा गर्मी के रूप में ऊर्जा को चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) के चरण परिवर्तन के दौरान अवशोषित या छोड़ा जाता है। एक पीसीएम एक सामग्री है जो संलयन की उच्च गर्मी है। एक चरण परिवर्तन एक सामग्री की पिघलने या ठोसकरण है। एक चरण परिवर्तन के दौरान, एक पीसीएम में संलयन की उच्च गर्मी के कारण बड़ी मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता होती है।

विद्युत रासायनिक

रिचार्जेबल बैटरी
एक रिचार्जेबल बैटरी, जिसमें एक या अधिक इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाएं होती हैं। इसे ‘द्वितीयक सेल’ के रूप में जाना जाता है क्योंकि इसकी इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाएं विद्युत रूप से उलटा होती हैं। रिचार्जेबल बैटरी कई अलग-अलग आकारों और आकारों में आती हैं, जो बटन सेल्स तक मेगावाट ग्रिड सिस्टम तक होती हैं।

रिचार्जेबल बैटरी में गैर-रिचार्जेबल (डिस्पोजेबल) बैटरी की तुलना में उपयोग की कुल लागत और पर्यावरणीय प्रभाव होता है। कुछ रिचार्जेबल बैटरी प्रकार डिस्पोजेबल के समान रूप कारकों में उपलब्ध हैं। रिचार्जेबल बैटरी की प्रारंभिक लागत अधिक होती है लेकिन इसे बहुत सस्ते तरीके से रिचार्ज किया जा सकता है और कई बार उपयोग किया जा सकता है।

सामान्य रिचार्जेबल बैटरी केमिस्ट्री में शामिल हैं:

लीड एसिड बैटरी: लीड एसिड बैटरी इलेक्ट्रिक स्टोरेज उत्पादों का सबसे बड़ा बाजार हिस्सा रखती है। चार्ज होने पर एक एकल सेल लगभग 2V उत्पन्न करता है। चार्ज किए गए राज्य में धातु के नेतृत्व में नकारात्मक इलेक्ट्रोड और लीड सल्फेट पॉजिटिव इलेक्ट्रोड एक पतला सल्फ्यूरिक एसिड (एच 2 एसओ 4) इलेक्ट्रोलाइट में विसर्जित होते हैं। निर्वहन प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉनों को कोशिका से बाहर धकेल दिया जाता है क्योंकि लीड सल्फेट नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर बनता है जबकि इलेक्ट्रोलाइट पानी में कम हो जाता है।
लीड एसिड बैटरी प्रौद्योगिकी बड़े पैमाने पर विकसित किया गया है। रखरखाव के लिए न्यूनतम श्रम की आवश्यकता होती है और इसकी लागत कम होती है। बैटरी की उपलब्ध ऊर्जा क्षमता एक त्वरित निर्वहन के अधीन है जिसके परिणामस्वरूप कम जीवन काल और कम ऊर्जा घनत्व होता है।
निकेल-कैडमियम बैटरी (एनआईसीडी): इलेक्ट्रिक के रूप में निकल ऑक्साइड हाइड्रोक्साइड और धातु कैडमियम का उपयोग करता है। कैडमियम एक विषाक्त तत्व है, और 2004 में यूरोपीय संघ द्वारा अधिकांश उपयोगों के लिए प्रतिबंधित किया गया था। निकेल-कैडमियम बैटरी लगभग पूरी तरह से निकल-धातु हाइड्राइड (एनआईएमएच) बैटरी द्वारा प्रतिस्थापित की गई है।
निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी (एनआईएमएच): 1 9 8 9 में पहले वाणिज्यिक प्रकार उपलब्ध थे। ये अब एक आम उपभोक्ता और औद्योगिक प्रकार हैं। कैडमियम की बजाय नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए बैटरी में हाइड्रोजन-अवशोषक मिश्र धातु होता है।
लिथियम-आयन बैटरी: कई उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में पसंद और उपयोग में नहीं होने पर सबसे अच्छा ऊर्जा-से-द्रव्यमान अनुपात और एक बहुत ही धीमी स्व-निर्वहन है।
लिथियम-आयन बहुलक बैटरी: ये बैटरी वजन में हल्की होती हैं और वांछित किसी भी आकार में बनाई जा सकती हैं।

फ्लो बैटरी
एक फ्लो बैटरी एक झिल्ली पर समाधान पारित करके संचालित होती है जहां आयनों को सेल चार्ज / डिस्चार्ज करने के लिए आदान-प्रदान किया जाता है। सेल वोल्टेज को रासायनिक रूप से नर्नस्ट समीकरण और श्रेणियों द्वारा व्यावहारिक अनुप्रयोगों में 1.0 से 2.2 वी तक निर्धारित किया जाता है। इसकी स्टोरेज क्षमता समाधान वाले टैंकों की मात्रा का एक कार्य है।

