Hauptmodi von chinesischen Produkten zur Speicherung erneuerbarer Energien

Es ist allgemein bekannt, dass erneuerbare Energien aus Solarpaneelen sowie Windkraft und Windturbinen nicht immer verfügbar sind und bei geringer Nachfrage keine überschüssige Energie liefern werden. Daher entwickeln Wissenschaftler und Ingenieure Methoden zur Speicherung von Restenergie, um die Auswirkungen der unregelmäßigen Erzeugung durch chinesische Produkte zur Speicherung erneuerbarer Energien zu verringern.

Hier sind sechs beste Möglichkeiten, um Produkte für die Speicherung erneuerbarer Energien in China zu beschaffen.

1. Batterien sind die Hauptmethode für chinesische Produkte zur Speicherung erneuerbarer Energien.

Batterien sind wahrscheinlich die gängigste Methode zur Speicherung erneuerbarer Energien in China und werden in allen elektronischen Geräten eingesetzt, von Smartphones bis hin zu Autos. Eine häufige Batterieart ist die Lithium-Ionen-Batterie, die für kleine Geräte verwendet wird und mehr als 90 % der Batteriespeicher im globalen Stromnetz ausmacht.

Das Funktionsprinzip der Batterie besteht darin, das negative Ende der Batterie mit der Elektrode zu verbinden, die Anode genannt wird, und das positive Ende mit einer weiteren Elektrode, die Kathode genannt wird. Der Elektrolyt (flüssiges Material mit geladenen Ionen in der Batterie) verbindet sich mit der Elektrode, um eine chemische Reaktion auszulösen und Strom zu erzeugen. Laut dem US-amerikanischen Energieministerium speichern Anode und Kathode Lithium in Lithium-Ionen-Batterien. Der Elektrolyt transportiert positiv geladene Lithium-Ionen von der Anode zur Kathode, um die Batterie aufzuladen, und umgekehrt. Derselbe Prozess lässt sich auch mithilfe chinesischer Produkte für die Speicherung erneuerbarer Energien realisieren.

Die Effizienz von Lithium-Ionen-Batterien wird sinken und sie werden mit der Zeit mit höherer Wahrscheinlichkeit ausfallen. Zudem sind die Herstellungskosten hoch, da es schwierig ist, die für ihre Produktion benötigten umweltschädlichen Rohstoffe zu gewinnen. Laut dem Bericht des World Energy Council von 2020 werden diese Batterien nicht die gesamte Energie speichern; ihre Effizienz liegt zwischen 85 % und 95 %.

2. Die Hauptmethode für chinesische Energiespeicherprodukte für erneuerbare Energien ist die Pumpspeicherkraftwerkstechnologie.

Das Pumpspeichersystem wird zusammen mit Wasserkraftanlagen an oder neben Flüssen errichtet oder nutzt Seewasser, wie etwa das Pumpspeichersystem in Okinawa, Japan, wo Seewasser aus dem Meer gepumpt und durch Rohrleitungen transportiert wird. Anschließend leitet das System das Wasser wieder durch die Rohre, um die Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen.

3. Die Hauptmethode für chinesische Energiespeicherprodukte für erneuerbare Energien ist die gepumpte thermische Energiepeicherung.

Die gepumpte thermische Energiespeicherung umfasst die Nutzung von aus erneuerbaren Energien erzeugtem Strom zur Erwärmung von Kies oder anderen leicht vorbereitbaren und leicht verfügbaren Materialien sowie die anschließende Speicherung der Wärme in isolierten Tanks, um bei Bedarf Strom zu erzeugen. Der elektrische Wirkungsgrad der gepumpten Wärmespeicherung liegt zwischen 50 % und 70 %.

4. Die Hauptmethode für chinesische Energiespeicherprodukte zur Nutzung erneuerbarer Energien ist die Schwerkraft-Energiespeicherung.

Ein britisches Unternehmen namens Gravity entwickelt eine Technologie, die die Schwerkraft voll ausnutzt. Die Technologie verwendet Elektrizität, um schwere Objekte am Kran anzuheben, sodass sie später abgelassen werden können, um den Generator zu modifizieren und den größten Teil der Energie zurückzugewinnen, die für das Anheben aufgewendet wurde. Laut demselben Unternehmen wird die Effizienz dieser Technologie auf 80 % bis 90 % geschätzt.

5. Die Druckluftenergiespeicherung ist die Hauptmethode für chinesische Produkte zur Speicherung erneuerbarer Energien.

Das Druckluft-Energiespeichersystem pumpt Luft in den Keller, um den Druck zu erhöhen, sodass es bei Bedarf zur Betriebserhöhung der Gasturbine hochgefahren werden kann. Es wird nicht empfohlen, Energie durch Verbrennung von Erdgas in Hochdruckluft zu erzeugen, da dies CO₂-Emissionen verursachen würde.

6. Wasserstoffspeicherung als Hauptmethode für chinesische Produkte zur Speicherung erneuerbarer Energien

Wasserstoff wird verwendet, um chemische Energie zu speichern und elektrische Energie durch einen Prozess namens Elektrolyse in Wasserstoff umzuwandeln. Bei der Elektrolyse wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt; anschließend kann der Wasserstoff als Brennstoff gespeichert werden, um Strom zu erzeugen oder Wasserstoffverbindungen zu betreiben und so die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

Laut dem Bericht des World Energy Council von 2020 liegt der Wirkungsgrad dieser Technologie bei chinesischen Produkten zur Speicherung erneuerbarer Energien zwischen 35 % und 55 %. Doch Wasserstoffbrennstoffzellen sind sehr teuer, da sie kostspielige Materialien wie Platin benötigen.