Индустријски уређаји за складиштење енергије
У стара времена, електрична енергија добијена у хидроелектранама одмах је испоручена потрошачима: лампе су упаљене, мотори су радили. Данас, међутим, како су се могућности производње електричне енергије увелико прошириле, питање ефикасних начина складиштења произведене енергије озбиљно се поставља на много начина, укључујући разни обновљиви извори.
Као што знате, током дана човечанство троши много више енергије него ноћу. Сати вршног оптерећења у градовима спадају у строго дефинисане јутарње и вечерње сате, док производна постројења (посебно соларна, ветар итд.) генеришу одређену просечну снагу која значајно варира у различито доба дана иу зависности од временских услова.
У таквим околностима није лоша идеја да електране имају неку врсту резервног складишта електричне енергије које може да обезбеди потребну снагу у било које доба дана. Хајде да погледамо неке од најбољих технологија за решавање овог проблема.
Хидраулично складиштење енергије
Најстарији метод који до данас није изгубио релевантност. Два велика резервоара за воду налазе се један изнад другог. Вода у горњем резервоару, као и сваки објекат подигнут на висину, има већу потенцијалну енергију од воде у доњем резервоару.
Када је потрошња енергије електране мала, тада се пумпама пумпа вода у горњи резервоар. Током вршних сати, када је постројење присиљено да напаја мрежу великом снагом, вода из горњег резервоара се преусмерава кроз турбину хидрогенератора, чиме се генерише повећана снага.
У Немачкој се развијају пројекти ове врсте хидроакумулатора за њихову накнадну монтажу на локацијама старих рудника угља, као и на дну океана у сферним складиштима специјално креираним за ову сврху.
Складиштење енергије у облику компримованог ваздуха
Попут компримоване опруге, компримовани ваздух убризган у цилиндар може да складишти енергију у потенцијалном облику. Технологију су дуго развијали инжењери, али није примењена због високе цене. Али већ веома високи нивои концентрације енергије се могу постићи током адијабатске компресије гаса са специјалним компресорима.
Идеја је следећа: током нормалног рада, пумпа пумпа ваздух у резервоар, а током вршних оптерећења, компримовани ваздух се ослобађа из резервоара под притиском и окреће турбину генератора. У свету постоји неколико сличних система, од којих је један од највећих програмера канадска компанија Хидростар.
Растопљена со као термални акумулатор
Соларни панели То није једини алат за претварање сунчеве енергије зрачења.Соларно инфрацрвено зрачење, када је правилно концентрисано, може загрејати и растопити со, па чак и метал.
Овако функционишу соларни торњеви, где многи рефлектори усмеравају сунчеву енергију у резервоар соли постављен на врху торња подигнутог у центру станице. Отопљена со тада ослобађа топлоту у воду, која се претвара у пару која окреће турбину генератора.
Дакле, пре претварања у електричну енергију, топлота се прво складишти у термоакумулатору на бази растопљене соли.Ова технологија је имплементирана, на пример, у Уједињеним Арапским Емиратима. Георгиа Тецх је развио још ефикаснији уређај за термичко складиштење растопљеног метала.
Хемијске батерије
Литијумске батерије за ветроелектране — ово је иста технологија као батерије за паметне телефоне и лаптопове, само што ће у складишту за електрану бити хиљаде таквих „батерија“. Технологија није нова, данас се користи у САД. Недавни пример такве електране од 4 МВх је она коју је недавно изградио Тесла у Аустралији. Станица је способна да испоручи максималну снагу од 100 МВ на оптерећење.
Пропуштају хемијски акумулатори
Ако се у конвенционалним батеријама електроде не померају, у проточним батеријама напуњене течности делују као електроде. Две течности се крећу кроз мембранску горивну ћелију у којој се одвија јонска интеракција течних електрода и у ћелији се стварају електрични набоји различитих знакова без мешања течности. Стационарне електроде се монтирају у ћелију да тако оптерећеном електричном енергијом снабдевају оптерећење.
Тако је у оквиру пројекта салт4повер у Немачкој планирано да се под земљом уграде резервоари са електролитима (ванадијум, слана вода, раствор хлора или цинка), а у локалним пећинама биће постављена проточна батерија од 700 МВх. Главни циљ пројекта је балансирање дистрибуције обновљиве енергије током дана како би се избегли нестанци струје узроковани недостатком ветра или облачном времену.
Супер динамичко складиштење замајца
Принцип се заснива на првом претварању електричне енергије — у виду кинетичке енергије ротације суперзамајца, и, ако је потребно, назад у електричну енергију (замајац окреће генератор).
У почетку, замајац се убрзава мотором мале снаге све док потрошња оптерећења не буде вршна, а када оптерећење постане врхунско, енергија коју чува замајац може се испоручити са вишеструко већом снагом. Ова технологија није нашла широку индустријску примену, али се сматра перспективном за употребу у моћним изворима непрекидног напајања.