एक प्रवाह बैटरी तकनीकी रूप से ईंधन सेल और इलेक्ट्रोकेमिकल संचयक सेल दोनों के समान होती है। वाणिज्यिक अनुप्रयोग लंबे अर्ध-चक्र भंडारण जैसे बैकअप ग्रिड पावर के लिए हैं।

supercapacitor
सुपरकेपसिटर, जिसे इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर्स (ईडीएलसी) या अल्ट्राकेपसिटर भी कहा जाता है, इलेक्ट्रोकेमिकल कैपेसिटर्स के परिवार के लिए सामान्य शब्द हैं जिनके पास परंपरागत ठोस ढांकता नहीं है। Capacitance दो भंडारण सिद्धांतों, डबल परत capacitance और छद्मकापसीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है।

सुपरकेपसिटर पारंपरिक कैपेसिटर और रिचार्जेबल बैटरी के बीच अंतर को पुल करते हैं। वे capacitors के बीच प्रति इकाई मात्रा या द्रव्यमान (ऊर्जा घनत्व) में सबसे अधिक ऊर्जा स्टोर करते हैं। वे इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के 10,000 गुना तक 10,000 फॉड्स / 1.2 वोल्ट तक का समर्थन करते हैं, लेकिन प्रति यूनिट समय (पावर घनत्व) जितनी अधिक बिजली को कम या कम करते हैं।

जबकि सुपरकेपसिटर में विशिष्ट ऊर्जा और ऊर्जा घनत्व होते हैं जो लगभग 10% बैटरी होते हैं, उनकी शक्ति घनत्व आम तौर पर 10 से 100 गुना अधिक होती है। इसके परिणामस्वरूप बहुत कम चार्ज / डिस्चार्ज चक्र होते हैं। इसके अतिरिक्त, वे बैटरी की तुलना में कई और चार्ज और निर्वहन चक्र सहन करेंगे।

सुपरकेपसिटर अनुप्रयोगों के एक व्यापक स्पेक्ट्रम का समर्थन करते हैं, जिनमें निम्न शामिल हैं:

स्थिर यादृच्छिक-अभिगम स्मृति (एसआरएएम) में मेमोरी बैकअप के लिए कम आपूर्ति वर्तमान
कारों, बसों, ट्रेनों, क्रेन और लिफ्टों के लिए बिजली, ब्रेकिंग से ऊर्जा वसूली, अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण और विस्फोट-मोड बिजली वितरण सहित

अन्य रसायन

गैस की शक्ति
पावर टू गैस एक ऐसी तकनीक है जो बिजली को एक गैसीय ईंधन जैसे हाइड्रोजन या मीथेन में परिवर्तित करती है। तीन वाणिज्यिक विधियां इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में कम करने के लिए बिजली का उपयोग करती हैं।

पहली विधि में, हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस ग्रिड में इंजेक्शन दिया जाता है या परिवहन या उद्योग में उपयोग किया जाता है। दूसरी विधि हाइड्रोजन को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ जोड़ना है ताकि मीथेनेशन प्रतिक्रिया का उपयोग करके मीथेनेशन प्रतिक्रिया हो सके जैसे सबाटियर प्रतिक्रिया, या जैविक मेथनेशन, जिसके परिणामस्वरूप 8% अतिरिक्त ऊर्जा रूपांतरण हानि हो। तब मीथेन को प्राकृतिक गैस ग्रिड में खिलाया जा सकता है। बायोगैस अपग्रेडर को इलेक्ट्रोलाइज़र से हाइड्रोजन के साथ मिश्रित करने के बाद बायोगैस की गुणवत्ता को अपग्रेड करने के बाद, तीसरी विधि लकड़ी के गैस जनरेटर या बायोगैस संयंत्र की आउटपुट गैस का उपयोग करती है।

हाइड्रोजन
तत्व हाइड्रोजन संग्रहीत ऊर्जा का एक रूप हो सकता है। हाइड्रोजन एक हाइड्रोजन ईंधन सेल के माध्यम से बिजली का उत्पादन कर सकते हैं।

