Energian varastointi

Energian varastointi on sarja tekniikoita ja prosesseja, jotka mahdollistavat keskittyä eri medioissa, eri energiamuotoja voidaan käyttää myöhemmin. Laite, joka varastoi energiaa kutsutaan akulla. Kaikki energiamuodot ovat mahdollisia energiaa tai liike energioita. Kello kevät varastoi energiaa potentiaali, akku varastoi kemiallinen energia voidaan helposti muuntaa pitää kellon käynnissä tietokoneessa vaikka tietokoneen itse on pois päältä, ja vesivoimalan padolle asennuksen varastoi energiaa säiliössä kuin painovoiman potentiaalienergia. Säiliöt kertymisen jään myymälä jään yöllä täyttämään suurimman jäähdytyksen. Fossiilisten polttoaineiden, kuten kivihiilen ja bensiinin säilynyt antiikin energiaa auringosta. Jopa ruoka on energian muoto kemiallisissa muodossa menetetty.

Energian varastointi luonnollinen prosessi on yhtä vanha kuin itse maailmankaikkeus - energia alkuperäiseen luomiseen Universe on tallennettu tähteä kuin aurinko, ja nyt sitä käytetään ihmisten suoraan tai välillisesti. Energian varastointi mahdollistaa mies tasapainottaa tarjontaa ja kysyntää. Tallennusjärjestelmien kaupallisessa käytössä tänään voidaan karkeasti luokitella mekaanisia, sähköisiä, kemiallisia, biologisia, lämpö- ja ydinvoima.

Historia energian varastointi

Kuten toimet, joilla, energian varastointi on ollut esihistoriallisista ajoista lähtien, vaikka useinkaan ei suoraan tunnisteta sellaisiksi. Esimerkki tahallinen kertymistä energia on käyttää tukkien tai lohkareita mittana puolustus antiikin linnoituksia - lokit tai lohkareita asetettiin mäen tai seinät, ja energia sai näin käytettiin hyökätä hyökkääjät jotka tulivat kuuluvuusalueella.

Uudempi sovellus on valvonta vesistöjen valtaan vesimyllyt voidakseen työskennellä viljan tai virtaa koneita. Monimutkaisia ​​järjestelmiä altaiden ja patojen rakennettiin varastoida ja vapauttaa vettä tarvittaessa.

Vallansiirron tuli hallitseva tekijä talouden kehityksestä kanssa laajaa käyttöönottoa sähkön ja polttoaineiden, hienokemikaalit, kuten bensiiniä, petrolia ja maakaasua loppupuolella 1800. Toisin kuin muut kuin puuta tai hiiltä, ​​sähköä käytetään, koska se on tuotettu. Se ei ollut tallennettu laajamittaisesti mutta tämä saattaa pian muuttua. Yhdysvalloissa, ärsyke suunnitelma 2009 etsii talletuksia energian ja miten niitä käytetään uusien ohjelmien älykkään sähköverkon.

Sähkö lähetetään suljetussa piirissä, ja pääasiassa käytännön tavoitetta ei voida kertynyt kuin sähköä. Tämä tarkoittaa, että vaihtelut ei voitu hoitaa ilman merkittävästi vähentää tarvikkeita tai varastoida sähköenergiaa muulla tavalla. Jopa uusiutuvien energialähteiden on varastoitava tehdä sitä luotettavana. Tuuli puhaltaa ajoittain, joten jonkinlainen varastointi tarvitaan kompensoimaan aikoja rauhallinen, ja aurinkoenergia ei ole tehokas pilvisinä päivinä siten, että varastoidun energian on oltava saatavilla kompensoimiseksi aurinkoenergian.

Alustava ratkaisu varastoida energiaa varten oli kehittää sähköisen paristot, sähkökemiallinen tallennuslaite. Se on ollut vain vähän hyötyä järjestelmissä sähkövirran pienen kapasiteetin ja korkeat kustannukset. Tällainen mahdollinen ratkaisu saman tyyppisiä ongelmia on lauhdutin. Vuonna 1980 pieni ryhmä tuottajat pyrkivät kukin huolellisesti lämpöenergian varastointi TES) selviytymään kasvava kysyntä ilmajäähdytys aukioloaikoina kysyntähuippujen. Tänään harvat yritykset edelleen tuottaa talletukset lämpöenergiaa. Suosituin varastointi lämpöenergiaa ilmajäähdytys on talletettu jään, koska se voi tallentaa enemmän energiaa vähemmän tilaa vesisäiliöön ja on halvempaa polttokennot, ja vauhtipyörään. Varastointi lämpöenergiaa käytetään yli 3300 rakennuksia yli 35 maassa. Se toimii tallentamalla jään yöllä kun sähkö on halpaa ja käyttämällä sitten jää viilentää ilmaa rakennuksissa seuraavana päivänä.

