ENERJİ TASARRUFU

Nikel kadmiyum (Ni-Cd) bataryalar pozitif
uçta nikel hidroksit ve negatif uçta metalik kadmiyum ve elektrolit olarak potasyum hidroksitten
oluşmaktadırlar. Çok düşük sıcaklıklarda (-40 °C)
çalışabilir. ancak toksik mikratları fazladır ve bu yüzden  günümüzde yerini nikel
metal hidrata (NiMH) bırakmıştır.

1960’lardan günümüze kadar kullanımda olan sodyum sülfür bataryalar, pozitif elektrotunda eriyik haldeki sülfür, negatif elektrotunda eriyik haldeki sodyum ve bu iki elektrotu birbirinden ayıran katı seramik alümina elektrolitten oluşmaktadır.
En önemli özelliği eriyik halde bulunan elektrotlarıdır ki bunun temini için çalışma sıcaklığının 300-350 °C olması gerekmektedir. 4500 gibi yüksek bir çevrim sayısına da sahip olan bu model, yüksek enerji yoğunluğu ile de tercih edilmektedir. Ağırlıklı olarak Japonya’da kullanılan bu bataryalar, dünya genelinde başta Amerika olmak üzere birçok ülkede, milisaniye mertebesindeki cevap süresi ile hat stabilizasyonu amaçlı olarak kullanılmaktadırlar. Bu tip bataryaların en önemli handikabı ise elektrotların eriyik halde tutulmalarının gerekli olmasıdır. Bunun için çalışma sıcaklığı belirtildiği gibi 300-350 °C aralığında olmalıdır ve bunu çoğunlukla depoladığı enerjinin bir kısmını kullanarak sağlayabilmektedir bu da sistemin performans kaybına neden olmaktadır.

2012 yılında Morris ve Tosunoğlunun yaptığı çalışmalara göre Lityum Iyon bataryalar hem özgül güç hemde hücre potansiyeli bakımından diğer bataryalara göre daha kullanışlıdırlar.

Günümüzde depolanan elektriğin neredeyse %99’ u (120 GW) kurulu olan pompa ile
su depolama tesisleri sayesinde sağlanmaktadır.

Mekanik depolanma yöntemlerinden olan volanlar, bir hazne içerisinde dönen bir kütle, bu kütleyi hazne içerisinde tutan yataklar ve hem motorhem de jeneratör olarak kullanılabilen iletim cihazından oluşmaktadır

Volanların avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
• Mükemmel çevrim dengesine sahiptirler ve uzun ömürlüdürler.
• Bakım ihtiyaçları azdır.
• Güç yoğunlukları yüksektir.
• Kompakt bir yapıya sahiptirler bu uygulama alanlarının genişlemesine yardımcı olmaktadır.
• İhmal edilebilir çevresel etkileri vardır.

Doğru cevap E seçeneğidir.

Fiziksel depolama yöntemi adı altında bir enerji depolama yöntemi bulunmamaktadır.

Christensen vd. 2012, çalışmasına göre doğru cevap C şıkkıdır.

kondsansatörlerin sığaları(elektrik yükü depo etme) kapasiteleri yüksektir.

Enerji depolama çeşitleri;

I.   Mekanik enerji depolama

II.  Kimyasal depolama

III. Elektriksel depolama

IV.  Isıl depolama 

V. Elektro kimyasal depolama

olarak sıralanabilir.

Isıl depolama, elektrik enerjisinin depolanmasından ziyade, ihtiyaç duyulduğu zaman, ısıtma
ya da soğutma amaçlı olarak kullanılacak enerjinin
depolanmasını tarif etmektedir.

Dünya genelinde en yaygın kullanılan batarya tiplerindedir ve mobil ya da sabit birçok sistemde
kullanılmaktadır. Temel bileşenleri elektrotlar, seperatörler ve elektrolitlerdir. Bu parçalar arasında
özellikle pozitif elektrotun korozyona karşı dayanımının yüksek olması beklenmektedir; çünkü korozyon kurşunu, kurşun okside dönüştüreceğinden mekanik dayanım ve elektrik iletkenliğini azaltır, bu da bataryanın verimini düşürür. Anot ve katot uçlar korozyona karşı direnci arttırabilmek için genellikle kalsiyum, kadmiyum ve selenyum gibi elementlerin alaşımlarından imal edilir.

Konvansiyonel tip bataryalarda şarj ve deşarj işlemi elektrotlar üzerinden gerçekleşir, akış tipi olanlarda ise enerji elektrolitlerde saklanır.

Pompa ile Su Depolama ve  Volanlar mekanik olarak enerji depolama çeşitlerindendir.  Hidrojen depolama ise kimyasal depolama yöntemi sınıfına girer.

Lityum İyon bataryalar, diğer batarya tiplerinde olduğu gibi bataryada kullanılan elektrokimyasal
çifti değil, şarj ve deşarj anında elektrotlar arasında gerçekleşen iyon transferini göstermektedir bu
nedenle herhangi bir kimyasal ortamı tanımlaya bilmektedir. Günümüzde taşınabilir elektronik
cihazlarda en çok tercih edilen enerji depolayıcısı olan Li-ion bataryalar, metalik Li ihtiva etmek yerine, lityum katılan metal oksitlerden oluşmuş katot veya elektrolitten oluşmaktadır

Elektriksel Depolama Yöntemi:
Bu yöntem enerjinin elektrostatik ya da elektromanyetik olarak depolandığı durumları tarif etmektedir. Bu yöntemde elektrik enerjisinin depolanabilmesi iki şekilde olmaktadır.

I. Kondansatör

II.Süper İletken Manyetik Depolama

Günümüzde kullanılan enerji depolama yöntemleri kapasitelerine göre karşılaştırıldığında. Su pompalama daha önce de belirtildiği gibi en yüksek kapasiteli yöntemdir (127 000 MW ile mevcut kurulu tesislerin neredeyse tamamına karşılık gelmektedir %99). Bunu sıkıştırılmış hava (440 MW),
NaS (316 MW) ve Li-iyon (≈70 MW), kurşun asit (≈35 MW), Ni-Cd bataryalar (≈27 MW) ve volan
(25 MW) takip etmektedirler. Diğer tüm enerji depolama yöntemlerinin toplam kurulu kapasiteleri
toplamı %1 mertebesinde kalmaktadır. Su pompası dışındaki diğer enerji depolama yöntemlerinin
kapasitelerinin belirtilen %1’lik dilim içerisindeki dağılım göstermektedir.

Mekanik depolanma yöntemlerinden olan volanlar, bir hazne içerisinde dönen bir kütle, bu kütleyi hazne içerisinde tutan yataklar ve hem motor hem de jeneratör olarak kullanılabilen iletim cihazından oluşmaktadır

Bu bataryaların tipik çalışma ömrü 6-15 yıl arasıdır ve en önemli dezavantajı yüksek miktarda güç
deşarj edildiğinde kullanılabilir kapasitesinin azalmasıdır. Diğer bir önemli handikabı ise kullanılan
metalin kurşun gibi zehirli ve tehlikeli kabul edilen bir element oluşudur. Dolayısı ile kurşun asit bataryalar çevre dostu değillerdir.