ग्रिड मांग के 20% से नीचे की घुसपैठ पर, नवीकरणीय अर्थशास्त्र को गंभीर रूप से परिवर्तित नहीं करते हैं; लेकिन कुल मांग का लगभग 20% से अधिक, बाहरी भंडारण महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि इन स्रोतों का उपयोग आयनिक हाइड्रोजन बनाने के लिए किया जाता है, तो उन्हें स्वतंत्र रूप से विस्तारित किया जा सकता है। पवन टरबाइन और हाइड्रोजन जेनरेटर का उपयोग कर 5 साल का सामुदायिक-आधारित पायलट कार्यक्रम 2007 में रमे, न्यूफाउंडलैंड और लैब्राडोर के दूरस्थ समुदाय में शुरू हुआ था। एक समान परियोजना 2004 में एक छोटा नार्वेजियन द्वीप उत्सीरा पर शुरू हुई थी।

हाइड्रोजन स्टोरेज चक्र में शामिल ऊर्जा नुकसान हाइड्रोजन के पानी, तरलता या संपीड़न और बिजली में रूपांतरण के इलेक्ट्रोलिसिस से आता है।

लगभग 50 किलोवाट • एच (180 एमजे) सौर ऊर्जा को एक किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है, इसलिए बिजली की लागत महत्वपूर्ण है। संयुक्त राज्य अमेरिका में एक आम ऑफ-पीक उच्च वोल्टेज लाइन दर $ 0.03 / केडब्ल्यूएच पर, हाइड्रोजन बिजली के लिए 1.50 डॉलर प्रति किलोग्राम खर्च करती है, जो गैसोलीन के लिए $ 1.50 / गैलन के बराबर होती है। अन्य लागतों में इलेक्ट्रोलाइज़र प्लांट, हाइड्रोजन कंप्रेसर या तरल पदार्थ, भंडारण और परिवहन शामिल हैं।

एल्यूमीनियम के स्वाभाविक रूप से होने वाले एल्यूमीनियम ऑक्साइड बाधा को अलग करके और इसे पानी में पेश करके हाइड्रोजन एल्यूमीनियम और पानी से भी उत्पादित किया जा सकता है। यह विधि फायदेमंद है क्योंकि पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम के डिब्बे को हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है, हालांकि इस विकल्प का उपयोग करने के लिए सिस्टम व्यावसायिक रूप से विकसित नहीं किए गए हैं और इलेक्ट्रोलिसिस सिस्टम से कहीं अधिक जटिल हैं। ऑक्साइड परत को पट्टी करने के लिए सामान्य तरीकों में गैस्ट्रियम, पारा और अन्य धातुओं के साथ सोडियम हाइड्रोक्साइड और मिश्र धातु जैसे कास्टिक उत्प्रेरक शामिल हैं।

भूमिगत हाइड्रोजन भंडारण भूमिगत गुफाओं, नमक गुंबदों और अपशिष्ट तेल और गैस क्षेत्रों में हाइड्रोजन भंडारण का अभ्यास है। इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज द्वारा बिना किसी कठिनाई के कई वर्षों तक भूमिगत गुफाओं में गैसीय हाइड्रोजन की बड़ी मात्रा में संग्रहित किया गया है। यूरोपीय Hyunder परियोजना 2013 में संकेत दिया कि भूमिगत हाइड्रोजन का उपयोग कर हवा और सौर ऊर्जा के भंडारण के लिए 85 गुफाओं की आवश्यकता होगी।

मीथेन
मीथेन आण्विक सूत्र सीएच 4 के साथ सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है। हाइड्रोजन की तुलना में मीथेन अधिक आसानी से संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। भंडारण और दहन बुनियादी ढांचे (पाइपलाइन, गैसोमीटर, बिजली संयंत्र) परिपक्व हैं।

सिंथेटिक प्राकृतिक गैस (सिंजस या एसएनजी) हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से शुरू होने वाली बहु-चरण प्रक्रिया में बनाई जा सकती है। फिर हाइड्रोजन को सबटायर प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है, जो मीथेन और पानी का उत्पादन करती है। मीथेन को संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में बिजली का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। परिणामस्वरूप पानी को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, जिससे पानी की आवश्यकता कम हो जाती है। इलेक्ट्रोलिसिस चरण में ऑक्सीजन नाइट्रोजन ऑक्साइड को खत्म करने, एक आसन्न बिजली संयंत्र में शुद्ध ऑक्सीजन पर्यावरण में मीथेन दहन के लिए संग्रहीत किया जाता है।

मीथेन दहन कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और पानी पैदा करता है। सबेटियर प्रक्रिया को बढ़ावा देने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है और पानी को आगे इलेक्ट्रोलिसिस के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। मीथेन उत्पादन, भंडारण और दहन प्रतिक्रिया उत्पादों को पुन: उपयोग करता है।

सीओ 2 में ऊर्जा भंडारण वेक्टर के घटक के रूप में आर्थिक मूल्य है, कार्बन कैप्चर और स्टोरेज की लागत नहीं।