Kemiallinen polttoaineet ovat hallitseva muodossa kertymistä energiaa, sekä sähkön ja kuljetukseen. Kemiallinen polttoaineet nykyisin käytössä käsitellään hiili, bensiini, diesel, maakaasu, nestekaasu, propaani, butaani, etanoli, biodiesel ja vety. Kaikki nämä aineet muunnetaan helposti mekaaniseksi energiaksi ja sen jälkeen sähköenergiaksi käytetään lämmön koneita, joita käytetään sukupolven sähköenergian. Generaattorit ohjaa lämmön moottorit ovat enemmän tai vähemmän universaali, pienistä moottorit, jotka tuottavat vain muutaman kilowatin generaattorit suorituskyky vuodelle enintään 800 megawattia.

Sähkökemialliset laitteita kutsutaan polttokennot keksittiin suunnilleen samaan aikaan keksintö akku kuitenkin monista syistä, polttokennot ei kunnolla kehitetty vasta kynnyksellä miehitetty avaruuslento kun valonlähteet eikä lämpö sähköä olivat välttämättömiä interplanetaarisia ajoneuvoon. Polttokennojen kehittämiseen on lisääntynyt viime vuosina, koska yritys lisätä hyötysuhde varastoidun kemiallisen energian fossiilisten polttoaineiden tai vedyn sähköksi.

Tuolloin polttoaineen nestemäisiä hiilivetyjä ovat hallitseva energiamuoto varastointi käyttö liikenteessä. Nämä tuottavat kasvihuonekaasuja käyttää valtaa autot, kuorma-autot, junat, ja lentokoneet. Energian kantajia vailla hiiltä, ​​kuten vedyn tai hiilineutraali voimansiirtomahdollisuuksien jossa joissakin muodoissa etanolia tai biodieseliä, haetaan vastauksena mahdollisia seurauksia kasvihuonekaasupäästöjä.

Jotkut alueet maailmassa ovat käyttäneet maantieteellisiä ominaisuuksia tallentaa suuria määriä vettä kohonnut säiliöissä, käyttäen ylijäämä sähköä ajoittain alhaisen kysynnän pumpata vettä jopa säiliöt, sitten annetaan vesi laskee läpi turbiini generaattorit palauttaa energiaa, kun kysyntä on huipussaan. Useita muita tekniikoita on tutkittu, kuten vauhtipyörään tai varastointi paineilman maanalaisissa luolissa.

Toinen käytetty menetelmä aurinko ohjelma on Solar Tower Kolme työllistävät sula suola varastoida lämpöä ja sitten antaa sitä tarvittaessa. Pumppujen sula suola läpi torni lämmitetään auringon. Eristettyjen konttien tallentaa suolaa kuuma ja kun se on tarpeen, vettä käytetään höyryn joka ajaa turbiini tuottaa sähköä.

Energian varastointi verkko

Energian varastointi verkko mahdollistaa sähköntuottajille siirtää ylimääräistä sähköä kantaverkossa paikkoihin välivarastoinnin sähkön että tulevat energia generaattorit kun sähkön tarve on suurempi. Energian varastointi verkko on erityisen tärkeää yhdenmukaistaa tarjonnan ja kysynnän aikajakson kuluessa 24 tuntia.

