211service.com
Superlaidieji magnetai tinklelio mastelio saugojimui
Superlaidus magnetinis energijos kaupimas (SMES) jau seniai buvo naudojamas kaip didelio masto technologija, nes ji siūlo momentinį energijos iškrovimą ir teoriškai begalinį įkrovimo ciklų skaičių. Tačiau iki šiol MVĮ įrenginių medžiagos sąnaudos buvo pernelyg didelės visoms, išskyrus labai mažas programas. Dabar finansuojamas projektas JAV energetikos departamentas (DOE) galėtų paruošti kelią MVĮ technologijai, kuri siūlo megavatvalandžių energijos kaupimą. Tokie pajėgumai tampa vis labiau reikalingi elektros tinklams, kuriems reikia subalansuoti atsinaujinančių energijos šaltinių pertrūkius.
DOE Energetikos pažangių tyrimų projektų agentūra (ARPA-E) konferencija Vašingtone, kovo 2 d., Šveicarijoje įsikūrusi inžinierių įmonė Fig išdėstė planus sukurti 3,3 kilovatvalandės galios koncepcijos įrodymo MVĮ prototipą. Įrenginys kaups elektrą magnetinio lauko pavidalu, kurį sukuria nuolatinė srovė, cirkuliuojanti superlaidžiais laidais. Superlaidžių ritinių geometrija sukuria labai ribotą elektromagnetinį lauką, tačiau šiam laukui palaikyti reikia palyginti mažai energijos. Energija išsiskiria iškraunant ritinius.
ABB bendradarbiauja su superlaidžių laidų gamintoju SuperPower , Brookhaven nacionalinė laboratorija , ir Hiustono universitetas kaip 4,2 mln. USD ARPA-E dotacijos dalis. Galutinis grupės tikslas – sukurti 1–2 megavatvalandžių galios komercinio masto įrenginį, kuris būtų ekonomiškai konkurencingas su švino rūgšties akumuliatoriais, sako ABB projektų vadovas V.R. Ramananas.
Neseniai atliktame tyrime teigiama, kad suderinus švino rūgšties akumuliatorių kainą, MVĮ sistemos taptų pigesnės nei smagračiai, bet brangesnės nei siurbiamas vanduo arba suslėgtas oras. Elektros energijos tyrimų institutas . Siurbiamasis hidroelektrinis, kuris kaupia energiją pumpuodamas vandenį į kalną, ir suslėgtas oras, kuris kaupia energiją požeminėse urvuose suspausto oro pavidalu, yra du pagrindiniai būdai, kaip šiandien kaupti dideliu mastu energiją. Tačiau šie būdai taikomi tik vietovėms, kuriose yra ežerų ar kitų rezervuarų aukštyje arba požeminių urvų.
Pagrindinis MVĮ pranašumas, palyginti su kitomis energijos kaupimo technologijomis, yra galimybė greitai išleisti sukauptą energiją. Jis gali pereiti nuo visiško įkrovimo iki visiško iškrovimo – jokia kita technologija negali to padaryti, sako Cesar Luongo, vyresnysis magnetų skyriaus koordinatorius. Tarptautinis termobranduolinis eksperimentinis reaktorius projektą Kadaraše, Prancūzijoje, kuris nėra susijęs su projektu.
Dėl greito iškrovimo SMES patrauklūs greitai stabilizuoti aukštos įtampos perdavimo linijas intensyvaus naudojimo laikotarpiais. Svarbiausia, kad ABB kuria elektros jungiklius, kurie leistų MVĮ sistemoms palaipsniui, iki valandos, išleisti energiją, kad būtų galima kompensuoti sumažėjusį atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., vėjo ir saulės, išeigą.
Luongo teigia, kad norint konkuruoti su švino rūgšties akumuliatoriais ir kitomis technologijomis, MVĮ sistemos gali būti gerokai didesnės nei ABB numatyti 1–2 megavatvalandžių įrenginiai. Jiems gali tekti pasiūlyti dešimčių megavatvalandžių saugyklos, sako Luongo, ir kuo pigesnės kitos technologijos, tuo tolimesnis taškas nutolsta.
Stevenas Minnihanas, analitikas iš Liukso tyrimas , teigia, kad MVĮ įrenginiai turėtų tarnauti ilgiau nei smagračiai ar akumuliatoriai, nes juose nėra judančių dalių. Tačiau, anot jo, medžiagų sąnaudos išlieka didelės. Tikroji nauda yra jos ilgaamžiškumas, palyginti su akumuliatoriais ir smagračiais, bet nemanau, kad tai yra ekonomiškiausia technologija, sako Minnihanas.
Minnihanas teigia, kad MVĮ sistemų eksploatavimo trukmė yra maždaug tokia pati, kaip ir pumpuojamų vandens ir suspausto oro sistemų: 10–20 metų, o akumuliatoriams – 1–10 metų, o smagračiams – 8–12 metų. Jis abejoja dėl ABB požiūrio, nes jam reikia didelio kiekio aukštos temperatūros superlaidžių laidų, dėl kurių dabartinėmis kainomis tinklo masto MVĮ sistemos būtų pernelyg brangios.
Nors pastaraisiais metais superlaidaus laido kaina labai sumažėjo, Ramananas pripažįsta, kad norint MVĮ konkuruoti su kitomis tinklo masto energijos kaupimo technologijomis, jos turėtų sumažėti dar 300 procentų. Jis sako, kad laidų sąnaudų mažinimas yra didelis techninis iššūkis, tačiau priduria, kad tokių iššūkių priėmimas yra ARPA-E finansuojamų projektų tikslas. Jei nemanėtume, kad tai turi potencialo, nebūtume to siekę, sako jis.