तरल करने के लिए शक्ति
तरल की शक्ति गैस के लिए बिजली के समान है, हालांकि हवा और सौर बिजली से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को मीथेन जैसे गैसों में परिवर्तित नहीं किया जाता है बल्कि मेथनॉल जैसे तरल पदार्थ में परिवर्तित किया जाता है। गैसों की तुलना में मेथनॉल को संभालना आसान है, और हाइड्रोजन की तुलना में कम सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है। इसका इस्तेमाल परिवहन सहित, विमान सहित, बल्कि औद्योगिक उद्देश्यों या बिजली क्षेत्र में भी किया जा सकता है।

जैव ईंधन
जैव-ईंधन, वनस्पति तेल, शराब ईंधन, या बायोमास जैसे विभिन्न जैव ईंधन जीवाश्म ईंधन की जगह ले सकते हैं। विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं मौजूदा हाइड्रोकार्बन ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में उपयुक्त कोयला, प्राकृतिक गैस, पौधे और पशु बायोमास और कार्बनिक कचरे में कार्बन और हाइड्रोजन को शॉर्ट हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित कर सकती हैं। उदाहरण फिशर-ट्रॉप्स डीजल, मेथनॉल, डिमेथिल ईथर और सिंजस हैं। जर्मनी में द्वितीय विश्व युद्ध में इस डीजल स्रोत का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, जिसने कच्चे तेल की आपूर्ति तक सीमित पहुंच का सामना किया। दक्षिण अफ्रीका इसी तरह के कारणों से कोयले से देश के अधिकांश डीजल का उत्पादन करता है। यूएस $ 35 / बीबीएल से अधिक लंबी अवधि की तेल कीमत इस तरह के बड़े पैमाने पर सिंथेटिक तरल ईंधन को आर्थिक बना सकती है।

अल्युमीनियम
एल्यूमिनियम को कई शोधकर्ताओं द्वारा ऊर्जा भंडारण विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया है। वॉल्यूम इलेक्ट्रोकेमिकल एल्यूमीनियम के बराबर (8.04 आह / सेमी 3) लिथियम (2.06 आह / सेमी 3) से चार गुना अधिक कारक है। हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम से ऊर्जा निकाली जा सकती है। पानी के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए, हालांकि, एल्यूमीनियम को अपनी प्राकृतिक ऑक्साइड परत से अलग किया जाना चाहिए, एक प्रक्रिया जिसके लिए pulverization, कास्टिक पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं, या मिश्र धातु की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजन बनाने के लिए प्रतिक्रिया का उपज एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जिसे हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया के साथ एल्यूमीनियम में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया सैद्धांतिक रूप से नवीकरणीय हो जाती है। यदि हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया सौर या पवन ऊर्जा का उपयोग करके चलाया जाता है, तो एल्यूमीनियम का उपयोग सीधे सौर इलेक्ट्रोलिसिस की तुलना में उच्च दक्षता पर उत्पादित ऊर्जा को स्टोर करने के लिए किया जा सकता है।

बोरॉन, सिलिकॉन, और जस्ता
ऊर्जा भंडारण समाधान के रूप में बोरॉन, सिलिकॉन और जिंक का प्रस्ताव दिया गया है।

अन्य रसायन
जैविक यौगिक नॉरबोर्नडेनी प्रकाश के संपर्क में क्वाड्रिकक्लेन में परिवर्तित होता है, जिससे सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधनों की ऊर्जा के रूप में संग्रहित किया जाता है। स्वीडन में एक आणविक सौर तापीय प्रणाली के रूप में एक कार्य प्रणाली विकसित की गई है।

विद्युत विधियां

संधारित्र
एक संधारित्र (मूल रूप से ‘कंडेनसर’ के रूप में जाना जाता है) एक निष्क्रिय दो टर्मिनल विद्युत घटक होता है जो ऊर्जा को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रैक्टिकल कैपेसिटर व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, लेकिन सभी में कम से कम दो विद्युत कंडक्टर (प्लेट्स) होते हैं जो एक ढांकता हुआ (यानी, इन्सुलेटर) से अलग होते हैं। एक कैपेसिटर अपने चार्जिंग सर्किट से डिस्कनेक्ट होने पर विद्युत ऊर्जा स्टोर कर सकता है, इसलिए इसे अस्थायी बैटरी, या अन्य प्रकार के रिचार्जेबल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम की तरह इस्तेमाल किया जा सकता है। बैटरी परिवर्तन के दौरान बिजली की आपूर्ति को बनाए रखने के लिए आमतौर पर कैपेसिटर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। (यह अस्थिर स्मृति में जानकारी के नुकसान को रोकता है।) पारंपरिक कैपेसिटर 360 किलोग्राम प्रति किलोग्राम से कम प्रदान करते हैं, जबकि पारंपरिक क्षारीय बैटरी में 5 9 0 केजे / किग्रा की घनत्व होती है।