Varastointimenetelmät

  • Kemiallinen
    • Vety
    • Biopolttoaineet
    • Nestemäinen typpi
    • Räjähdyskaasun
    • Vetyperoksidi
  • Biologinen
    • Tärkkelys
    • Glykogeenin
  • Sähkökemiallinen
    • Akku
    • Flow Akku
    • Polttokennojen
  • Sähköinen
    • Lauhdutin
    • Supercapacitors
  • Mekaaninen
    • Paineilma
    • Vauhtipyörä
    • Paineakun
    • Vesivoima-
    • Kevät
  • Lämpö-
    • Varastointi jään
    • Sula suola
    • Ilmaa tai nestemäinen typpi
    • Kausiluonteinen lämpö varastointi
    • Solar lampi
    • Kuuma tiilet
    • Steam akulla
    • Veturi ilman tulta
  • Polttoaine Conservation Varastointi

Vety

Se on parantaa vetyä tallentavat sähköenergiaa. Vety ei ole primäärienergian lähde, vaan aine, joka voidaan kuljettaa incamerante energiaa, koska ensin on tuotettava, jotta myöhemmin käyttää. Kuitenkin keinona inacameramento, se voi tulla tärkeä tekijä uusiutuvan energian käytön.

Maanalainen varastointi vedyn on käytännössä vedyn varastointi maanalaisiin luoliin, suolakupuihin ja köyhdytettyä öljyn ja kaasun. Suuria määriä vetykaasua tallennetaan maanalaisissa luolissa Imperial Chemical Industries vuosia vaikeuksitta. Käyttämällä paisuntaturbiini tarvetta sähköinen kertyminen puristetaan 200 bar ammomta 2,1% energiasta sisällön vedyn kertynyt ..

Uusiutuvien lähteistä, kuten aurinko- ja tuulivoiman, lähtö voidaan syöttää suoraan sähköverkkoon. Voit asettaa alle 20% verkon pyynnön, talous ei muutu merkittävästi; mutta yli 20% kokonaiskysynnästä, varastointi ulkopuolella energiaa tulee tärkeä. Jos näitä lähteitä käytetään tuottaa vetyä, sähköä, niin ne voidaan täysin hyödyntää aina saatavilla, calcolatemente. Yleisesti ottaen, sillä ei ole väliä, kun asennat ja sammuttaa, vety on yksinkertaisesti varastoida ja käyttää tarvittaessa. Pilottiohjelma, joka käyttää lähiyhteisön tuuliturbiinit ja generaattorit vety on voimassa vuodesta 2007 viiden vuoden ajan kauko yhteisö Ramea Newfoundlandin ja Labradorin. Vastaava hanke toteutetaan vuodesta 2004 Utisira, pieni minicipalità Norja.

Energiahäviöt ovat luonnostaan ​​sykli varastointi vetyä tuotetaan elektrolyysin vettä sovelluksen liikenne, liquidificazione tai puristus, ja uudelleen muuttaminen sähköksi. ja sykli varastointi vetyä biologisesti kiinteään polttokennojen, jonka saanto on 93%, ja muuntaminen sähköksi.

Noin 50kWh aurinkoenergian tuottamiseen tarvitaan kilo vetyä, ja niin sähkön hintaa on tietenkin ratkaiseva, jopa käyttää eri vetyä dall'incameramento varten sukupolven sähköenergian. Hintaan $ 0.03 / HWH, yhteinen tariffi sähkön ruuhka-aikoina Yhdysvalloissa, merkitsee sitä, että kustannukset vety on $ 1,50 kg sähkön, vastaa $ 1, 5 gallonaa bensiiniä Yhdysvalloissa, kun käytetään ajoneuvojen pino palamisen. Muut kulut kuuluisi elektrolyysi, puristus tai nesteyttäminen vedyn, varastointi ja kuljetus, joka on merkittävä.

Biopolttoaineet

Eri biopolttoaineiden kuten biodieselin, kasviöljy, bensiini-metaani-seoksen, tai biomassaa voidaan käyttää korvaamaan hiilivetyjä. Erilaisten kemiallisten prosessien pystyvät muuttamaan hiilen ja vedyn hiili, maakaasu, biomassa kasvit ja eläimet, ja orgaanisen jätteen lyhyen hiilivedyistä, jotka soveltuvat korvaamaan nykyistä hiilivetyjä. Esimerkkejä ovat Fischer-Tropsch-diesel, metaani, dimetyylieetteri, tai synteesikaasusta. Tämä lähde diesel käytettiin laajasti toisen maailmansodan Saksassa, jolla oli rajalliset mahdollisuudet lähteistä raakaöljyä. Tänään Etelä-Afrikka tuottaa suurimman maan dieselin kivihiilestä samoista syistä .. pitkäaikainen öljyn hinta yli 35 dollaria voi tehdä tällaista synteettinen nestemäinen polttoaine taloudellinen merkitys. Energia alkuperäisessä lähde hajoaa jalostusprosessiin. Historiallisesti, sama hiilen käytettiin suoraan kuljetuskalusto ja veneitä, jotka käytetään höyrykoneita. Ja paineistettua maakaasua käytetään polttoaineena erityisolosuhteissa, esimerkiksi linja joidenkin virastojen joukkoliikenteen.

