13.12.2017
хранение энергии в мире

Как сохранять энергию: самые популярные технологии

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Исторически сложилось так, что большая часть электроэнергии, производимой в мире, потребляется сразу после генерации. Или же она не потребляется и просто тратится впустую, пишет arsTECHNICA.

Изменение климата повлияло на заинтересованность правительств стран в возобновляемых источниках энергии. И «зеленая» энергетика разная, она не всегда способна производить энергию именно в то время, когда это нужно. Каким образом можно исправить такой недостаток? Поскольку исследования в области аккумуляции энергии все больше привлекают внимание ученых, построение энергохранилищь для солнечных или ветровых электростанций начинает приобретать все большее смысла.

Следует отметить, что аккумуляция энергии не является чем-то абсолютно новым. На сегодня существует много технологий энергохранилищь, а их использование зависит от того, какие ресурсы есть в наличии у локального производителя электроэнергии. Энергетические компании инвестируют в технологии, оправданные на местном уровне, независимо от того, это гидроаккумулирующая станция, сжатый воздух или литий-ионные батареи.

Много новых проектов с накоплением энергии базируются на технологиях, которые существуют уже десятилетия. Чтобы лучше понять будущее аккумуляции энергии, мы собрали несколько наиболее эффективных видов хранения энергии в мире.

Гидроаккумулирующая станция

энергохранилище, которое работает по принципу гидроэлектростанции является, возможно, одной из старейших форм энергосберегающих энергосистем. Оно способно компенсировать нехватку мегаватт электричества в пиковые часы. Технология довольно проста: в системе имеется нижний резервуар воды, из которого вода перекачивается в верхний, который топографически находится выше. Когда нет потребности в электричестве (например, ночью), вы используете лишнюю энергию для того, чтобы перекачать воду в верхний резервуар (фактически — зарядить аккумулятор). Когда спрос на электроэнергию высок, вода из этого резервуара сливается через турбины электрогенераторов вниз, в нижний резервуар. Затем цикл повторяется.

Этот способ аккумуляции энергии является довольно популярным, хотя и устаревшим с многих точек зрения. Так, Германия рассматривает использование старых угольных шахт для построения гидроаккумулирующих станций, а некоторые немецкие исследователи работают над строительством гигантских бетонных сфер, которые могут аккумулировать энергию после их размещения на дне океана.

Энергохранилища на базе сжатого воздуха

Хранения энергии за счет сжатия воздуха (Compressed air energy storage — CAES) во многом похоже на гидроаккумулирующую станцию, только вместо воды производитель электричества в период низкого спроса накачивает в специальный резервуар сжатый воздух. Когда требуется электричество, сжатый воздух выпускается из резервуара и крутит турбину электрогенератора.

Поскольку воздух во время компрессии нагревается, это тепло нужно отводить еще до закачки в резервуар высокого давления. Но во время декомпрессии воздух будет сильно охлаждаться, поэтому его нужно снова нагревать. Для этого используют либо дополнительный газовый нагреватель, или другие технологии.

Хотя схемы хранения энергии в резервуарах со сжатым воздухом обсуждаются в течение нескольких последних десятилетий, затраты на строительство и сложность самих хранилищ помешали созданию многих подобных сооружений. На сегодня есть всего несколько реально работающих систем и несколько большее количество тестовых комплексов. Например, канадская компания Hydrostor работает над созданием мощных систем сжатого воздуха в Онтарио и Арубе.

Термическое хранения расплавленной соли

Расплавленная соль способна долго сохранять тепло, и это ее свойство находит применение на гелиоэлектростанциях, где сотни больших зеркал фокусируют солнечные лучи для генерации энергии. На некоторых электростанциях солнечные лучи направляются на большую центральную термальную башню, в которой быстро нагревается и кипит рабочая жидкость. Есть другая технология, когда рабочая жидкость нагревается в трубах, которые проходят перед параболическими зеркалами. Так или иначе, это тепло можно использовать немедленно для запуска паровой турбины, или же направить солнечную энергию на нагрев соли. Расплавленная соль способна сохранять тепло в течение нескольких часов. Это помогает солнечным электростанциям увеличить время работы и генерировать электричество даже вечером.

Технологии аккумуляции тепла с помощью расплавленной соли имеют четкие перспективы. Исследователи работают над совершенствованием резервуаров расплавленной соли для разных целей, а совсем недавно SolarReserve объявила о планах построения солнечной тепловой установки в Чили, которая будет работать 24 часа в сутки благодаря огромному резервуару хранения расплавленной соли.

Некоторые компании ищут пути хранения энергии расплавленной соли без потребности в солнечной энергии. Издание Bloomberg недавно рассказывало о схеме хранения энергии расплавленной соли из лаборатории X, принадлежащая корпорации Alphabet, которая будет использовать дешевую электроэнергию чтобы нагревать расплавленную соль и охлаждать антифриз. Когда нужна энергия, идет обратный процесс комбинации потоков горячего и холодного воздуха, что способны крутить турбины.

В будущем системы аккумуляции энергии могут и не использовать расплавленную соль. Например, исследователи из Georgia Tech недавно построили керамический насос, который способен перемещать жидкий металл при очень высоких температурах. Использование жидкого металла может сделать этот вид хранения энергии более эффективным.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки