GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

Силози с чакъл може да заменят ПАВЕЦ

May 3, 2010

Нов проект за гигантски „батерии“, пълни с чакъл, може да е дълго търсеното решение на проблема за съхранение на енергията, добивана от ВЕИ и големите отклонения според климатичните условия, сезона или частта на денонощието. Иновативното решение е на инженерите от Кембридж.

„Ако свържете една такава инсталация с една вятърна ферма, можете да съхранявате непостоянно постъпващото количество генерирано електричество и след това да го подавате към мрежата плавно и регулируемо“ – казва Jonathan Howes, основател на Isentropic и бивш служител на Civil Aviation Authority.

Isentopic имат претенцията, че тяхната технология може да съхранява еквивалентно количество енергия на ПАВЕЦ, но при много по-ниски разходи за изграждане на инсталациите и на много по-малка площ. Системата им се състои от два силоза, пълни с натрошен камък. С помощта на електричество се нагрява газ аргон и се компресира, след което се подава в първия силоз. Когато газът напуска тази камера, той вече е охладен до температурата на околната среда, а чакълът остава нагрят до 500 градуса по Целзий.

При постъпването си във втория силоз аргонът се разширява, като процесът напомня гигантски хладилник, в който и газът и чакълът се охлаждат до -160C. Генерираната от вятърните турбини електроенергия се трансформира в температурна разлика между двата силоза, пълни със скални материали. За да се освободи обратно тази енергия и да се подаде при необходимост към електропреносната мрежа просто се обръща цикъла, описан по-горе.

Isentropic твърдят, че ефективността на процеса е 80%, като поради ниската цена на чакъла разходите за изграждане на системата са между 10$ и 55$ на киловатчас капацитет.

Howes твърди, че енергията в горещия силоз може да се съхранява достатъчно дълго – ако има изолация, силоз с височина 50 метра  и диаметър 50 метра би загубил през стените си едва половината от съхраняваната топлина за период от 3 години.

Освен това една подобна инсталация с чакъл заема 300 (!!!) пъти по-малка площ, сравнена с ПАВЕЦ със същия капацитет.

Според John Loughhead, изпълнителен директор на UK Energy Research Centre, уникалността на тази идея е в използването на изключително евтини и широко разпространени материали, с което един изключително скъп и инженерно сложен процес става едновременно лесен и евтин.

Howes в момента проектира малка пилотна инсталация с капацитет от 16MWh. Силозите за нея са с височина и диаметър от едва 7 метра. Едва ли има някакво ограничение в използването на повече такива инсталации едновременно, което би могло да доведе до капацитет от няколко гигаватчаса. Вече са стартирали и разговори с голяма електрическа компания за изграждане на система с промишлен капацитет.

Isentropic е една от 20-те стартиращи британски компании, която е избрана от британското правителство да посети силициевата долина в търсене на инвеститори.

По материали от: guardian.co.uk

Био на автора: Севдалина Пеева:
Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят.
Теми: Батерии, иновативен дизайн, съхранение на енергия

  1. Joro
    04 May 10
    5:34 am

    Хм.. Не се бях замислял досега, че енергия може да се акумулира ефективно (КПД80%) и чрез топлинна разлика. Авно може. Стирлинг може би? Все пак си милсля, че подобна система е по-ефективна главно за отопление. И така да е, най вероятно няма да дочакаме нашите топлофикации да я въведат.

  2. Дам, аз също си мислея че е по-ефективна за отопление. А нашите топлофикации има още много време да се оправят ако въобще това стане, толкова са далеч от този вид технологии, че не е реално!

  3. Попов
    04 May 10
    11:35 am

    Я виж ти! Един призрак ходи по Европа… 😉

  4. Боби
    04 May 10
    12:27 pm

    Според мен има някаква шашма 🙂
    Не вярвам че на този принцип може да се постигне КПД 80 %

  5. Идеята е много добра. За КПД-то може да се спори, но и 50% да е, пак си заслужава.

  6. mumintrol
    04 May 10
    4:02 pm

    „Когато газът напуска тази камера, той вече е охладен до температурата на околната среда, а чакълът остава нагрят до 500 градуса по Целзий.“

    За съжаление, според законите на физиката, това не е възможно. Ако чакълът е нагрят до 500°С, то и газът, излизащ от него, ще е със същата темп. За да го охладим ще ни трябва… хладилник!

    Второ – какво означава „ПРОСТО обръщане на цикъла“? Ще използваме парна машина, турбина или стърлингов двигател? А те с какво КПД са?