Synteettiset hiilivetypolttoaineet

Hiilidioksidia kokeellisesti muutettiin hiilivety kanssa väliintulon energian muista lähteistä. Ollakseen kaupallisesti käyttökelpoinen, energia mahdollisesti on tultava auringonvalosta käyttäen, ehkä, tulevaisuuden teknologiaa keinotekoinen fotosynteesi .. Toinen vaihtoehto energia on sähköä tai lämpöä aurinkoenergiasta tai ydinaseiden Vertaileva .. vety, monet hiilivetypolttoaineita on se etu, että välittömästi käytettävissä nykyisissä moottoriteknologia ja nykyiset tilat jakeluun carbutanti. Synteettisen hiilivetypolttoaineita vähentää ammomtare hiilidioksidia ilmakehässä saakka, että polttoaine poltetaan, kun sama määrä hiilidioksidia ilmakehässä tuottoa.

Metaani

Metaani on yksinkertaisin hiilivety molekyylikaavan CH4. Metaani voidaan tuottaa sähköä energian rinnovabili.Il metaani voidaan varastoida helpommin ja vedyn kuljetus, varastointi ja palaminen infrastrutta on kypsä.

Kun taas vetyä ja happea tuotetaan veden elektrolyysin

vety tulee sitten reagoimaan hiilidioksidin prosessissa Sabatier, metaania ja vettä.

Metaani varastoidaan ja käytetään tuottamaan sähköä. Vesi tuotettu palautetaan elektrolyysissä sykli, vähentää tarvetta uusien puhdasta vettä. Happi varastoidaan metaanin polttoon ympäristössä puhdasta happea voimalaitoksen vieressä, esimerkiksi poistamalla typen oksideja.

On metaani palamistuotteet ovat vesi ja hiilidioksidi.

Hiilidioksidi on kierrätettävä ahtaa prosessin Sabatier ja vesi siirretään vaiheeseen elektrolyysin. Hiilimonoksidin palamisen tuottama maakaasun palaa metaania, jotta ei luoda kasvihuonekaasuja. Metaanin tuotanto, varastointi ja palaminen vieressä kierrättämään kaikki tuotteet reaktion, jossa alkuperä kierteeseen.

Boori, pii, litium, sinkki

Boori ,, ,, piin, litiumin ja sinkki on ehdotettu ratkaisuja energian varastointiin.

Mekaaninen varastointi

Energia voidaan menetetään veden pumpataan korkeammalla käyttämällä menetelmiä kertymistä energia pumppaamalla, on paineilmaa tai vauhtipyörään.

Massa kilo nostetaan 1000 metrin voi varastoida energiaa määränä 9,81 kJ. Tämä vastaa 1 kg: kiihdytetään nopeuteen 140 m / s. Lämpötila 1 kg: aan vettä voidaan lisätä 2,34 astetta käyttäen sama määrä kerroksia energiaa. Varmasti, tämä on vertailu vähän oikeutta, mutta se on helppo nähdä, miten on mahdollista tallentaa enemmän energiaa 1 m³ rock vähän rahaa tai hiekkaa että 1 m³ lyijyakku rikkihappo, vaikka akku oli hyvin toi korkeamman piki eikä yksinkertaisesti ladattu.

Teknologia energian varastointi paineilman energian varastointi katsoo alhaiset tunnin Vähäisen kysynnän, muodossa paineilmaa maanalainen säiliö. Tämä on sitten vapautetaan aukioloaikoina kysyntähuippujen lämmitetään pakokaasut kaasuturbiini. Tämä ilma lämmitetään muunnetaan sähköenergiaksi laajeneminen turbiinien sähkön tuottamiseen. Voimalaitos energian varastointi ilmassa on oltava vuonna McIntosh, Alabama vuodesta 1991 ja on toiminut menestyksekkäästi. Muita sovelluksia ovat mahdollisia. Walker Arkkitehdit tutkimus julkaistiin lokakuussa 2008 ensimmäisen hakemuksen kaasun CO2 pakataan ja tallennetaan, ehdottava CO2 talteen ja varastoidaan varten menettämistä energiaa. Useat yritykset ovat tehneet valmistelut suunnitella ajoneuvoja energiaa kuluttavien ilma ..