Capacitors अपनी प्लेटों के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में ऊर्जा भंडार। कंडक्टरों में एक संभावित अंतर को देखते हुए (उदाहरण के लिए, जब एक कैपेसिटर बैटरी में संलग्न होता है), एक विद्युत क्षेत्र ढांकता हुआ होता है, जिससे एक प्लेट और नकारात्मक चार्ज (-क्यू) पर इकट्ठा करने के लिए सकारात्मक चार्ज (+ क्यू) उत्पन्न होता है। दूसरी प्लेट यदि बैटरी पर्याप्त समय के लिए संधारित्र से जुड़ी हुई है, तो कोई भी संधारित्र संधारित्र के माध्यम से बह सकता है। हालांकि, अगर संधारित्र की तरफ से एक त्वरित या वैकल्पिक वोल्टेज लागू होता है, तो एक विस्थापन प्रवाह प्रवाह कर सकता है। संधारित्र प्लेटों के अलावा, चार्ज को ढांकता हुआ परत में भी संग्रहीत किया जा सकता है।

कंडक्टर के बीच एक संकुचित पृथक्करण और जब कंडक्टर के पास एक बड़ा सतह क्षेत्र होता है तो क्षमता अधिक होती है। प्रैक्टिस में, प्लेटों के बीच ढांकता हुआ रिसाव की थोड़ी मात्रा उत्सर्जित करता है और इसमें विद्युत क्षेत्र की ताकत सीमा होती है, जिसे ब्रेकडाउन वोल्टेज के नाम से जाना जाता है। हालांकि, उच्च वोल्टेज ब्रेकडाउन के बाद एक ढांकता हुआ वसूली के प्रभाव को स्व-उपचार कैपेसिटर्स की एक नई पीढ़ी के लिए वादा किया जाता है। कंडक्टर और लीड अवांछित अधिष्ठापन और प्रतिरोध पेश करते हैं।

शोध डिजिटल क्वांटम बैटरी के लिए नैनोस्केल कैपेसिटर के क्वांटम प्रभाव का आकलन कर रहा है।

Superconducting चुंबकत्व
सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (एसएमईएस) सिस्टम एक सुपरकंडक्टिंग कॉइल में प्रत्यक्ष प्रवाह के प्रवाह द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहित करता है जिसे अपने सुपरकंडक्टिंग महत्वपूर्ण तापमान के नीचे तापमान में ठंडा कर दिया गया है। एक विशिष्ट एसएमईएस प्रणाली में एक सुपरकंडक्टिंग कॉइल, पावर कंडीशनिंग सिस्टम और रेफ्रिजरेटर शामिल है। एक बार सुपरकंडक्टिंग कॉइल चार्ज होने के बाद, वर्तमान क्षय नहीं होता है और चुंबकीय ऊर्जा अनिश्चित काल तक संग्रहीत की जा सकती है।

संग्रहित ऊर्जा को तार को निर्वहन करके नेटवर्क पर जारी किया जा सकता है। संबंधित इन्वर्टर / रेक्टीफायर प्रत्येक दिशा में लगभग 2-3% ऊर्जा हानि के लिए खाते हैं। ऊर्जा भंडारण के अन्य तरीकों की तुलना में एसएमईएस ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में कम से कम बिजली खो देता है। एसएमईएस सिस्टम 95% से अधिक गोल-यात्रा दक्षता प्रदान करते हैं।

प्रशीतन की ऊर्जा आवश्यकताओं और सुपरकंडक्टिंग तार की लागत के कारण, एसएमईएस का उपयोग बिजली की गुणवत्ता में सुधार जैसे लघु अवधि भंडारण के लिए किया जाता है। इसमें ग्रिड संतुलन में भी आवेदन हैं।

अनुप्रयोगों

मिल्स
औद्योगिक क्रांति से पहले क्लासिक एप्लिकेशन अनाज या बिजली मशीनरी को संसाधित करने के लिए पानी मिलों को चलाने के लिए जलमार्गों का नियंत्रण था। जलाशयों और बांधों की जटिल प्रणाली का निर्माण जब आवश्यक हो तो पानी (और इसमें संभावित ऊर्जा) को स्टोर और रिलीज़ करने के लिए बनाया गया था।

