Bagaimana Haba Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Tenaga Boleh Diperbaharui

Bagaimana Haba Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Tenaga Boleh Diperbaharui Bagaimanakah kita dapat menyimpan tenaga daripada sumber tenaga boleh diperbaharui yang berselang-seli? Benny (saya kosong) / Flickr, CC BY

Kesan bahawa bahan api fosil mempunyai pada kecemasan iklim sedang memandu dorongan antarabangsa untuk menggunakan sumber tenaga rendah karbon. Pada masa ini, pilihan terbaik untuk menghasilkan tenaga karbon rendah secara besar-besaran ialah angin dan tenaga solar. Tetapi walaupun peningkatan sejak beberapa tahun kebelakangan ini kedua-duanya prestasi and kos, masalah yang besar masih lagi: angin tidak selalu meniup, dan matahari tidak selalu bersinar. Grid kuasa yang bergantung pada sumber-sumber yang berfluktuasi ini berjuang untuk sentiasa dipadankan bekalan dan permintaan, dan jadi tenaga boleh diperbaharui kadang-kadang membazir kerana ia tidak dihasilkan apabila diperlukan.

Salah satu penyelesaian utama masalah ini adalah skala besar teknologi simpanan elektrik. Kerja ini dengan mengumpul elektrik apabila bekalan melebihi permintaan, kemudian melepaskannya apabila kebalikannya berlaku. Walau bagaimanapun, satu isu dengan kaedah ini ialah ia melibatkan kuantiti elektrik yang besar.

Teknologi simpanan sedia ada seperti bateri tidak akan baik untuk proses seperti ini, kerana mereka kos yang tinggi untuk tenaga unit. Pada masa ini, lebih% 99 penyimpanan tenaga berskala besar ditangani oleh empangan hidro yang dipam, yang memindahkan air antara dua takungan melalui pam atau turbin untuk menyimpan atau menghasilkan kuasa. Walau bagaimanapun, terdapat had untuk berapa banyak hidro pam yang boleh dibina kerana keperluan geografinya.

Pilihan penyimpanan yang menjanjikan dipam disimpan storan terma. Teknologi yang agak baru ini telah wujud kira-kira sepuluh tahun, dan sedang diuji di kilang perintis.

Bagaimana Haba Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Tenaga Boleh Diperbaharui Penukaran elektrik kepada haba berlaku di litar tengah, kemudian disimpan dalam tangki panas dan sejuk. Pau Farres Antunez, Pengarang disediakan

Penyimpanan tenaga terma dipanaskan berfungsi dengan menjadikan elektrik menjadi panas menggunakan pam haba berskala besar. Haba ini kemudian disimpan dalam bahan yang panas, seperti air atau kerikil, di dalam tangki bertebat. Apabila diperlukan, haba kemudiannya dipulihkan menjadi elektrik dengan menggunakan enjin haba. Penukaran tenaga ini dilakukan dengan kitaran termodinamik, prinsip fizikal yang sama digunakan untuk menjalankan peti sejuk, enjin kereta atau loji kuasa haba.

Teknologi yang dikenali

Penyimpanan elektrik terma dipam mempunyai banyak kelebihan. Proses penukaran kebanyakannya bergantung pada teknologi dan komponen konvensional (seperti penukar haba, pemampat, turbin, dan penjana elektrik) yang telah digunakan secara meluas dalam industri kuasa dan pemprosesan. Ini akan memendekkan masa yang diperlukan untuk mereka bentuk dan membina storan elektrik terma dipam, walaupun secara besar-besaran.

Tank penyimpanan boleh diisi dengan bahan yang banyak dan murah seperti batu kerikil, garam lebur atau air. Dan, tidak seperti bateri, bahan-bahan ini tidak memberi ancaman kepada alam sekitar. Tangki garam besar lebat telah berjaya digunakan selama bertahun-tahun di kilang tenaga suria tertumpu, yang merupakan teknologi tenaga boleh diperbaharui yang telah dilihat pertumbuhan pesat semasa dekad yang lalu. Kekuatan tenaga solar yang diketengahkan dan penyimpanan storan tenaga terma dipam banyak persamaan, tetapi sementara tumbuh-tumbuhan tenaga solar yang berpusat menghasilkan tenaga dengan menyimpan cahaya matahari sebagai haba (dan kemudian menukarnya kepada elektrik), pam penyimpanan elektrik terma dipan menyimpan elektrik yang mungkin berasal dari sumber apa pun - angin atau tenaga nuklear, antara lain.

Bagaimana Haba Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Tenaga Boleh Diperbaharui Loji kuasa solar pekat. Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan, CC BY-NC-ND

Mudah untuk digunakan dan padat

Tumbuhan simpanan elektrik terma dipanpa dipasang di mana-mana sahaja tanpa mengira geografi. Mereka juga boleh mudah ditingkatkan untuk memenuhi keperluan storan grid. Bentuk lain dari storan tenaga pukal adalah terhad oleh tempat mereka boleh dipasang. Sebagai contoh, penyimpanan hidro dipam memerlukan gunung dan lembah di mana takungan air yang besar boleh dibina. Penyimpanan tenaga udara termampat bergantung kepada gua bawah tanah yang besar.

Storan elektrik terma dipanpa mempunyai a ketumpatan tenaga yang lebih tinggi daripada empangan hidro yang dipam (ia boleh menyimpan lebih banyak tenaga dalam jumlah tertentu). Sebagai contoh, sepuluh kali lebih banyak bekalan elektrik dapat diperoleh dari 1kg air yang disimpan pada suhu 100 ° C, berbanding dengan 1kg air yang disimpan pada ketinggian 500 meter dalam loji hidro dipam. Ini bermakna bahawa ruang yang kurang diperlukan untuk jumlah tenaga yang disimpan, jadi jejak alam sekitar tanaman lebih kecil.

Bagaimana Haba Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Tenaga Boleh Diperbaharui Tangki garam lebur untuk menyimpan tenaga haba di loji kuasa solar tumpu. Abengoa

Panjang umur

Komponen penyimpanan tenaga terma dipam biasanya berlangsung selama beberapa dekad. Bateri, sebaliknya, merendahkan masa dan perlu diganti setiap beberapa tahun - kebanyakan bateri kereta elektrik biasanya hanya dijamin untuk kira-kira lima hingga lapan tahun.

Walau bagaimanapun, walaupun terdapat banyak perkara yang membuat storan elektrik terma dipam sangat sesuai untuk simpanan besar tenaga boleh diperbaharui, ia mempunyai kelemahannya. Mungkin kelemahan terbesar adalah kecekapan yang agak sederhana - bermakna berapa banyak elektrik yang dikembalikan semasa pelepasan, berbanding dengan berapa banyak yang dimasukkan semasa caj. Kebanyakan sistem penyimpanan elektrik terma dipam bertujuan Kecekapan 50-70%, berbanding dengan 80-90% untuk bateri lithium-ion or 70-85% untuk penyimpanan hidro dipam.

Tetapi apa yang boleh dikatakan paling penting adalah kos: semakin rendah, masyarakat yang lebih cepat boleh bergerak ke arah masa depan yang rendah karbon. Penyimpanan elektrik terma dipanaskan ialah dijangka bersaing dengan teknologi storan lain - walaupun ini tidak akan diketahui dengan pasti sehingga teknologi itu matang dan dikomersialkan sepenuhnya. Oleh itu, beberapa organisasi sudah ada bekerja, prototaip dunia nyata. Semakin cepat kita menguji dan mula menggunakan storan elektrik haba yang dipam, lebih cepat kita dapat menggunakannya untuk membantu peralihan ke sistem tenaga karbon rendah.Perbualan

Tentang Pengarang

Antoine Koen, Calon PhD dalam Penyimpanan Tenaga Thermal Pumped, Universiti Cambridge dan Pau Farres Antunez, penyelidik Postdoctoral dalam Penyimpanan Tenaga, Universiti Cambridge

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestrss icon

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

VIDEOS TERKINI

Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
by Super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia untuk melarikan diri ketika kediaman mereka menjadi semakin tidak berpenghuni.
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
by Alan N Williams, et al
Laporan terbaharu dari Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahawa tanpa pengurangan ...
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
by Toby Tyrrell
Perlu evolusi 3 atau 4 bilion tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Sekiranya iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
by Brice Rea
Akhir zaman ais terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, dicirikan oleh fasa sejuk terakhir yang disebut Dryer Muda.
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan anda berada di pantai, melihat ke laut. Di hadapan anda terletak 100 meter pasir gersang yang kelihatan seperti…
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita dapat belajar banyak mengenai perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus kini mempunyai suhu permukaan…
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kemalangan dalam salah maklumat iklim, merangkum hujah-hujah utama yang digunakan untuk menimbulkan keraguan terhadap kenyataan ...
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, penutup ais laut di Laut Artik menyusut ke titik rendah pada pertengahan September. Tahun ini mengukur hanya 1.44…

ARTIKEL TERKINI

tenaga hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mengelakkan krisis iklim, Midwest, seperti seluruh negara, perlu menyahkarbon sepenuhnya ekonominya dengan…
ug83qrfw
Halangan Utama kepada Tindak Balas Permintaan Perlu Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika pengawal selia persekutuan melakukan perkara yang betul, pelanggan elektrik di seluruh Midwest mungkin akan dapat memperoleh wang sementara…
pokok untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pokok Ini Untuk Memperbaiki Kehidupan Bandar
by Mike Williams-Rice
Satu kajian baharu menetapkan pokok oak hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 “pokok super” yang akan membantu menjadikan bandar…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Mesti Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Profesor Madya Perubahan Persekitaran Kuaternari, Universiti Leeds
Bagi mana-mana negara yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang cetek dan berangin, angin luar pesisir akan menjadi kunci untuk memenuhi…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Senibina Landskap, Universiti Oregon
Kebakaran liar yang membakar di hutan gunung yang kering dan kering melanda bandar Gold Rush Greenville, California, pada 4 Ogos,…
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
by Alvin Lin
Pada Sidang Kemuncak Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahawa China akan "secara ketat mengendalikan tenaga arang batu ...
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta mengesan 30 tahun salji salji melampau di seluruh AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru kejadian salji salji yang melampau selama 30 tahun terakhir menjelaskan proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan kalis api merah ke api hutan ketika anggota bomba yang diparkir di sepanjang jalan memandang ke langit jingga
Model meramalkan ledakan api liar selama 10 tahun, kemudian penurunan secara beransur-ansur
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang meramalkan ledakan awal aktiviti kebakaran hutan selama hampir satu dekad,…

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

Sikap baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comIklimImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 lahirnya Penerbitan. Hak cipta terpelihara.