Kokoelma uusiutuvan energian

Monet uusiutuvan energian järjestelmät tuottavat virtaa ajoittain. Tässä tapauksessa, kertymistä energia tulee ehdottomasti tarpeen asettaa saataville vakaa tarjonta energiaa käyttävien ajoittainen lähteistä, kuten aurinko ja tuuli. Edelleen uusiutuvan energian kehittämistä edellyttää joitakin yhdistelmä varastoidun energian verkkoon, vastaus kysymykseen ja määrittää todellisen hinnan. Lähteet ajoittainen energiaa enintään 20-30% tuotetusta sähköstä verkkoon ilman tällaisia ​​toimenpiteitä. Jos tappiot Sähkönjakelu- ja kustannukset hallinnoidaan niin uusiutuvan energian tuotanto tuotetaan monista eri lähteistä voi lisätä luotettavuutta jakeluverkkoon.

Uusiutuvista energialähteistä ajoittaista ovat vesivoima, geoterminen energia, aurinkoenergia, vuorovesienergia, aurinkoenergiaa kiertoradalla, meren lämpöenergian muuntaminen, korkealla tuulivoimala, biopolttoaineet. aurinkosähkölaitteet, sikäli kuin se teknisesti ajoittainen, tuottaa sähköä ruuhka-aikoina, ja siten vähentää tarvetta tuotantoon huipputeho. Yleensä jaksojen enimmäiskysynnän valtaa joissakin kohdissa eivät vastaa saatavuutta aurinkoenergiaa, joka ajaa valmistajia kehittämään uusia ja tehokkaampia menetelmiä varastointi ja palauttaminen energian.

Kysyntäpuolella, kysyntä ohjelmina että välittää signaaleja markkinahinta kuluttajille, voi olla tapa hallita vaihtelut sähköntuotannossa. Esimerkiksi, tallennuslaitteet Smart energia saattaa olla taipumus varastoida energiaa, kun sähköä tuotetaan suurempia määriä tarvitaan, ja kääntäen, jakelusta virtaa, kun kysyntä on suuri. Käytäntöä kutsutaan katvealueiden energiaa.

Lämmön varastointi

Lämpö varastointi on väliaikainen varastointi tai poistaminen lämpöä voidaan käyttää myöhemmin. Esimerkiksi lämpö varastointi on, että Aurinkoenergian varastointia päivän aikana on se sitten lämpöä yön aikana. Vuonna lämmitys-ilmanvaihto-ilmastointi-jäähdytys, tämä sovellus, joka käyttää lämmön varastointi lämmitys, on harvinaisempaa kuin se turvautuu jäähtyä. Esimerkki menettämisestä lämpö poistetaan myöhempää käyttöä on jään aikana öisin kylmempi käyttää lämmintä tuntia valoa. Tämä jää syntyy, kun sähkön hinnat ovat alhaisemmat. Usein se kutsuu tätä jäähdytys alennettuun hintaan.

Jos sitä käytetään oikein jäähdytysjärjestelmät alennettuja pienemmät energiakustannukset. US Green Building Council on kehittänyt Leadership in Energy Efficiency ja ympäristösuunnittelu kannustetaan suunnittelemaan korkean suorituskyvyn rakennuksia, jotka auttavat suojelemaan ympäristöä. Tasot energiatehokkuutta käyttämällä kasvoi jäähdytys alennettuja antaa vaatimukset LEED.

Edut lämpö varastointi ovat:

  • Kaupalliset sähkö hinnat ovat alhaisemmat yöllä.
  • Tee jään yöllä kun se on kylmä vaatii vähemmän energiaa. Se säästää energiaa lähde.
  • Pieni järjestelmä, tehokkaammin tekee työn suuren yksikön käynnissä pitempään.

Lisätietoja säilytyslämpötila, katso

  0   0
Edellinen artikkeli Nicki Clyne
Seuraava artikkeli Ida Ingemarsdotter

Aiheeseen Liittyvät Artikkelit

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha