Hoe hitte gebruik kan word om hernubare energie te stoor

Hoe hitte gebruik kan word om hernubare energie te stoor Hoe kan ons energie stoor deur herhaalbare hernubare energiebronne? Benny (ek is leeg) / Flickr, CC BY

Die uitwerking wat fossielbrandstowwe op die klimaat nood dryf 'n internasionale stoot om energie met 'n lae koolstofbron te gebruik. Op die oomblik is wind- en sonkrag die beste opsies vir die vervaardiging van koolstofarm energie op groot skaal. Maar ten spyte van verbeterings die afgelope paar jaar aan albei prestasie en kos, bly 'n groot probleem: die wind waai nie altyd nie, en die son skyn nie altyd nie. 'N Kragnet wat op hierdie wisselende bronne staatmaak, sukkel om voortdurend te pas vraag en aanbod, en so hernubare energie soms mors want dit word nie geproduseer wanneer dit nodig is nie.

Een van die belangrikste oplossings vir hierdie probleem is grootskaalse tegnologie vir stoor van elektrisiteit. Dit werk deur die versameling van elektrisiteit as die vraag die vraag oorskry, en dan vrygestel word wanneer die teenoorgestelde gebeur. Een probleem met hierdie metode is egter dat dit behels enorme hoeveelhede elektrisiteit.

Bestaande opbergingstegnologieë soos batterye sou nie goed wees vir hierdie soort proses nie hoë koste per eenheid energie. Op die oomblik, oor 99% grootskaalse stoor van elektrisiteit word deur gepompte hidro-dammewat water tussen twee reservoirs deur 'n pomp of turbine beweeg om krag op te berg of te produseer. Daar is egter grense vir hoeveel meer gepompte hidrook gebou kan word weens die geografiese vereistes.

Een belowende bergingsopsie is gepompte termiese elektrisiteitsopberging. Hierdie relatiewe nuwe tegnologie bestaan ​​al ongeveer tien jaar, en word tans in proefaanlegte getoets.

Hoe hitte gebruik kan word om hernubare energie te stoor Die omskakeling van elektrisiteit na hitte geskied in die sentrale kring en word dan in warm en koue tenks geberg. Pau Farres Antunez, skrywer met dien verstande

Gepompte termiese elektrisiteitsopberging werk deur elektrisiteit in hitte te omskep met behulp van 'n grootskaalse hittepomp. Hierdie hitte word dan in 'n warm materiaal, soos water of gruis, in 'n geïsoleerde tenk geberg. As dit nodig is, word die hitte dan met behulp van 'n hitte-enjin. Hierdie energie-omskakelings word gedoen termodinamiese siklusse, dieselfde fisiese beginsels wat gebruik word om yskaste, motorenjins of termiese kragsentrales te bedryf.

Bekende tegnologie

Opberging van gepompte termiese elektrisiteit hou baie voordele in. Die omskakelingsprosesse is meestal afhanklik van konvensionele tegnologie en komponente (soos hitteruilers, kompressors, turbines, en elektriese kragopwekkers) wat reeds wyd gebruik word in die krag- en verwerkingsbedrywe. Dit sal die tyd wat benodig word vir die ontwerp en bou van opberging van pompe, selfs op groot skaal, verkort.

Die opgaartenks kan gevul word met oorvloedige en goedkoop materiale soos gruis, gesmelte sout of water. en, anders as batterye, hou hierdie materiale geen gevaar vir die omgewing in nie. Groot gesmelte souttenks word jare lank suksesvol in gekonsentreerde sonkragaanlegte gebruik, wat 'n hernubare energietegnologie gesien het vinnige groei gedurende die laaste dekade. Gekonsentreerde sonkrag en opberging van gepompte termiese elektrisiteit het baie ooreenkomste, maar hoewel gekonsentreerde sonkragstasies energie produseer deur sonlig as hitte op te slaan (en dit dan om te skakel na elektrisiteit), stoor gepompte termiese elektrisiteitsopbergingsstowwe elektrisiteit wat uit enige bron kan kom - sonkrag, wind of selfs kernenergie, onder andere.

Hoe hitte gebruik kan word om hernubare energie te stoor 'N Gekonsentreerde sonkragaanleg. Nasionale hernubare energielaboratorium, CC BY-NC-ND

Maklik om te ontplooi en kompak

Opbergingsaanlegte vir gepompte termiese elektrisiteit kan oral geïnstalleer word, ongeag die aardrykskunde. Dit kan ook maklik opgeskaal word om aan die bergingsbehoeftes van die netwerk te voorsien. Ander vorme van grootmaat-energieopberging word beperk deur die plek waar dit geïnstalleer kan word. Byvoorbeeld, pomp vir hidro-opberging benodig berge en valleie waar daar aansienlike waterreservoir gebou kan word. Opberging van perslucht maak staat op groot ondergrondse grotte.

Opberging vir gepompte termiese elektrisiteit het 'n hoër energiedigtheid dan gepompte hydrodamme (dit kan meer energie in 'n gegewe volume stoor). Byvoorbeeld, tien keer meer krag kan herwin word van 1 kg water wat by 100 ° C gestoor is, in vergelyking met 1 kg water wat op 'n hoogte van 500 meter in 'n gepompte hidro-aanleg gestoor word. Dit beteken dat daar minder ruimte benodig word vir 'n gegewe hoeveelheid energie wat gestoor word, sodat die omgewing se voetspoor kleiner is.

Hoe hitte gebruik kan word om hernubare energie te stoor Gesmelte souttenks vir opberging van termiese energie in 'n konsentraat-sonkragaanleg. Abengoa

Lang lewe

Die komponente van gepompte termiese elektrisiteitsopberging duur gewoonlik dekades. Batterye, aan die ander kant, degradeer mettertyd en moet elke paar jaar vervang word - die meeste elektriese motorbatterye word gewoonlik net gewaarborg ongeveer vyf tot agt jaar.

