211service.com
Supravadoši magnēti režģa mēroga uzglabāšanai
Supravadoša magnētiskā enerģijas uzkrāšana (SMES) jau sen tiek izmantota kā liela mēroga tehnoloģija, jo tā piedāvā tūlītēju enerģijas izlādi un teorētiski bezgalīgu uzlādes ciklu skaitu. Tomēr līdz nesenam laikam MVU ierīču materiālu izmaksas bija pārmērīgi augstas visiem lietojumiem, izņemot ļoti mazas. Tagad projekts, ko finansē ASV Enerģētikas departaments (DOE) varētu pavērt ceļu MVU tehnoloģijai, kas piedāvā megavatstundu enerģijas uzglabāšanu. Šāda jauda kļūst arvien vairāk nepieciešama elektrotīkliem, kuriem nepieciešams līdzsvarot atjaunojamo energoresursu izmantošanas pārtraukumus.
DOE Enerģētikas progresīvo pētniecības projektu aģentūra (ARPA-E) konference Vašingtonā, 2. martā, Šveices inženieru firma Zīm izklāstīja plānus 3,3 kilovatstundu koncepcijas pierādījuma MVU prototipam. Ierīce uzglabās elektroenerģiju magnētiskā lauka veidā, ko rada līdzstrāva, kas cirkulē pa supravadošiem vadiem. Supravadošo spoļu ģeometrija rada ļoti ierobežotu elektromagnētisko lauku, taču lauka uzturēšanai ir nepieciešams salīdzinoši maz enerģijas. Enerģija tiek atbrīvota, izlādējot spoles.
ABB sadarbojas ar supravadošo stiepļu ražotāju SuperJauda , Brūkhavenas Nacionālā laboratorija , un Hjūstonas Universitāte kā daļu no 4,2 miljonu ASV dolāru ARPA-E dotācijas. Grupas galvenais mērķis ir izstrādāt 1 līdz 2 megavatstundu komerciāla mēroga ierīci, kas būtu konkurētspējīga ar svina-skābes akumulatoriem, saka ABB projektu vadītājs V.R. Ramanāns.
Saskaņā ar jaunāko pētījumu, ko veica Svina-skābes akumulatoru cenas, MVU sistēmas būtu lētākas nekā spararati, bet dārgākas nekā sūknējamais ūdens vai saspiestais gaiss. Elektroenerģijas pētniecības institūts . Sūknētā hidroenerģija, kas uzglabā enerģiju, sūknējot ūdeni kalnup, un saspiestais gaiss, kas uzglabā enerģiju pazemes dobumos saspiesta gaisa veidā, ir divas vadošās metodes enerģijas uzkrāšanai plašā mērogā mūsdienās. Tomēr šīs pieejas attiecas tikai uz apgabaliem ar ezeriem vai citiem rezervuāriem augstumā vai ar pazemes alām.
Galvenā MVU priekšrocība salīdzinājumā ar citām enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām ir tā spēja ātri atbrīvot uzkrāto enerģiju. Tas var pāriet no pilnas uzlādes līdz pilnīgai izlādei — neviena cita tehnoloģija to nevar izdarīt, saka Sesars Luongo, vecākais magnētu nodaļas koordinators. Starptautiskais eksperimentālais kodoltermiskais reaktors projektā Kadarašā, Francijā, kurš nav iesaistīts projektā.
Ātrā izlāde padara MVU pievilcīgu ātrai augstsprieguma pārvades līniju stabilizēšanai intensīvas izmantošanas periodos. Būtiski, ka ABB izstrādā elektriskos slēdžus, kas ļautu MVU sistēmām pakāpeniski atbrīvot enerģiju līdz pat stundas laikā, lai palīdzētu kompensēt atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, vēja un saules, jaudas samazināšanos.
Luongo saka, ka, lai konkurētu ar svina-skābes akumulatoriem un citām tehnoloģijām, MVU sistēmām var būt jābūt ievērojami lielākām nekā ABB iecerētajām ierīcēm ar jaudu no 1 līdz 2 megavatstundām. Viņiem, iespējams, būs jāpiedāvā desmitiem megavatstundu uzglabāšanas, saka Luongo, un jo lētākas kļūst citas tehnoloģijas, jo tālāk šis krustojuma punkts nonāk.
Stīvens Minihans, uzņēmuma analītiķis Luksa izpēte , saka, ka MVU ierīcēm vajadzētu darboties ilgāk nekā spararatiem vai akumulatoriem, jo tām nav kustīgu daļu. Taču viņš saka, ka materiālu izmaksas joprojām ir augstas. Patiesais ieguvums ir tā ilgs kalpošanas laiks salīdzinājumā ar akumulatoriem un spararatiem, taču es nedomāju, ka tā ir visrentablākā tehnoloģija, saka Minnihans.
MVU sistēmām ir aptuveni tāds pats mūža ilgums kā sūknējamām hidro un saspiestā gaisa sistēmām: 10–20 gadi, pretstatā 1–10 gadiem akumulatoriem un 8–12 gadiem spararatiem, saka Minnihans. Viņam ir iebildumi pret ABB pieeju, jo tai ir vajadzīgs liels daudzums augstas temperatūras supravadošu vadu, kas par mūsdienu cenām padarītu tīkla mēroga MVU sistēmas pārmērīgi dārgas.
Lai gan supravadītāja stieples izmaksas pēdējos gados ir ievērojami samazinājušās, Ramanans atzīst, ka tām būtu jāsamazinās vēl par 300 procentiem, lai MVU būtu konkurētspējīgi ar citām tīkla mēroga enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām. Viņš saka, ka vadu izmaksu samazināšana ir nozīmīgs tehnisks izaicinājums, taču piebilst, ka šādu izaicinājumu risināšana ir ARPA-E finansēto projektu mērķis. Ja mēs nedomātu, ka tam ir potenciāls, mēs to nebūtu izmantojuši, viņš saka.