GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

Оригинален метод за съхраняване на електроенергия

June 26, 2008


Енергията от слънце и вятър е чудесна алтернатива, освен в мрачни и безветрени дни. Ето защо е необходимо да се намери надежден начин за съхраняването ѝ и едно изключително оригинално решение привлече вниманието ни. Beacon Power от Tyngsborough, Mass., тестват как може да съхраняват енергията чрез модерна версия на познатото от хилядолетия махово колело /маховик/.

Вятърните централи са най-продуктивни през нощните часове, но консумацията тогава е най-ниска. Без надежден способ за съхранение на „излишната” енергия или възможност да подават повече в пиковите часове, алтернативните централи създават „проблеми” за енергопреносната мрежа. „Точно това се опитваме да променим” – казва Bill Capp, Beacon Power CEO.

Действително съхраняването на електричество в големи количества е твърде трудна задача. Например съществува европейски проект за използване на Норвежките фиорди като водни резервоари, в които да се изпомпва вода с електричеството, генерирано от вятърните паркове и след това, когато е необходимо да се подаде към мрежата, да се задействат хидроцентралите

Понеже в Нова Англия няма фиорди, Beacon Power тестват ползването за тази цел на маховици. Съхраняването на енергия чрез тежки, въртящи се дискове е хилядолетна практика – напр. грънчарското колело. Чрез осъвременяване на идеята от Beacon Power са убедени, че могат да решат едва ли не най-големия проблем на нашето време. И са успели да убедят в това и щатските власти на Масачузетс, които им отпускат гарантиран кредит от 5 млн. долара за да разработят идеята си.

Основният модул Smart Energy 25 представлява огромна стоманена вакумирана бутилка, в която е поставен 1300 килограмов цилиндър, изработен от въглерод и фибростъкло, който левитира под действието на магнитно поле. Маховици, задвижвани от електричество, задействат мотор, който завърта цилиндъра с огромна скорост. Поради липсата на триене във вакуумната среда цилиндърът може да се върти достатъчно продължително. При необходимост енергията да бъде превърната обратно в електрическа моторът минава на генераторен режим. Толкова просто!

Капацитетът на най-големия произведен до момента модул е 25 KW . Няколко подобни модула могат да бъдат свързвани в редица и така да се съхранява по-голямо количество енергия.

До края на тази година се предвижда да се направи система от 10 модула с общ капацитет 1 MW в местния вятърен парк. Но голямата новина е сключената сделка за 20 MW инсталация, състояща се от 200 отделни модула, сключена с Stephentown, N.Y.
Едно многообещаващо начало за по-добро оползотворяване на електроенергията от ВЕИ. Определено с надежда ще следим как се развива във времето.

По материали от: NashuaTelegraph

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: алтернативна енергия, алтернативни енергийни източници, ветрогенератор, възобновима енергия, вятърна енергия, генератори, електрическа мрежа, електричество, инженерни предизвикателства, иновативен дизайн, маховици, производство, слънчева енергия, съхраняване на енергия, фотоволтаици

  1. Наистина прекрасна идея и се радвам че маховите колела набират скорост. Виждал съм няколко други компании да разработват подобни технологии при автомобилите, за да използват енергията за спиране при ускоряване с минимални загуби.

    Браво за добрият материал!

  2. Joro
    26 Jun 08
    7:24 pm

    По принцип маховиците нямат много ограничения освен едно. За тях, ако наберат близка до светлинната скорост важи универсалната формула E=mc2, което е много. Засега обаче важи една друга подобна за кинетичната енергия, но и така маховикът е способен да складира в пъти повече енергия от акумулатор при еднакъв обем или тегло. „Единственото“ ограничение е здравината на материала от който е направен маховика. За сега няма познат материал способен да издържи центробежните сили при скорости на въртене близки до светлинната. Това е и причината поради която „колелетата“ се правят от въглеродни или стъклени влакна,
    Стремежът е да са по-бързооборотни и леки, т.е. по-ефективни, което разширява евентуалното им приложение: от електромобили до космическо оборудване..
    Всичко дуго необходимо е постигнато – магнитна левитация, вакуумни камери, задвижване с поле – без механична връзка и др. Остава и още един „малък“ минус – безопасността. Как се застраховаме срещу евентуално разрушаване.. Знаем какво може да причини диск от флекс, който е мнооого по-бавен, има един не толкова известен случай с в руска подземна лаборатория, при който не се съобщава за жертви, но отломки от супермаховик са минали през плочите на 5(!) етажа нагоре (явно с хоризонтална ос на въртене).. Май по-добре е водород под налягане, поне поразиите биха били по-малки.

