24° C
Ma 2024. június 25., kedd, Vilmos napja van.
24° C
Ma 2024. június 25., kedd, Vilmos napja van.
A kínaiak új életet lehelnek a régi napelem modulokba

A kínaiak új életet lehelnek a régi napelem modulokba

A használt napelem modulok újrahasznosítása egyre fontosabb szerepet kap a jövőben. Egy kínai kutatócsoport kifejlesztett egy könnyen méretezhető (felskálázható) módszert nagyszámú napelem modul környezetbarát újrahasznosítására azok életciklusának végén.  A fosszilis...

Garantált minőség a hőszigetelésben: Austrotherm

Garantált minőség a hőszigetelésben: Austrotherm

Az építőanyag-gyártók számára a minőség biztosítása és folyamatos ellenőrzése kulcsfontosságú, mivel az anyag­minőség meghatározza a szerkezetek tartósságát és élettartamát, ezáltal hosszú távon költségmegtakarítás érhető el. Dr. Bozsaky Dávid tanszékvezető egyetemi...

Különleges naperőmű kezdte el működését Környén

Különleges naperőmű kezdte el működését Környén

Üzembe helyezték az első hazai, ipari naperőművet, amelynek termelése automatikusan, a pillanatnyi igények szerint finomhangolható.   Egyre több magyarországi iparvállalat tesz komoly lépéseket, hogy zöldebbé tegye energiafogyasztását. Számukra azonban kihívást...

Villamosenergia-tárolás a tenger mélyén

máj 20, 2024 | kitekintő

A szél- és vízenergiából származó villamos energia tárolása jelenleg nagy kihívást jelent. A természeti erők viszont nem mindig állnak teljes mértékben a rendelkezésünkre, amikor villamos energiára van szükségünk. Egy start-up cég most meg akarja oldani a problémát.

 

Az izraeli BaroMar start-up most egy tengeriszivattyús energiatároló erőmű építését tervezi Ciprus partjainál. Amit néhány évvel ezelőtt a Fraunhofer Energiagazdasági és Energiarendszer-technológiai Intézet gondolt ki, és kis léptékben kipróbált, most valósággá válik. A fiatal vállalat az ötletet gyakorlati megoldássá fejlesztette, és egy szivattyús tárolórendszert épített a tengeri elektromos energia sűrített levegő formájában történő tárolására. Ez a megközelítés közvetlenül a tengert használja fel tárolóként. A tengerfenékre helyezett üreges test nyomás alatt álló tartályként szolgál. Az üreges test felső részébe egy nyílás van beágyazva, amely egy nyomóvezetéken keresztül a szárazföldön lévő reverzibilis turbogenerátor egységhez van csatlakoztatva. A nyomás alatt álló tartály alsó peremén tengervízszelepek vannak elhelyezve. Amikor ezek nyitva vannak, az egész tartályt elárasztja a tengervíz. Ha a megújuló energiából több villamos energia keletkezik, mint amennyit az adott pillanatban hasznosítani lehet, a tengerfenéken lévő nyomástartó edényt a turbógenerátor segítségével levegő szivattyúzásával kiürítik. A szükséges nyomás a tartály mélységétől és a fölötte lévő vízoszloptól függ. A nagyobb nyomás arra is alkalmas, hogy a levegőt jobban összenyomja, és így hatékonyabban használja ki az adott tartály térfogatát. A tárolókapacitás lineárisan nő a vízmélység növekedésével, miközben a térfogat változatlan marad.

 

Hogyan szabadul fel a villamos energia?

Amint a villamosenergiát be kell táplálni a hálózatba, azt a turbógenerátor funkciójának megfordításával lehet felszabadítani. A tengeri tartályból a nyomóvezetéken keresztül érkező sűrített levegő meghajtja a turbinát, illetve az azzal összekapcsolt generátort. Ez azt jelenti, hogy a tárolt villamos energia nem csak bármikor rendelkezésre áll, hanem ráadásul nagyon gyorsan hozzáférhető. A fejlesztők szerint a turbógenerátor rendkívül rövid felfutási idővel rendelkezik, ezért gond nélkül használható a csúcsterhelések tompítására (cél < 30 perc teljes terhelésnél).

