Новини от индустрията

GridScale: Съхраняване на възобновяема енергия в камъни вместо в литиеви батерии

2021-06-16
ТЕМИ:
Орхуски университет, Технологии на батериите, Енергия, Зелена енергия, Популярни
От УНИВЕРСИТЕТ ААРХУС 6 МАЙ 2021 ГОД



Когато има излишък от електричество от вятър или слънчева енергия, съхранението на енергия се зарежда. Това става чрез система от компресори и турбини, изпомпващи топлинна енергия от един или повече резервоари за съхранение, пълни със студени камъни, до съответния брой резервоари за съхранение, пълни с горещи камъни. Това прави камъните в студените резервоари много студени, докато в горещите резервоари става много горещо, до 600 градуса. Кредит: Клаус Рай, Stiesdal Storage Technologies

Концепцията за съхранение на възобновяема енергия в камъни се доближи една стъпка по -близо до реализация с изграждането на демонстрационната инсталация GridScale. Централата ще бъде най -голямото съоръжение за съхранение на електроенергия в Дания, с мощност 10 MWh. Проектът се финансира от Програмата за развитие и демонстрация на енергийни технологии (EUDP) в рамките на Датската енергийна агенция.
Камъни с размер на грах, загряти до 600 ° C в големи, изолирани стоманени резервоари, са в основата на нов иновационен проект, целящ да направи пробив в съхранението на периодично вятърно и слънчево електричество.

Технологията, която съхранява електрическата енергия като топлина в камъни, се нарича GridScale и би могла да се превърне в евтина и ефективна алтернатива на съхранението на енергия от слънчева и вятърна енергия в литиеви батерии. Докато литиевите батерии са рентабилни само за доставка на енергия за кратки периоди от до четири часа, системата за съхранение на електроенергия GridScale ще рентабилно подпомага доставката на електроенергия за по-дълги периоди-до около седмица.

„Единственото истинско предизвикателство при установяването на 100 % възобновяема електроенергия е, че не можем да спестим електричеството, генерирано по време на ветровито и слънчево време, за да го използваме по -късно. Търсенето и производството не следват същия модел. Все още няма търговски решения на този проблем, но се надяваме да успеем да го постигнем с нашата система за съхранение на енергия GridScale “, казва Хенрик Стисдал, основател на компанията за климатични технологии Stiesdal Storage Technologies, която стои зад технологията.

Накратко, технологията GridScale е свързана с нагряване и охлаждане на базалт, натрошен до малки камъни с размер на грахово зърно в един или повече комплекта изолирани стоманени резервоари. Съоръжението за съхранение се зарежда чрез система от компресори и турбини, която изпомпва топлинна енергия от един или повече резервоари за съхранение, пълни със студени камъни, до подобен брой резервоари за съхранение, пълни с горещи камъни, когато има излишък от вятър или слънце.

Това означава, че камъните в студените резервоари стават много студени, докато в горещите резервоари стават много горещи; всъщност до 600oC. Топлината може да се съхранява в камъните в продължение на много дни, а броят на комплектите напълнени с камък резервоари може да варира в зависимост от продължителността на необходимото време за съхранение.

Когато отново има търсене на електричество, процесът се обръща, така че камъните в горещите резервоари стават по -студени, докато стават по -топли в студените резервоари. Системата се основава на евтин материал за съхранение и зряла, добре позната технология за зареждане и разреждане.
„Базалът е евтин и устойчив материал, който може да съхранява големи количества енергия в малки пространства и който може да издържи на безброй зареждания и разреждания на съоръжението за съхранение. В момента разработваме прототип на технологията за съхранение, за да демонстрираме пътя напред при решаването на проблема със съхранението на възобновяема енергия - едно от най -големите предизвикателства пред развитието на устойчивата енергия в световен мащаб “, казва Оле Алм, ръководител на отдела за развитие в енергийната група Andel, която също е част от проекта.

Прототипът GridScale ще бъде най -голямото съоръжение за съхранение в датската електроенергийна система и голямо предизвикателство ще бъде да се направи гъвкавостта на съхранението достъпна на пазарите на електроенергия по начин, който осигурява възможно най -добрата стойност. Следователно това също ще бъде част от проекта.

Точното местоположение на съоръжението за съхранение на прототипи все още не е решено. Това обаче определено ще бъде в източната част на Дания в южна или западна Зеландия или в Lolland-Falster, където производството от нови големи фотоволтаични блокове нараства по-бързо, отколкото може да поддържа потреблението.
Пълното име на иновационния проект е „GridScale“-рентабилно мащабно съхранение на електроенергия ™ и ще работи в продължение на три години с общ бюджет от 35 милиона датски крони (4,7 милиона евро). Проектът се финансира с 21 милиона датски крони (2,8 милиона евро) от Програмата за развитие и демонстрация на енергийни технологии (EUDP).

В допълнение към компаниите Stiesdal и Andel, партньорската група се състои от Aarhus University (AU), Technical University of Denmark (DTU), Welcon, BWSC (Burmeister Wain Scandinavian Contractor), Energi Danmark и Energy Cluster Denmark.

Партньорите ще предоставят анализ на енергийната система и оптимизиране на дизайна за съхранение на камък, както и ще оптимизират техническите концепции и ще усъвършенстват технологията GridScale до готово за пускане на пазара мащабируемо решение.

Например, моделът на европейската енергийна система, разработен от AU, ще бъде комбиниран с модела за оптимизиране на турбини, разработен от DTU, за да се получи представа за потенциалната роля на съоръжението за съхранение на камък в европейски контекст и за оптимизиране на дизайна:

„Преходът към възобновяема енергия променя начина, по който енергийната система работи - просто защото вятърната и слънчевата енергия не се произвеждат непременно, когато имаме нужда от нея. Следователно трябва да разберем как техническият дизайн може най -добре да бъде адаптиран към енергийната система и в кои държави и когато в зеления преход технологията има най -голяма стойност. Ще се опитаме да идентифицираме комбинацията от енергийни технологии, която ще осигури най -голяма стойност за решението за съхранение. Мисля, че технологията за съхранение на камък има огромен потенциал на много места по света и би могла да бъде от голямо предимство в зеления преход “, казва доцент Горм Бруун Андренсен от катедрата по машинно и производствено инженерство в Орхуския университет.