  3. Севдалина Пеева
    27 Jun 08
    9:57 am

    Здравейте, Жоро!
    Скоростта достига до Mach 2 = 680.58 m / s.
    Колкото до сигурността – въпрос на инженерно решение, не мисля че е нерешим проблем. Но определено е нещо, за което трябва да се мисли.

  4. Слушал съм сеорзни дебати по отношение на сигурността на тези колела и предполагам че докато тоза въпрос не е напълно решен, никой няма да ги използва. И въпреки това смятам че решение има.

  5. Иван
    30 Jun 08
    11:07 am

    Хубаво, но не става ясно колко енергия може да съхрани такъв маховик и каква е ефективността на преобразиване. 25 KW е мощност. Енергията най-често се мери в Джаули – J или киловатчасове – KWh (1KWh = 2.6 MJ).

    Всъщност най важният въпрос е каква е енергийна плътност може да се постигне – колко енергия в единица обем или тегло може да се натрупа. Например при течните горива плътността е от порядъка на 7-11 KWh/L (по данни от http://wiki.xtronics.com/index.php/Energy_density).

  6. Иван
    30 Jun 08
    11:10 am

    Малка поправка
    1KWh = 1000W x 3600s = 3.6 MJ (1J = 1W x 1s)

  7. Севдалина Пеева
    30 Jun 08
    12:59 pm

    Грешката е моя, да – работещият в момента модул съхранява 25 киловатчаса. Извинявам се!
    Несравнимо с петрола, но за съжаление той е на привършване…

  8. […] Оригинален метод за съхраняване на електроенергия (7) […]

  9. Константин Войнов
    03 May 09
    10:16 pm

    Няколко американски и европейски компании вече предлагат на пазара изпитани и стабилни образци на маховични акумулатори на кинетична енергия . Някои конструкции достигат енергийна плътност до 350 – 400 Wh/kg при обороти на маховика 90-100000 об/мин . Незаменими са при условия , когато е необходимо отдаване на много големи енергийни импулси за сравнително кратко време, например за подържане на стандартната честота на силно претоварени електрически мрежи . Стационарното им използуване при настоящото състояние на тази технология е вече съвсем стабилно и безопасно . Що се отнася до приложението им в транспортни средства все още има известни резерви предвид опасностите и неизвестното поведение на маховиците при евентуални катастрофи.Но вече намират приложение като стартерни устройства и като рекуператори при спиране на автомобилите . По всичко изглежда , че ще намерят масово приложение като акумулиращи усройства за различни видове ВЕИ , като се има предвид дългия им експлоатационен период (около 20 г.) , високия им КПД и минималното им техническо обслужване . По последни данни от някои производители се очаква и поевтиняването им когато започне използуването на керамични лагери работещи с твърди вакуумни смазки при обороти 100 – 150000 об./мин , които имат изключително малък коефициент на триене при търкаляне .

  10. George Kanev
    17 Jul 09
    2:42 pm

    Съжалявам но в някои от исказнанията е проявена известна безгрижност по отношение на физическите закони….при скорости близки до скороста на светлината е валидно преобразуванието на Лоренц отнесено към изменението на масата (специална теория на относителността)…масата е равна на масата в покой умножена с корен квадратен от единица минус текущата скорост отнесена към скоростта на светлината на квадрат….така че при скорости близки до скоростта на светлината масата става безкрайно голяма….Енергията на въртящия се ротор е равна на една втора по инерциония момент на ротора по ъгловата скорост на квадрат…тъй че лесно може да се провери каква мощност можем да получим от даден въртящ се ротор и за колко време……да не говорим за загубите в лагерите от триене…да не говорим че при обороти, каквито се пишат от порядъка на 150 000 об.мин. центобежните сили са толкови големи, че ротора не само трябва да е от най-яките познати днес материали, но и радиусът му трябва да от порядъка на милиметри, а от там малък инерционен момент, което акомулира минимално количество енергия……така че това не става за промишлено съхраняване на енергия…!

  11. ktamen
    08 Oct 09
    6:26 pm

    @George Kanev Всичко което си написал е вярно, само че ти всъщност изтъкваш предимство, а не недостатък на маховиците защото инерчния момент е пропорционален на масата.
    Освен всички недостатъци изброени по-горе аз не мога да си представя как генератора дето е на една ос с маховика ще произвежда ток с честота 50Hz !?!?
    На пратика единствените акумулатори, които правят възможно съществуването на вятърните паркове са обратимите водни електроцентрали, за които се споменава в статията.

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>