Yenilenebilir Enerjiyi Depolamak için Isı Nasıl Kullanılır

Yenilenebilir Enerjiyi Depolamak için Isı Nasıl Kullanılır Aralıklı yenilenebilir enerji kaynaklarından nasıl enerji depolayabiliriz? Benny (Boşum) / Flickr, CC BY

Fosil yakıtların iklim acil durumu düşük karbonlu enerji kaynaklarını kullanmak için uluslararası bir itici güç oluşturuyor. Şu anda, büyük ölçekte düşük karbonlu enerji üretmek için en iyi seçenekler rüzgar ve güneş enerjisidir. Ancak son birkaç yıldaki her ikisine de performans ve maliyet, önemli bir sorun devam ediyor: rüzgar her zaman esmez ve güneş her zaman parlamaz. Bu dalgalanan kaynaklara dayanan bir güç şebekesi, sürekli olarak arz ve talepve böylece yenilenebilir enerji bazen boşa gider çünkü gerektiğinde üretilmez.

Bu sorunun ana çözümlerinden biri büyük ölçekli elektrik depolama teknolojileri. Bunlar, arz talebi aştığında elektrik biriktirir, daha sonra tersi olduğunda serbest bırakır. Ancak, bu yöntemle ilgili bir sorun, muazzam miktarda elektrik.

Piller gibi mevcut depolama teknolojileri, bu tür işlemler için iyi olmaz, çünkü birim enerji başına yüksek maliyet. Şu anda, 99 üzerinde% büyük ölçekli elektrik depolama pompalanan hidro barajlarsuyu depolamak veya üretmek için iki rezervuar arasında bir pompa veya türbin içinden geçiren su. Bununla birlikte, coğrafi gereklilikleri nedeniyle ne kadar daha fazla pompanın üretilebileceğinin sınırları vardır.

Umut verici bir depolama seçeneği pompalanan termal elektrik depolamadır. Bu nispeten yeni teknoloji, yaklaşık on yılve şu anda pilot tesislerde test ediliyor.

Yenilenebilir Enerjiyi Depolamak için Isı Nasıl Kullanılır Elektriğin ısıya dönüşümü merkezi devrede gerçekleşir, daha sonra sıcak ve soğuk tanklarda depolanır. Pau Farres Antunez, Yazar sağlanan

Pompalanan termal elektrik depolama, büyük ölçekli bir ısı pompası kullanarak elektriği ısıya dönüştürerek çalışır. Bu ısı daha sonra yalıtılmış bir tankın içinde su veya çakıl gibi sıcak bir malzemede depolanır. Gerektiğinde, ısı daha sonra bir ısıtma motoru. Bu enerji dönüşümleri termodinamik çevrimler, buzdolaplarını, araba motorlarını veya termik santralleri çalıştırmak için kullanılan aynı fiziksel prensipler.

Bilinen teknoloji

Pompalanan termal elektrik depolamanın birçok avantajı vardır. Dönüştürme işlemleri çoğunlukla geleneksel teknolojiye ve bileşenlere (ör. eşanjörler, kompresörler, türbinlerve elektrik jeneratörleri). Bu, büyük çapta bile pompalanan termal elektrik depolarının tasarlanması ve inşa edilmesi için gereken süreyi kısaltacaktır.

Depolama tankları çakıl, erimiş tuzlar veya su gibi bol ve ucuz malzemelerle doldurulabilir. Ve, pillerin aksine, bu malzemeler çevreye hiçbir tehdit oluşturmaz. Büyük erimiş tuz tankları uzun yıllardır, yenilenmiş bir enerji teknolojisi olan konsantre güneş enerjisi santrallerinde başarıyla kullanılmaktadır. hızlı büyüme son on yılda. Konsantre güneş enerjisi ve pompalanan termal elektrik depolama birçok benzerliği paylaşır, ancak konsantre güneş enerjisi santralleri güneş ışığını ısı olarak depolayarak (ve daha sonra elektriğe dönüştürerek) enerji üretirken, pompalanan termal elektrik depolama tesisleri herhangi bir kaynaktan gelebilecek elektriği depolar - güneş, rüzgar ve hatta nükleer enerji.

Yenilenebilir Enerjiyi Depolamak için Isı Nasıl Kullanılır Konsantre bir güneş enerjisi santrali. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı, CC BY-NC-ND

Kolay kurulum ve kompakt

Pompalanan termal elektrik depolama tesisleri, coğrafyadan bağımsız olarak her yere kurulabilir. Ayrıca ızgaranın depolama ihtiyaçlarını karşılamak için kolayca ölçeklendirilebilirler. Diğer yığın enerji depolama şekilleri kurulabilecekleri yerler ile sınırlıdır. Örneğin, pompalanan hidro depolama, önemli su rezervuarlarının inşa edilebileceği dağlar ve vadiler gerektirir. Basınçlı hava enerji depolama büyük yer altı mağaralarına dayanır.