गृह ऊर्जा भंडारण
नवीकरणीय ऊर्जा (विशेष रूप से फोटोवोल्टिक्स) की वितरित पीढ़ी के बढ़ते महत्व और भवनों में ऊर्जा खपत का महत्वपूर्ण हिस्सा होने के कारण गृह ऊर्जा भंडारण तेजी से आम होने की उम्मीद है। फोटोवोल्टिक्स से सुसज्जित घर में 40% की आत्म-पर्याप्तता को पार करने के लिए, ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता है। कई निर्माता ऊर्जा भंडारण के लिए रिचार्जेबल बैटरी सिस्टम का उत्पादन करते हैं, आम तौर पर घर सौर / पवन उत्पादन से अधिशेष ऊर्जा रखने के लिए। आज, घरेलू ऊर्जा भंडारण के लिए, ली-आयन बैटरी लीड-एसिड के लिए बेहतर होती हैं जो उनकी समान लागत देती है लेकिन बेहतर प्रदर्शन करती है।

टेस्ला मोटर्स टेस्ला पावरवॉल के दो मॉडल बनाती है। बैकअप अनुप्रयोगों के लिए एक 10 किलोवाट साप्ताहिक चक्र संस्करण है और दूसरा दैनिक चक्र अनुप्रयोगों के लिए 7 किलोवाट संस्करण है। 2016 में, टेल्सा पावरपैक 2 के सीमित संस्करण में $ 398 (यूएस) / केडब्ल्यूएच की लागत 12.5 सेंट / केडब्ल्यूएच (यूएस औसत ग्रिड मूल्य) के चलते बिजली को स्टोर करने के लिए लागत पर सकारात्मक वापसी कर रही है जब तक कि बिजली की कीमतें 30 सेंट / केडब्ल्यूएच से अधिक न हों।

एनफेस एनर्जी ने एक एकीकृत प्रणाली की घोषणा की जो घरेलू उपयोगकर्ताओं को बिजली की दुकान, निगरानी और प्रबंधन करने की अनुमति देता है। प्रणाली 1.2 किलोवाट घंटे ऊर्जा और 275W / 500W बिजली उत्पादन स्टोर करता है।

थर्मल ऊर्जा भंडारण का उपयोग करते हुए हवा या सौर ऊर्जा भंडारण हालांकि कम लचीला, बैटरी की तुलना में काफी कम महंगा है। एक साधारण 52-गैलन इलेक्ट्रिक वॉटर हीटर गर्म पानी या अंतरिक्ष हीटिंग के पूरक के लिए लगभग 12 किलोवाट ऊर्जा स्टोर कर सकता है।

उन क्षेत्रों में पूरी तरह से वित्तीय उद्देश्यों के लिए जहां नेट मीटरींग उपलब्ध है, भंडारण के लिए बैटरी के उपयोग के बिना घर से उत्पन्न बिजली ग्रिड-टाई इन्वर्टर के माध्यम से ग्रिड को बेची जा सकती है।

ग्रिड बिजली और बिजली स्टेशनों

नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण
अक्षय ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत और सबसे बड़ी दुकान जलविद्युत बांधों द्वारा प्रदान की जाती है। एक बांध के पीछे एक बड़ा जलाशय शुष्क और गीले मौसम के बीच नदी के वार्षिक प्रवाह को औसत करने के लिए पर्याप्त पानी स्टोर कर सकता है। एक बहुत बड़ा जलाशय शुष्क और गीले वर्षों के बीच नदी के प्रवाह को औसत करने के लिए पर्याप्त पानी स्टोर कर सकता है। जबकि एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध सीधे स्रोतों से ऊर्जा को स्टोर नहीं करता है, यह सौर या हवा द्वारा बिजली उत्पन्न होने पर अपने उत्पादन को कम करके और पानी को बनाए रखकर ग्रिड को संतुलित करता है। यदि हवा या सौर पीढ़ी क्षेत्रों में हाइड्रोइलेक्ट्रिक क्षमता से अधिक है, तो ऊर्जा के कुछ अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता होगी।

कई अक्षय ऊर्जा स्रोत (विशेष रूप से सौर और हवा) परिवर्तनीय शक्ति का उत्पादन करते हैं। भंडारण प्रणाली आपूर्ति और मांग के बीच असंतुलन को दूर कर सकती है जो इसका कारण बनती है। विद्युत का उपयोग तब किया जाना चाहिए जब यह उत्पन्न होता है या तुरंत आराध्य रूपों में परिवर्तित हो जाता है।

