Peranti storan tenaga industri

Pada zaman dahulu, tenaga elektrik yang diperolehi dalam loji hidroelektrik segera dihantar kepada pengguna: lampu dinyalakan, enjin dihidupkan. Walau bagaimanapun, hari ini, apabila keupayaan penjanaan kuasa telah berkembang dengan pesat, persoalan tentang cara yang cekap untuk menyimpan tenaga yang dijana telah dibangkitkan dengan serius dalam pelbagai cara, termasuk pelbagai sumber yang boleh diperbaharui.

Seperti yang anda ketahui, pada siang hari manusia menghabiskan lebih banyak tenaga daripada pada waktu malam. Waktu beban puncak di bandar jatuh ke dalam waktu pagi dan petang yang ditetapkan dengan ketat, sementara penjanaan tumbuhan (terutamanya suria, angin, dsb.) menjana kuasa purata tertentu yang berbeza dengan ketara pada masa yang berbeza dalam sehari dan bergantung pada keadaan cuaca.

Dalam keadaan sedemikian, bukan idea yang buruk bagi loji kuasa untuk mempunyai sejenis storan elektrik sandaran yang boleh memberikan kuasa yang diperlukan pada bila-bila masa sepanjang hari. Mari kita lihat beberapa teknologi terbaik untuk menyelesaikan masalah ini.

Penyimpanan tenaga hidraulik

Kaedah tertua yang tidak kehilangan kaitannya sehingga hari ini. Dua tangki air besar terletak satu di atas yang lain. Air dalam tangki atas, seperti mana-mana objek yang dinaikkan ke ketinggian, mempunyai tenaga potensi yang lebih tinggi daripada air dalam tangki bawah.

Apabila penggunaan kuasa loji janakuasa adalah rendah, pada masa itu air dipam ke dalam takungan atas dengan pam. Semasa waktu puncak, apabila loji terpaksa menyalurkan kuasa tinggi ke grid, air dari tangki atas dialihkan melalui turbin hidrogenerator, dengan itu menjana peningkatan kuasa.

Di Jerman, projek jenis hidroakumulator ini sedang dibangunkan untuk pembinaan berikutnya di tapak lombong arang batu lama, serta di dasar lautan di gudang sfera yang dicipta khas untuk tujuan ini.

Penyimpanan tenaga dalam bentuk udara termampat

Seperti spring termampat, udara termampat yang disuntik ke dalam silinder mampu menyimpan tenaga dalam bentuk berpotensi. Teknologi ini telah ditetaskan oleh jurutera untuk masa yang lama, tetapi tidak dilaksanakan kerana kosnya yang tinggi. Tetapi tahap kepekatan tenaga yang sudah sangat tinggi boleh dicapai semasa pemampatan gas adiabatik dengan pemampat khas.

Ideanya ialah: semasa operasi biasa, pam mengepam udara ke dalam tangki, dan semasa beban puncak, udara termampat dilepaskan dari tangki di bawah tekanan dan memutarkan turbin penjana. Terdapat beberapa sistem serupa di dunia, salah satu pembangun terbesarnya ialah syarikat Kanada Hydrostar.

Garam cair sebagai penumpuk haba

Panel solar Ia bukan satu-satunya alat untuk menukar tenaga pancaran matahari.Sinaran inframerah suria, apabila tertumpu dengan betul, boleh memanaskan dan mencairkan garam dan juga logam.

Beginilah cara menara solar berfungsi, di mana banyak pemantul mengarahkan tenaga matahari ke tangki garam yang dipasang di atas menara yang didirikan di tengah stesen. Garam cair kemudian membebaskan haba ke air, yang bertukar menjadi wap yang menghidupkan turbin penjana.

Jadi, sebelum bertukar menjadi elektrik, haba terlebih dahulu disimpan dalam penumpuk haba berasaskan garam cair.Teknologi ini telah dilaksanakan, contohnya, di Emiriah Arab Bersatu. Georgia Tech telah membangunkan peranti yang lebih cekap untuk penyimpanan haba logam cair.

Bateri kimia

Bateri litium untuk loji kuasa angin — ini adalah teknologi yang sama seperti bateri untuk telefon pintar dan komputer riba, hanya akan terdapat beribu-ribu "bateri" sedemikian dalam storan untuk loji kuasa. Teknologi ini bukan baru, ia digunakan di AS hari ini. Contoh terbaru bagi loji 4 MWj adalah yang baru dibina oleh Tesla di Australia. Stesen ini mampu menyalurkan kuasa maksimum 100 MW kepada beban.

Akumulator kimia yang bocor

Jika dalam bateri konvensional elektrod tidak bergerak, dalam bateri aliran cecair bercas bertindak sebagai elektrod. Dua cecair bergerak melalui sel bahan api membran di mana interaksi ionik elektrod cecair berlaku dan cas elektrik dengan tanda yang berbeza dijana dalam sel tanpa mencampurkan cecair. Elektrod pegun dipasang di dalam sel untuk membekalkan tenaga elektrik yang dimuatkan kepada beban.

Jadi, sebagai sebahagian daripada projek brine4power di Jerman, ia dirancang untuk memasang tangki dengan elektrolit (vanadium, air masin, klorin atau larutan zink) di bawah tanah, dan bateri aliran 700 MWh akan didirikan di gua-gua tempatan. Matlamat utama projek adalah untuk mengimbangi pengagihan tenaga boleh diperbaharui sepanjang hari bagi mengelakkan gangguan bekalan elektrik yang disebabkan oleh kekurangan angin atau cuaca mendung.

Storan dinamik roda tenaga super

Prinsipnya adalah berdasarkan penukaran elektrik pertama - dalam bentuk tenaga kinetik putaran roda tenaga super, dan, jika perlu, kembali kepada tenaga elektrik (roda tenaga menghidupkan penjana).

Pada mulanya, roda tenaga dipercepatkan oleh motor berkuasa rendah sehingga penggunaan beban memuncak, dan apabila beban menjadi kemuncak, tenaga yang disimpan oleh roda tenaga boleh dihantar dengan kuasa berlipat kali ganda. Teknologi ini tidak menemui aplikasi perindustrian yang luas, tetapi dianggap menjanjikan untuk digunakan dalam sumber kuasa tanpa gangguan yang berkuasa.