Pompalanan termal elektrik depolaması daha yüksek enerji yoğunluğu pompalanan hidro barajlardan daha fazladır (belirli bir hacimde daha fazla enerji depolayabilir). Örneğin, on kere pompalanan hidroelektrik santralinde 1 metrelik bir yükseklikte depolanan 100 kg suya kıyasla, 1 ° C'de depolanan 500 kg sudan daha fazla elektrik geri kazanılabilir. Bu, depolanan belirli bir enerji miktarı için daha az yer gerektiği anlamına gelir, bu nedenle tesisin çevresel ayak izi daha küçüktür.

Yenilenebilir Enerjiyi Depolamak için Isı Nasıl Kullanılır Bir konsantre güneş enerjisi santralinde termal enerji depolama için erimiş tuz tankları. Abengoa

Uzun yaşam

Pompalanan termal elektrik depolama bileşenleri tipik olarak onlarca yıl dayanır. Öte yandan piller zamanla azalır ve birkaç yılda bir değiştirilmesi gerekir - çoğu elektrikli otomobil aküsü genellikle yalnızca yaklaşık beş ila sekiz yıl.

Bununla birlikte, pompalanan termal elektrik deposunu yenilenebilir enerjinin büyük ölçekli depolanması için uygun hale getiren birçok şey olsa da, olumsuz yanları vardır. Muhtemelen en büyük dezavantaj, nispeten mütevazı verimliliğidir - yani deşarj sırasında ne kadar elektriğin geri yüklendiği, şarj sırasında ne kadar konduğuna kıyasla. Pompalanan termik elektrik depolama sistemlerinin çoğu % 50-70 verimlilik, nazaran Lityum iyon piller için% 80-90 or Pompalanan hidro depolama için% 70-85.

Ancak tartışmasız en önemli olan şey maliyettir: ne kadar düşükse toplum düşük karbonlu bir geleceğe daha hızlı hareket edebilir. Pompalanan termal elektrik depolama rekabetçi olması bekleniyor diğer depolama teknolojileriyle - teknoloji olgunlaşana ve tamamen ticarileşinceye kadar bu kesin olarak bilinmeyecektir. Durduğu gibi, birkaç organizasyonlar çoktan sahip çalışma, gerçek dünya prototipleri. Pompalanan termal elektrik deposunu ne kadar erken test edip kullanmaya başlasak, onu düşük karbonlu bir enerji sistemine geçişe yardımcı olmak için o kadar çabuk kullanabiliriz.Konuşma

Yazar hakkında

Antoine Koen, Pompalanmış Termal Enerji Depolama Doktora Adayı, University of Cambridge ve Enerji Depolama alanında doktora sonrası araştırmacı Pau Farres Antunez, University of Cambridge

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

InnerSelf'i takip et

facebook simgesitwitter simgesiyoutube simgesiinstagram simgesipintrest simgesirss simgesi

 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

SON VİDEOLAR

Büyük İklim Göçü Başladı
Büyük İklim Göçü Başladı
by Super User
İklim krizi, evleri giderek daha fazla yaşanmaz hale geldikçe dünyanın dört bir yanında binlerce kişiyi kaçmaya zorluyor.
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
by Alan N Williams ve diğ.
Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından yapılan son raporda, önemli bir düşüş olmadan ...
Dünya Milyarlarca Yıl Yaşanabilir Kaldı - Tam Olarak Ne Kadar Şanslı Olduk?
Dünya Milyarlarca Yıl Yaşanabilir Kaldı - Tam Olarak Ne Kadar Şanslı Olduk?
by Toby Tyrrell
Homo sapiens'i üretmek evrimin 3-4 milyar yılını aldı. Eğer iklim bunda bir kez tamamen çökmüş olsaydı ...
12,000 Yıl Önce Hava Durumunun Haritasını Çıkarmak İklim Değişikliğinin Gelecekteki Tahminine Nasıl Yardımcı Olabilir
12,000 Yıl Önce Hava Durumunun Haritasını Çıkarmak İklim Değişikliğinin Gelecekteki Tahminine Nasıl Yardımcı Olabilir
by Brice Bölgesi
Yaklaşık 12,000 yıl önceki son buzul çağının sonu, Younger Dryas adı verilen son bir soğuk evre ile karakterize edildi.
Hazar Denizi Bu Yüzyılda 9 Metre Veya Daha Fazla Düşecek
Hazar Denizi Bu Yüzyılda 9 Metre Veya Daha Fazla Düşecek
by Frank Wesselingh ve Matteo Lattuada
Kıyıda, denize baktığınızı hayal edin. Önünüzde 100 metrelik çorak kum yatıyor ki ...
Venüs Bir Kez Daha Dünya Benziyordu, Ama İklim Değişikliği Onu Yaşanmaz Hale Getirdi
Venüs Bir Kez Daha Dünya Benziyordu, Ama İklim Değişikliği Onu Yaşanmaz Hale Getirdi
by Richard Ernst
Kardeş gezegenimiz Venüs'ten iklim değişikliği hakkında çok şey öğrenebiliriz. Venüs'ün şu anda yüzey sıcaklığı ...
Beş İklim İnançsızlığı: İklim Yanlış Bilgisinde Çarpışma Kursu
Beş İklim İnancı: İklim Yanlış Bilgilendirmesinde Çarpışma Kursu
by John Cook
Bu video, gerçeklerle ilgili şüphe uyandırmak için kullanılan temel argümanları özetleyen, iklimle ilgili yanlış bilgi üzerine yoğun bir kurstur ...
Kuzey Kutbu 3 Milyon Yıldır Bu Kadar Sıcak Değil ve Bu Gezegen İçin Büyük Değişiklikler Demektir
Kuzey Kutbu 3 Milyon Yıldır Bu Kadar Sıcak Değil ve Bu Gezegen İçin Büyük Değişiklikler Demektir
by Julie Brigham-Grette ve Steve Petsch
Her yıl Arktik Okyanusu'ndaki deniz buzu örtüsü eylül ayının ortasında alçak bir noktaya iniyor. Bu yıl sadece 1.44 ...