विद्युत ग्रिड भंडारण की मुख्य विधि पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी है। नॉर्वे, वेल्स, जापान और अमेरिका जैसे दुनिया के क्षेत्रों ने उन्हें भरने के लिए विद्युतीय रूप से संचालित पंपों का उपयोग करके जलाशयों के लिए उन्नत भौगोलिक विशेषताओं का उपयोग किया है। जब आवश्यक हो, पानी जेनरेटर के माध्यम से गुजरता है और गिरने वाले पानी की गुरुत्वाकर्षण क्षमता को बिजली में बदल देता है। नॉर्वे में पंप स्टोरेज, जो लगभग सभी बिजली को हाइड्रो से प्राप्त करता है, वर्तमान में 1.4 जीडब्ल्यू की क्षमता है, लेकिन कुल स्थापित क्षमता लगभग 32 जीडब्ल्यू है और इसमें से 75% विनियमित है, इसे काफी विस्तारित किया जा सकता है।

बिजली के उत्पादन के कुछ रूपों में पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध, रिचार्जेबल बैटरी, थर्मल स्टोरेज, पिघला हुआ लवण शामिल है, जो गर्मी ऊर्जा की बहुत बड़ी मात्रा में कुशलतापूर्वक स्टोर और रिलीज कर सकते हैं, और संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण, फ्लाईव्हील, क्रायोजेनिक सिस्टम और सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय कॉइल्स शामिल हैं।

अधिशेष शक्ति को प्राकृतिक गैस नेटवर्क में भंडार के साथ मीथेन (सबाटियर प्रक्रिया) में भी परिवर्तित किया जा सकता है।

2011 में, नॉर्थवेस्टर्न संयुक्त राज्य अमेरिका में बोनेविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन ने रात में या अत्यधिक हवाओं के साथ तूफानी अवधि के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त हवा और जल विद्युत को अवशोषित करने के लिए एक प्रयोगात्मक कार्यक्रम बनाया। केंद्रीय नियंत्रण के तहत, घरेलू उपकरण विशेष अंतरिक्ष हीटर में सिरेमिक ईंटों को सैकड़ों डिग्री तक संशोधित करके और संशोधित गर्म वॉटर हीटर टैंक के तापमान को बढ़ाकर अधिशेष ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। चार्ज करने के बाद, उपकरण आवश्यकतानुसार घर हीटिंग और गर्म पानी प्रदान करते हैं। प्रयोगात्मक प्रणाली एक गंभीर 2010 तूफान के परिणामस्वरूप बनाई गई थी, जिसने नवीकरणीय ऊर्जा को हद तक बढ़ाया था कि सभी पारंपरिक ऊर्जा स्रोत बंद हो गए थे, या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के मामले में, अपने सबसे कम संभव संचालन स्तर तक पहुंच गया, जिससे एक बड़ा छोड़ दिया गया अक्षय ऊर्जा पर लगभग पूरी तरह से चल रहा क्षेत्र।

संयुक्त राज्य अमेरिका में पूर्व सौर दो परियोजनाओं और स्पेन में सौर ट्रेस पावर टॉवर में उपयोग की जाने वाली एक और उन्नत विधि सूर्य से पकड़े थर्मल ऊर्जा को स्टोर करने के लिए पिघला हुआ नमक का उपयोग करती है और फिर इसे परिवर्तित करती है और इसे विद्युत शक्ति के रूप में प्रेषित करती है। प्रणाली सूरज द्वारा गर्म होने के लिए एक टावर या अन्य विशेष conduits के माध्यम से पिघला हुआ नमक पंप। इन्सुलेट टैंक समाधान स्टोर करते हैं। बिजली को टर्बाइन को खिलाया जाता है जो पानी को भाप में बदलकर उत्पादित किया जाता है।

21 वीं शताब्दी की शुरुआत में बैटरी उपयोगिता पैमाने लोड-लेवलिंग और आवृत्ति विनियमन क्षमताओं पर लागू की गई है।

वाहन-से-ग्रिड स्टोरेज में, बिजली के वाहन जो ऊर्जा ग्रिड में प्लग किए जाते हैं, उनकी आवश्यकता होने पर बिजली की ऊर्जा को उनकी बैटरी से ग्रिड में वितरित कर सकते हैं।

वातानुकूलन
एयर कंडीशनिंग के लिए थर्मल ऊर्जा भंडारण (टीईएस) का उपयोग किया जा सकता है। यह सबसे बड़ी इमारतों और / या छोटी इमारतों के समूहों को ठंडा करने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वाणिज्यिक एयर कंडीशनिंग सिस्टम चोटी बिजली के भार के लिए सबसे बड़ा योगदानकर्ता हैं। 200 9 में, थर्मल स्टोरेज का इस्तेमाल 35 से अधिक देशों में 3,300 से अधिक इमारतों में किया गया था। यह रात में बर्फ बनाकर और गर्म दिन की अवधि के दौरान ठंडा करने के लिए बर्फ का उपयोग करके काम करता है।