    Трето – температурните утечки били ниски… А утечките при ПАВЕЦ-а какви са? Май клонят към нула, нали?

  7. Joro
    04 May 10
    5:44 pm

    mumintrol, хащаш се за буквичката…
    Добре, нека се опитам да го обясня, като го разбрах, пък ме оборете като не сте съгласни. Приемам критики, особено основателни.
    Така. Газът акумулира по 2 начина (2 пъти) енергия – нагнетяване и нагряване (с реотан? според мен с топлинна помпа). Значи е над 500 градуса. Колко – друг въпр. Нагрява баластрата. Излизайки (ако приемем че още не се разширява – както разбирам от текста) той се подава на топлообменник (интеркулера Дизел ДВГ има такова предназначение) за да се охлади до околната (ambient) температура. Не се охлажда заради това че е загрял чакъла, а бива принудително охладен. Защо? Когато е охладен до ст. (околната темп) и се разшири (а това става като попадне в съд с атмосферно налягане, нали е нагнетен) ще се охлади до около – 150 (?) гр. Няма нужда да обясняваме защо, нали? Резултат? Имаме студен и горещ резервоар. ///КПД на идеална топл. маш = (1-Т2)/Т1 , Т2 охладител Т1 нагревател, работи се в Келвин, за да я получите в проценти х 100. Тоест добре е да е макс голяма, ОК?/// Добре е за Стирлингов двигател. Възниква въпросът какво правим за да не губим топлината от топлообменника (интеркулера). От 400 до 20 губим енергия. Елементарно Уотсън – Загряването на газа става не с реотан а с топлинна помпа (обратно работещ Стирл. двиг) или съвместно. Така топлината се рекуперира. Има разработени подобни системи за домакинства и офиси които така улавят температурата от изкарания от вентилацията въздух. Това е.
    За ПАВЕЦ.. нямам време. Като се прибера.

  8. Гого
    27 Jul 10
    6:29 pm

    Сигурно е простоват въпрос,но не може ли енергията да се акумулира като се втечнява въздух или друг газ ,и след това по обратен ред да се превръща в механична?

  9. Tonchev
    27 Jul 10
    10:05 pm

    Батериите с горещ чакъл не са най-ефективното топлоакумулиращо решение. Например, загряване на вода под налягане е технически по-изгодно, защото тя освен топлоакумулиращо тяло, с по-висока топлоемкост от чакъла, е и топлоносител, което е важно предимство за ефективността на всяка топлообменна система.

  10. ktamen
    29 Jul 10
    12:53 am

    Освен това една подобна инсталация с чакъл заема 300 (!!!) пъти по-малка площ, сравнена с ПАВЕЦ със същия капацитет.
    Не ми стана ясно откъде знаят каква площ заема една ПАВЕЦ! – Различните ПАВЕЦ заемат твърде разнооразни площи.
    От какъв материал ще са тези силози за да издържа подобни извънредно жестоки условия ( в долната част върху всеки квадратен метър ще искат да излязат навън 100-150 тона – умножете тези тонове по няколко хиляди квадратни метра, и това при 500 градуса)
    Не е ясно каква точно ще е механичната част, но ако е нещо подобно на това за което пише Жоро (който малко е сбъркал формулата) цената би скочила до небето, а тези 80% ще се стопят поне наполовина.
    В крайна сметка ми се струва, че ако намерят някой баир и направят единия силоз горе, а другия долу, пълнят с вода, едно моторче с турбинка между тях и системата става много по-проста и ефективна, а ако държат капацитета да е по-голям да намерят по-голям баир.
    Гого, по принцип може, и без това доста еленергия се изразходва за втечняване на въздуха, само, че КПДто пак ще е доста далеч рекордите на ПАВЕЦ, освен това е желателно като започне втечняването процеса да не се прекъсва и затова ефективноста би паднала допълнително.

  11. ktamen
    29 Jul 10
    1:42 am

    Сега като я разглеждам тази страница най-отгоре вдясно има реклама на някакви „електролизни котли за отопление“, много били ефективни, тока икономисвали, бързо се възвръщала инвестицията и прочее глупости. Идеята за силозите май е абсолютно същата – поомешват се няколко научнозвучащи чудесии за да се забаламоса публиката с едничката цел по някакъв начин да се измъкнат парички.

  12. Joro
    29 Jul 10
    6:48 am

    Да, сбъркал съм я, скобите ги няма. Или ако ги има следва да се изпише (Т1-Т2)/Т1. Sorry. Пак казвам, за идеална – Първа теорема на Карно

    ПАВЕЦ иска пад и обем на резервоара. Едното може да е за сметка на другото.

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>