Endüstriyel enerji depolama cihazları
Eskiden hidroelektrik santrallerde elde edilen elektrik enerjisi anında tüketicilere ulaştırılırdı: lambalar yakılır, motorlar çalışırdı. Ancak bugün, güç üretim kapasiteleri büyük ölçüde genişledikçe, üretilen enerjiyi depolamanın verimli yolları sorusu birçok yönden ciddi şekilde gündeme geldi. çeşitli yenilenebilir kaynaklar.
Bildiğiniz gibi, insanlık gündüzleri geceye göre çok daha fazla enerji harcıyor. Şehirlerdeki pik yük saatleri kesin olarak tanımlanmış sabah ve akşam saatlerine düşerken, üretim tesisleri (özellikle güneş, rüzgar vb.) günün farklı saatlerinde ve hava koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde değişen belirli bir ortalama güç üretir.
Bu gibi durumlarda, santrallerin günün herhangi bir saatinde gerekli gücü sağlayabilecek bir tür yedek elektrik deposuna sahip olmaları kötü bir fikir değildir. Bu sorunu çözmek için en iyi teknolojilerden bazılarına bir göz atalım.
Hidrolik enerji depolama
Bugüne kadar alaka düzeyini kaybetmeyen en eski yöntem. İki büyük su deposu üst üste yerleştirilmiştir. Üst tanktaki su, yüksekliğe kaldırılmış herhangi bir nesne gibi, alt tanktaki sudan daha yüksek bir potansiyel enerjiye sahiptir.
Santralin güç tüketimi düşük olduğunda, o zaman su pompalarla üst rezervuara pompalanır. Pik saatlerde, tesis şebekeye yüksek güç beslemeye zorlandığında, üst depodaki su yönlendirilir. hidrojenatörün türbini aracılığıyla, böylece artan güç üretir.
Almanya'da, bu tür hidroakümülatörlerin projeleri, daha sonra eski kömür madenlerinin sahalarında ve ayrıca bu amaç için özel olarak oluşturulmuş küresel depolarda okyanusun dibinde inşa edilmek üzere geliştirilmektedir.
Basınçlı hava şeklinde enerji depolama
Sıkıştırılmış bir yay gibi, bir silindire enjekte edilen basınçlı hava, enerjiyi potansiyel biçimde depolayabilir. Teknoloji uzun süre mühendisler tarafından geliştirildi, ancak yüksek maliyeti nedeniyle hayata geçirilmedi. Ancak, özel kompresörlerle adyabatik gaz sıkıştırması sırasında zaten çok yüksek enerji konsantrasyonu seviyelerine ulaşılabilir.
Fikir şudur: normal çalışma sırasında, bir pompa tanka hava pompalar ve pik yükler sırasında, basınçlı hava tanktan basınç altında salınır ve jeneratörün türbinini döndürür. Dünyada en büyük geliştiricilerinden biri Kanadalı Hydrostar şirketi olan birkaç benzer sistem var.
Termal akümülatör olarak erimiş tuz
Solar paneller Güneşin ışıma enerjisini dönüştürmek için tek araç değildir.Güneş kızılötesi radyasyonu, uygun şekilde konsantre edildiğinde tuzu ve hatta metali ısıtabilir ve eritebilir.
Pek çok reflektörün güneş enerjisini istasyonun ortasına dikilmiş bir kulenin üzerine monte edilmiş bir tuz tankına yönlendirdiği güneş kuleleri bu şekilde çalışır. Erimiş tuz daha sonra, jeneratörün türbinini döndüren buhara dönüşen suya ısı verir.
Böylece, elektriğe dönüştürülmeden önce, ısı ilk olarak erimiş tuza dayalı bir termal akümülatörde depolanır.Bu teknoloji, örneğin Birleşik Arap Emirlikleri'nde uygulanmıştır. Georgia Tech, erimiş metalin termal olarak depolanması için daha verimli bir cihaz geliştirmiştir.
Kimyasal piller
Lityum piller rüzgar santralleri için — bu, akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar için pillerle aynı teknolojidir, yalnızca enerji santralinin deposunda bu tür binlerce "pil" olacaktır. Teknoloji yeni değil, bugün ABD'de kullanılıyor. Böyle bir 4 MWh'lik santralin yakın tarihli bir örneği, yakın zamanda Avustralya'da Tesla tarafından inşa edilendir. İstasyon, yüke maksimum 100 MW güç sağlama yeteneğine sahiptir.
Sızdıran kimyasal akümülatörler
Geleneksel pillerde elektrotlar hareket etmiyorsa, akışlı pillerde yüklü sıvılar elektrot görevi görür. İki sıvı, sıvı elektrotların iyonik etkileşiminin gerçekleştiği ve sıvılar karışmadan hücrede farklı işaretlere sahip elektrik yüklerinin üretildiği bir membran yakıt hücresinden geçer. Bu şekilde yüklenen elektrik enerjisini yüke beslemek için hücre içine sabit elektrotlar monte edilir.
Bu nedenle, Almanya'daki brine4power projesi kapsamında yer altına elektrolit (vanadyum, tuzlu su, klor veya çinko çözeltisi) içeren tanklar kurulması ve yerel mağaralara 700 MWh akışlı bir batarya kurulması planlanıyor. Projenin ana hedefi, rüzgarın azlığından veya bulutlu havalardan kaynaklanan elektrik kesintilerini önlemek için gün boyunca yenilenebilir enerji dağıtımını dengelemektir.
Süper volan dinamik depolama
İlke, önce elektriğin dönüştürülmesine dayanır — süper volanın dönüşünün kinetik enerjisi şeklindeve gerekirse elektrik enerjisine geri dönün (volan jeneratörü döndürür).
Başlangıçta volan, düşük güçlü bir motor tarafından yük tüketimi zirveye ulaşana kadar hızlandırılır ve yük zirveye ulaştığında, volan tarafından depolanan enerji birçok kat daha fazla güçle iletilebilir. Bu teknoloji geniş bir endüstriyel uygulama bulmadı, ancak güçlü kesintisiz güç kaynaklarında kullanım için umut verici kabul ediliyor.