บล็อก

ตัวเก็บประจุพลังงาน: ความลับของการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าไม่ได้เป็นรากฐานที่สำคัญของความเสถียรของระบบพลังงานใช่ไหม

2024.07.15

ในระบบพลังงานตัวเก็บประจุพลังงานเป็นอุปกรณ์สำคัญและหลักการทำงานของพวกเขามีความสำคัญต่อการสร้างความมั่นใจว่าการทำงานที่มั่นคงของระบบพลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ตัวเก็บประจุพลังงาน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นโลหะสองแผ่น (โดยปกติแล้วอลูมิเนียมฟอยล์หรือฟอยล์ทองแดง) และสื่อฉนวนระหว่างพวกเขา สื่อฉนวนอาจเป็นอากาศ, กระดาษขี้ผึ้ง, โพลีเอทิลีน ฯลฯ ซึ่งใช้ในการแยกสองแผ่นและป้องกันการลัดวงจร เมื่อทำงานแผ่นทั้งสองจะเชื่อมต่อกับปลายทั้งสองของแหล่งจ่ายไฟ AC เพื่อสร้างสนามไฟฟ้า การกระทำของสนามไฟฟ้าทำให้ประจุสะสมระหว่างแผ่นเปลือกโลกซึ่งจะทำให้เกิดผล capacitive

หลักการทำงานของตัวเก็บประจุพลังงานขึ้นอยู่กับการจัดเก็บพลังงานของสนามไฟฟ้า เมื่อตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC แรงดันไฟฟ้าที่จัดทำโดยแหล่งจ่ายไฟจะสร้างสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่น ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าอิเล็กตรอนจะไหลจากแผ่นหนึ่งไปอีกแผ่นหนึ่ง ในกระบวนการนี้อิเล็กตรอนจะได้รับพลังงานที่มีศักยภาพซึ่งจะตระหนักถึงการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้นั้นเกี่ยวข้องกับพื้นที่แผ่นระยะห่างระหว่างแผ่นและค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของสื่อ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรอบครึ่งบวกของแหล่งพลังงาน AC ทำหน้าที่อยู่บนตัวเก็บประจุแผ่นบวกจะดึงดูดอิเล็กตรอนและแผ่นลบปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งเป็นกระบวนการชาร์จ ในรอบครึ่งลบสถานการณ์เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามและอิเล็กตรอนไหลจากแผ่นลบไปยังแผ่นบวกทำให้เกิดกระบวนการปลดปล่อย อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าเนื่องจากลักษณะของตัวเก็บประจุจึงไม่ได้ใช้พลังงานไฟฟ้า แต่มีการปั่นจักรยานและคายประจุอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษากระแสในวงจร

ตัวเก็บประจุพลังงานมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบพลังงานและบทบาทที่สำคัญคือการปรับปรุงปัจจัยพลังงาน ปัจจัยพลังงานคืออัตราส่วนของพลังงานที่เป็นประโยชน์ต่อพลังงานที่ชัดเจนซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ในระบบพลังงานอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมาก (เช่นมอเตอร์หม้อแปลง ฯลฯ ) จะสร้างพลังงานปฏิกิริยาในระหว่างการทำงานทำให้เกิดการลดลงของปัจจัยพลังงานและประสิทธิภาพของระบบ ตัวเก็บประจุพลังงานสามารถลดกระแสปฏิกิริยาในสายและปรับปรุงปัจจัยพลังงานโดยการให้การชดเชยปฏิกิริยาซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของระบบ

ตัวเก็บประจุพลังงานยังสามารถใช้เพื่อชดเชยความจุของสายเคเบิลและการกรอง DC ลดการสูญเสียสายและปรับปรุงคุณภาพของแรงดันไฟฟ้า ตัวเก็บประจุพลังงานยังมีบทบาทสำคัญในการสื่อสารของผู้ให้บริการการวัดการควบคุมและการป้องกันระบบพลังงาน พวกเขาสามารถมั่นใจได้ว่าการส่งสัญญาณที่มั่นคงและปรับปรุงระดับอัตโนมัติและความน่าเชื่อถือของระบบ

แม้ว่าตัวเก็บประจุพลังงานมีข้อได้เปรียบมากมายในระบบพลังงาน แต่พวกเขาก็เผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคบางอย่างระหว่างการใช้งาน ตัวอย่างเช่นตัวเก็บประจุจะสร้างกระแสการชาร์จการชาร์จจำนวนมากเมื่อใช้พลังงานซึ่งอาจส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของตัวเก็บประจุ เพื่อแก้ปัญหานี้สามารถใช้มาตรการบางอย่างเพื่อ จำกัด ขนาดของกระแสการชาร์จการไหลเข้าเช่นการใช้อุปกรณ์เริ่มต้นอ่อนหรือตัวต้านทานการ จำกัด ปัจจุบันของซีรีส์

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบพลังงานหลักการทำงานของตัวเก็บประจุพลังงานขึ้นอยู่กับการจัดเก็บพลังงานและการปล่อยสนามไฟฟ้า ด้วยการให้การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการปรับปรุงปัจจัยพลังงานตัวเก็บประจุพลังงานมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบความมั่นคงและความน่าเชื่อถือ ในอนาคตด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของแอปพลิเคชันตัวเก็บประจุพลังงานจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในระบบพลังงานและมีส่วนช่วยในการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและการพัฒนาที่ยั่งยืน