EN SON MAKALELER

yeşil enerji2 3
Orta Batı için Dört Yeşil Hidrojen Fırsatı
by Hıristiyan Tae
Bir iklim krizini önlemek için, ülkenin geri kalanı gibi Ortabatı'nın da ekonomisini tamamen karbondan arındırması gerekecek…
ug83qrfw
Tepki Talebinin Önündeki Büyük Engelin Sona Ermesi Gerekiyor
by John Moore, Yeryüzünde
Federal düzenleyiciler doğru olanı yaparsa, Ortabatı'daki elektrik müşterileri yakında para kazanabilirken…
iklim için dikilecek ağaçlar2
Şehir Hayatını İyileştirmek İçin Bu Ağaçları Dikin
by Mike Williams-Rice
Yeni bir araştırma, şehirleri güzelleştirmeye yardımcı olacak 17 "süper ağaç" arasında canlı meşeler ve Amerikan çınarlarını şampiyon yapıyor...
kuzey denizi deniz yatağı
Rüzgarlardan Yararlanmak İçin Deniz Dibi Jeolojisini Neden Anlamalıyız?
by Natasha Barlow, Leeds Üniversitesi Kuvaterner Çevresel Değişim Doçenti
Sığ ve rüzgarlı Kuzey Denizi'ne kolay erişimle kutsanmış herhangi bir ülke için, açık deniz rüzgarı, ağlarla buluşmanın anahtarı olacaktır…
Dixie Fire, tarihi Greenville, California'yı yok ederken orman kasabaları için 3 orman yangını dersi
Dixie Fire, tarihi Greenville, California'yı yok ederken orman kasabaları için 3 orman yangını dersi
by Bart Johnson, Peyzaj Mimarlığı Profesörü, Oregon Üniversitesi
Sıcak, kuru dağ ormanlarında yanan bir orman yangını, 4 Ağustos'ta California, Greenville'deki Gold Rush kasabasını süpürdü.
Çin, Kömür Gücünü Sınırlandıran Enerji ve İklim Hedeflerini Karşılayabilir
Çin, Kömür Gücünü Sınırlandıran Enerji ve İklim Hedeflerini Karşılayabilir
by Alvin Lin
Nisan ayında Liderin İklim Zirvesi'nde Xi Jinping, Çin'in “kömür yakıtlı enerjiyi sıkı bir şekilde kontrol edeceğini…
Ölü beyaz çimenlerle çevrili mavi su
Harita, ABD genelinde 30 yıllık aşırı kar erimesini takip ediyor
by Mikayla Mace-Arizona
Son 30 yıldaki aşırı kar erimesi olaylarının yeni haritası, hızlı erimeyi sağlayan süreçleri netleştiriyor.
Bir yol boyunca park etmiş itfaiyeciler turuncu gökyüzüne bakarken bir uçak orman yangınına kırmızı yangın geciktirici damlatıyor
Model, 10 yıllık orman yangını patlamasını ve ardından kademeli düşüşü öngörüyor
by Hannah Hickey-U. Washington
Orman yangınlarının uzun vadeli geleceğine bir bakış, başlangıçta kabaca on yıllık bir orman yangını faaliyeti patlamasını öngörüyor,…

 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

Yeni Tutumlar - Yeni Olanaklar

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | İç Pazar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Yayınları. Her hakkı saklıdır.