 

Az innovatív villamosenergia-tároló rendszer ötlete már évekkel ezelőtt megszületett

Ezt az elvet több mint nyolc évvel ezelőtt fejlesztette ki és tesztelte a Fraunhofer IEE (Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesysteme) Kasselben. A Stored Energy in the Sea (StEnSEA) elnevezésű projekt keretében a tengeri szivattyús energiatárolás koncepciójának kutatása és fejlesztése 2016-ban kellett volna, hogy megtörténjen a gyakorlati alkalmassága szempontjából. A koncepciót először számítógépen szimulálták a Fraunhofer IEE-nél. Ehhez a kutatók olyan matematikai modelleket dolgoztak ki, amelyek számítógépes szimulációkban ábrázolják a tároló működését több száz méteres vízmélységben. Az ezt követő, a Bodeni-tóban végzett tesztelés célja a valós működés megvalósíthatóságának ellenőrzése volt egy 1:10 méretarányú modellen.

A 2011-es ötlet Horst Schmidt-Böcking és Gerhard Luther fizikusoktól származik. Ezt követően az akkori Hochtief Solutions AG a kasseli Fraunhofer IEE-vel (korábbi nevén Fraunhofer IWES) közösen előzetes tanulmányt készített a koncepció alapvető megvalósíthatóságának vizsgálatára a tenger nagy vízmélységeiben. A tanulmány azt vizsgálta, hogy egy ilyen koncepció technikailag megvalósítható-e, és hogy milyen konstrukciók lennének alkalmasak. Az előzetes tanulmány eredménye, hogy a tárolható térfogat és a felület aránya, valamint az egyenletesebb mechanikai terhelés miatt a gömb alakú sapka vagy hasonló formák a legmegfelelőbbek.

 

Villamosenergia-tárolás: kevésbé invazív, viszonylag olcsó és megbízható

A BaroMar most megvalósítja a tudósok koncepcióját Cipruson. A vállalat szerint az energiatároló egységek gond nélkül telepíthetők, mivel nem zavarják a hajóforgalmat, és akár 700 méteres vízmélységben is lehorgonyozhatók. A partmenti régiókban minimális zavarás tapasztalható, mivel a turbógenerátor csak egy kis épületet igényel, és nem bocsát ki zajt a külvilág felé. Cipruson több olyan tartályt terveznek, amelyek mindegyike négy megawattóra energiát képes tárolni. Az egy MWh-ra jutó költséget 100 dollárra taksálják, ami költséghatékonyabbá teszi őket más hosszú távú villamosenergia-tárolási megoldáshoz (LDES) képest. A BaroMar a többi LDES-re 131 $/MWh összehasonlítási értéket ad meg.

A BaroMar előirányzata szerint 20 év teljes élettartam mellett évi 350 üzemnappal kalkulál. A gyártó az alacsony üzemeltetési költségeket egyrészről a viszonylag egyszerű tartálykialakítással magyarázza, mivel a víznyomás maga stabilizálja a tartályt. Másrészről a nagyon alacsony karbantartási költségekkel, mivel szinte minden gép a szárazföldön található, és gyakorlatilag csak szeleptechnológiát használnak a víz alatt. A tartályokhoz használt beton- és acélelemeket úgy tervezték meg, hogy a lehető legkisebbre csökkentsék a víz alatti növény- és állatvilágra gyakorolt hatást.

A vállalat rámutat, hogy a szükséges technológiai elemeket már teljesen kidolgozták, és nem igényelnek átfogó új fejlesztéseket, ellentétben más új, hosszú távú tárolási technológiákkal. Ez azt jelenti, hogy az üzembiztonság és a megbízhatóság már a kísérleti üzemben garantált.

 

Kép: BaroMar

Forrás: https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/stromspeicher-in-den-tiefen-der-meere/

A kínaiak új életet lehelnek a régi napelem modulokba

A kínaiak új életet lehelnek a régi napelem modulokba

A használt napelem modulok újrahasznosítása egyre fontosabb szerepet kap a jövőben. Egy kínai kutatócsoport kifejlesztett egy könnyen méretezhető (felskálázható) módszert nagyszámú napelem modul környezetbarát újrahasznosítására azok életciklusának végén.  A fosszilis...

Garantált minőség a hőszigetelésben: Austrotherm

Garantált minőség a hőszigetelésben: Austrotherm

Az építőanyag-gyártók számára a minőség biztosítása és folyamatos ellenőrzése kulcsfontosságú, mivel az anyag­minőség meghatározza a szerkezetek tartósságát és élettartamát, ezáltal hosszú távon költségmegtakarítás érhető el. Dr. Bozsaky Dávid tanszékvezető egyetemi...

Különleges naperőmű kezdte el működését Környén

Különleges naperőmű kezdte el működését Környén

Üzembe helyezték az első hazai, ipari naperőművet, amelynek termelése automatikusan, a pillanatnyi igények szerint finomhangolható.   Egyre több magyarországi iparvállalat tesz komoly lépéseket, hogy zöldebbé tegye energiafogyasztását. Számukra azonban kihívást...