Alhoewel daar baie dinge is wat die opberging van gepompte termiese elektrisiteit goed geskik maak vir opberging van hernubare energie op groot skaal, het dit egter sy nadele. Die grootste nadeel is moontlik die relatiewe beskeie doeltreffendheid - dit beteken hoeveel elektrisiteit tydens die ontlading terugbesorg word, in vergelyking met hoeveel daar tydens die laai geplaas is. Die meeste stoorstelsels vir gepompte termiese elektrisiteit streef daarna 50-70% doeltreffendheid, in vergelyking met 80-90% vir litium-ioon-batterye or 70-85% vir gepompte hidro-berging.

Maar wat waarskynlik die belangrikste is, is koste: hoe laer dit is, hoe vinniger kan die samelewing beweeg na 'n lae koolstof-toekoms. Gepompte termiese elektrisiteit stoor is word verwag om mededingend te wees met ander opbergingstegnologieë - hoewel dit eers seker sal wees voordat die tegnologie verval en volledig gekommersialiseer is. Soos dit nou staan, verskeie organisasies het alklaar werk, regte wêreld prototipes. Hoe gouer ons die opberging van gepompte termiese elektrisiteit opspoor en begin ontplooi, hoe gouer kan ons dit gebruik om die oorgang na 'n lae-koolstofenergie-stelsel te help.Die gesprek

Oor Die Skrywer

Antoine Koen, PhD-kandidaat in opgepompe termiese energie, Universiteit van Cambridge en Pau Farres Antunez, postdoktorale navorser in energieberging, Universiteit van Cambridge

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-ikoonTwitter-ikoonYouTube-ikooninstagram-ikoonpintrest-ikoonrss-ikoon

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

nuutste video's

Die groot klimaatmigrasie het begin
Die groot klimaatmigrasie het begin
by Hoofdgebruiker
Die klimaatkrisis dwing duisende dwarsoor die wêreld om te vlug namate hul huise toenemend onbewoonbaar word.
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
by Alan N Williams, et al
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering (IPCC) lui dat sonder 'n aansienlike afname ...
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
by Toby Tyrrell
Dit het evolusie 3 of 4 miljard jaar geneem om Homo sapiens te produseer. As die klimaat net een keer heeltemal misluk het in daardie ...
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
by Brice Rea
Die einde van die laaste ystydperk, ongeveer 12,000 XNUMX jaar gelede, is gekenmerk deur 'n finale koue fase genaamd die Jonger Dryas ...
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel jou voor jy is aan die kus en kyk uit na die see. Voor u lê 100 meter dor sand wat lyk soos 'n ...
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
by Richard Ernst
Ons kan baie leer oor klimaatsverandering by Venus, ons susterplaneet. Venus het tans 'n oppervlaktemperatuur van ...
Vyf klimaatsgeloof: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
Die vyf ongeloof oor klimaat: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
by John Cook
Hierdie video is 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat, wat die belangrikste argumente saamvat wat gebruik word om die werklikheid te betwyfel ...
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elke jaar krimp die ysbedekking in die Arktiese Oseaan middel September tot 'n laagtepunt. Hierdie jaar meet dit net 1.44 ...

Laaste Artikels

groen energie2 3
Vier groen waterstof geleenthede vir die Midde-Weste
by Christian Tae
Om 'n klimaatkrisis te voorkom, sal die Midde-Weste, soos die res van die land, sy ekonomie ten volle moet ontkoolstof deur ...
ug83qrfw
Groot hindernis vir reaksie op aanvraag moet beëindig word
by John Moore, Op aarde
As federale reguleerders die regte ding doen, kan elektrisiteitskliënte regoor die Midde-Weste binnekort geld verdien terwyl ...
bome om te plant vir klimaat2
Plant hierdie bome om die stadslewe te verbeter
by Mike Williams-Rice
'n Nuwe studie stel lewende eikebome en Amerikaanse wildevye as kampioene onder 17 "superbome" wat sal help om stede ...
noordsee seebodem
Waarom ons seebodemgeologie moet verstaan ​​om die winde te benut
by Natasha Barlow, Medeprofessor van Kwaternêre Omgewingsverandering, Universiteit van Leeds
Vir enige land wat geseën is met maklike toegang tot die vlak en winderige Noordsee, sal aflandige wind die sleutel wees om net ...
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
by Bart Johnson, professor in landskapsargitektuur, Universiteit van Oregon
'N Veldbrand wat in warm, droë bergwoude brand, het op 4 Augustus deur die Gold Rush -stad Greenville, Kalifornië, getrek ...
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
by Alvin Lin
By die Leader's Climate Summit in April het Xi Jinping belowe dat China 'steenkoolkrag streng sal beheer ...
Blou water omring deur dooie wit gras
Kaart volg 30 jaar se uiterste sneeusmelting regoor die VSA
by Mikayla Mace-Arizona
'N Nuwe kaart van uiterste sneeusmeltgebeurtenisse die afgelope 30 jaar verduidelik die prosesse wat vinnige smelting veroorsaak.
'N Vliegtuig laat rooi brandvertrager op 'n bosbrand val terwyl brandbestryders langs 'n pad in die oranje lug opkyk
Die model voorspel 'n veldbrand van 10 jaar, dan geleidelike afname
by Hannah Hickey-U. Washington
'N Kykie na die toekoms op lang termyn van veldbrande voorspel 'n aanvanklike uitbarsting van ongeveer 'n dekade lange veldbrandaktiwiteit, ...

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.