継続的電力システム

常時電力システムとは、途切れることなく確実に電力を供給するシステムです。常時電力システムの例としては、無停電電源装置や非常用電源システムなどがあります。照明、コンピューティング、通信など、安定した電力を必要とする重要なサービスが増えているため、常時電力システムの必要性が高まっています。^[1]

エネルギー供給者の役割と責任が厳密に定義されていないため、継続的な電力システムが使用されます。

信頼性の高い電力システムの鍵は、一定の振幅と周波数を持つ理想的な単一周波数正弦波における電圧や電流の偏差などの電力障害を回避することです。^[2]

2011年にフランドルの世帯を対象に実施された調査では、少額の料金割引と引き換えに信頼性の低下を受け入れる人が比較的少数であることが研究者によって判明した。^[3]

継続的な電力システムの例としては、コロケーションサイトで一般的なフライホイールがあります。これらは、電動モーター、フライホイール、発電機、ディーゼルエンジンで構成されています。通常の動作では、電力網から電力を供給される電動モーターがフライホイールを回転させ、フライホイールが発電機を回転させます。発電機が故障した場合、フライホイールはディーゼルエンジンが再起動するまで発電機を回転させ続けます。フライホイールは、風力発電の平滑化のためのフライホイールエネルギー貯蔵システム (FESS) を制御する効果的な方法です。フライホイールは平均充電状態の 89～93% の範囲で貯蔵します。つまり、フライホイールのブレードが回転すると、89～93% のエネルギーが貯蔵されます。^[4]

タービンは、外部のエネルギー源によって強制的に回転するブレードのセットです。ブレードが回転し始めると、ブレードが接続されているシャフトが回転し始め、発電機が電気を作ります。タービンに動力を与える外部力の例としては、風、水、蒸気、ガスなどがあります。タービンは、ブレードが回転している限り電力が生成される継続的な電力システムの作成に使用できます。^[5]

微生物燃料電池は、細菌が有機物を分解するときにエネルギーを生成します。これにより電荷が生成され、セルの陽極に転送されます。有機物を多く含む人間の唾液は、小さな微生物燃料電池に電力を供給するために使用できます。これにより、オンチップアプリケーションを実行するのに十分なエネルギーを生成できます。このアプリケーションは、バイオメディカルデバイスや携帯電話などに使用できます。^[6]

ある研究では、微生物燃料電池による発電と廃水処理を評価しました。5か月間、ショ糖ベースの溶液は170mW/m2の電力を継続的に生成しました。電力密度は化学的酸素要求量の増加とともに2.0g COD/日まで増加しましたが、それ以降は電力密度の増加はありませんでした。これは、このシステムが継続的に電力を供給できる一方で、限界があることを示しています。^[7]