Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Промышленный накопитель энергии

Больше, чем просто горячий воздух

29 марта 2017 г.

Промышленный накопитель энергии

«Зеленая» энергия накапливается в форме горячего воздуха в камнях, которые, при необходимости, отдают тепло генератору. Эксперты из департамента Corporate Technology усовершенствовали эту выгодную и масштабируемую технологию.

То, что штормовой циклон может приносить и пользу, было продемонстрировано 1 декабря 2016г. Благодаря циклону Тереза, электросеть по всей Германии с разным интервалом времени получила более 31.000 мегаватт ветряной электроэнергии. Так как в безветренные дни получается получить намного меньше энергии, эти колебания необходимо уравнять, чтобы обеспечить стабильность электросети. Поэтому технологии накопления энергии становятся все более популярными.

Новое решение накопления и сохранения энергии называется Future Energy Solution (FES), которое было разработано компанией Сименс совместно с Техническим Университетом Гамбург и поставщиком электроэнергии г. Гамбург в рамках проекта „Future Energy Systems /энергетические системы будущего/“, поддерживаемого Федеральным министерством экономики. Демонстрационная установка промышленного масштаба, которая находится в Гамбурге, может накапливать ветровую электроэнергию на протяжении от нескольких часов до одного дня.

  • media title1
  • media title2
  • media title3
  • media title4
  • media title5

    Простой принцип накопления

    Принцип работы установки простой: Избыток энергии ветра преобразовывается в тепло и передается в каменную насыпь, защищенную изоляционным материалом. При этом камни раскаляются до температуры 600 градусов по Цельсию. Если возникает потребность в накопленной энергии, камни разогревают поток воздуха, чтобы запустить паровой цикл. Таким образом возникает возобновленное электричество. Этот простой процесс с использованием природных камней наименее затратный, благодаря чему накопитель тепла становится самым экономичным решением.

    С 2016г. эксперты исследовательского отдела Distributed Energy Systems and Heat Conversion изучают на тестовой установке в г. Эрланген передачу тепла внутри каменной насыпи. «Термический накопитель – это сердце Гамбургской установки», - отметил руководитель проекта Corporate Technology Владимир Данов. «Чтобы повысить ее общую эффективность, особо важно понять феномен передачи тепла в накопителе». Данов и его команда интересуются распределением потоков и тепла, их колебаниями и потерями в накопителе.

    Промышленный накопитель энергии
    Керамические шарики облегчают проведение измерений

    Установка, длиной около пяти метров, встроена в контейнер. Вместо камней для опыта в накопителе разместили керамические шарики – около 13 000 штук. «Их преимущество: они все одинакового размера и формы, так что передача тепла и процессы в насыпи можно легче рассчитать», объяснил Данов. «Мы применяем керамические шарики только на актуальной фазе тестирования», заявил он. «Следующим шагом будет наполнение накопителя натуральным камнем, чтобы исследовать влияние разнородной формы и разных характеристик материала».

    50 температурных датчиков в накопителе

    С целью получить более детальные данные, исследователи встроили в накопитель около 50 термоэлементов. Они измеряют температуру в разных местах каменной насыпи. Наряду с этим, эксперты контролирую также объем воздушного потока и потерю давления внутри накопителя.

    Укомплектованная установка запланирована на начало 2018г.

    Следующей целью является сооружение накопителя в виде комплектной установки, т.е. с технологической частью рекуперации электроэнергии. Именно этой части не хватает в прототипах в Гамбурге и Эрлангене. Вначале 2018г., в Гамбург-Альтенвердере должна появиться укомплектованная установка. Ее КПД будет составлять 25 процентов. С ее помощью можно на 50 процентов повысить КПД промышленной установки мощностью более 100 мегаватт. При этом накопитель являлся бы самым важным элементом в переходе на альтернативные виды энергии и полностью оправдал бы свое название – Future Energy Solution (Энергосберегающие технологии будущего).