सबसे लोकप्रिय तकनीक बर्फ भंडारण है, जिसके लिए पानी की तुलना में कम जगह की आवश्यकता होती है और ईंधन कोशिकाओं या फ्लाईव्हील से कम महंगी होती है। इस आवेदन में, एक मानक चिलर रात में एक बर्फ ढेर बनाने के लिए चलाता है। पानी तब ठंडा पानी के लिए ढेर के माध्यम से फैलता है जो आम तौर पर ठंडा दिन का उत्पादन होता है।

आंशिक भंडारण प्रणाली दिन में लगभग 24 घंटे चिलर चलाकर पूंजीगत निवेश को कम करती है। रात में, वे भंडारण के लिए बर्फ पैदा करते हैं और दिन के दौरान वे पानी ठंडा करते हैं। पिघलने वाले बर्फ के माध्यम से फैलता हुआ पानी ठंडा पानी के उत्पादन में वृद्धि करता है। इस तरह की एक प्रणाली दिन में 16 से 18 घंटे बर्फ बनाती है और दिन में छह घंटे बर्फ बर्बाद करती है। पूंजीगत व्यय कम हो जाते हैं क्योंकि चिलर पारंपरिक, नो-स्टोरेज डिज़ाइन के लिए आवश्यक आकार का केवल 40 – 50% हो सकता है। आधे दिन की उपलब्ध गर्मी को स्टोर करने के लिए पर्याप्त भंडारण आमतौर पर पर्याप्त होता है।

एक पूर्ण भंडारण प्रणाली चोटी लोड घंटों के दौरान चिलर बंद कर देता है। पूंजीगत लागत अधिक है, क्योंकि इस तरह के सिस्टम को बड़े चिलर और एक बड़ी बर्फ भंडारण प्रणाली की आवश्यकता होती है।

यह बर्फ तब उत्पन्न होता है जब विद्युत उपयोगिता दर कम होती है। ऑफ-पीक शीतलन प्रणाली ऊर्जा लागत को कम कर सकती है। यूएस ग्रीन बिल्डिंग काउंसिल ने कम पर्यावरणीय प्रभाव इमारतों के डिजाइन को प्रोत्साहित करने के लिए ऊर्जा और पर्यावरण डिजाइन (लीड) कार्यक्रम में नेतृत्व विकसित किया है। ऑफ-पीक शीतलन लीड प्रमाणन की ओर मदद कर सकता है।

ठंडा करने के लिए हीटिंग के लिए थर्मल भंडारण कम आम है। थर्मल स्टोरेज का एक उदाहरण रात में हीटिंग के लिए इस्तेमाल होने वाली सौर ताप को भंडारित कर रहा है।

लेटेंट गर्मी तकनीकी चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) में भी संग्रहीत की जा सकती है। इन्हें दीवार और छत पैनलों में, कमरे के तापमान के तापमान में encapsulated किया जा सकता है।

ट्रांसपोर्ट
लिक्विड हाइड्रोकार्बन ईंधन परिवहन में उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण का सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रूप है, इसके बाद बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों का बढ़ता उपयोग होता है। हाइड्रोजन गैसों के उत्पादन से बचने के लिए हाइड्रोजन जैसे अन्य ऊर्जा वाहकों का उपयोग किया जा सकता है।

ट्राम और ट्रॉलीबस जैसे सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों में बिजली की आवश्यकता होती है, लेकिन आंदोलन में उनकी विविधता के कारण अक्षय ऊर्जा के माध्यम से बिजली की स्थिर आपूर्ति चुनौतीपूर्ण होती है। भवनों की छतों पर स्थापित फोटोवोल्टिक सिस्टम का इस्तेमाल सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों को उन अवधि के दौरान करने के लिए किया जा सकता है, जिनमें बिजली की मांग में वृद्धि हुई है और ऊर्जा के अन्य रूपों तक पहुंच आसानी से उपलब्ध नहीं है।

इलेक्ट्रानिक्स
वैकल्पिक प्रवाह को पारित करने की इजाजत देते हुए कैपेसिटर्स का व्यापक रूप से अवरुद्ध करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एनालॉग फ़िल्टर नेटवर्क में, वे बिजली की आपूर्ति के उत्पादन को सुचारू बनाते हैं। अनुनाद सर्किट में वे रेडियो को विशेष आवृत्तियों पर ट्यून करते हैं। विद्युत विद्युत संचरण प्रणाली में वे वोल्टेज और बिजली प्रवाह को स्थिर करते हैं।