Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Fotowoltaika
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Układ akumulacji energii prosty, rozpraszalny, łatwo rozbudowywalny.

samoswoj 29 Mar 2014 09:36 26040 188
  • #1
    samoswoj
    Poziom 11  
    Od pewnego czasu frapuje mnie temat akumulacji energii elektrycznej.
    Wymyśliłem rozwiązanie o dużej prostocie i wielu dodatkowych możliwościach.
    Prosiłbym o przedyskutowanie pomysłu.
    1. układ akumulujący polegający na poduszce powietrznej utrzymywanej w stałym ciśnieniu przez słup wody ze zbiornika ułożonego odpowiednio wyżej.
    - akumulacja energii polegałaby na sprężaniu powietrza i wypychaniu wody do górnego zbiornika na zasadzie naczyń połączonych. Skutek- energia akumuluje się w przemieszczonej cieczy i sprężonym powietrzu.
    - odzyskiwanie energii przeprowadzać przez silnik pneumatyczny (turbina potrzebuje większych ciśnień, dodatkowo trudniej w niej o wymianę ciepła między gazem roboczym a otoczeniem - tracimy możliwość dostarczania prostego ciepła) .

    Zalety:
    - Gęstość akumulowanej energii ok 1kwh/m3 przy różnicy poziomów 100m przy przemianie izotermicznej.
    - Rozprężanie gazu zachodzi tylko w silniku- co za tym idzie można go podgrzewać uzyskując dodatkową porcję energii - co daje możliwość przemiany dowolnej postaci energii cieplnej w prąd elektryczny (kolektory?, drewno?, gaz, geotermia, woda z rzeki czy choćby tylko woda z układu celem zapewnienia układu izotermicznego).
    - w każdej chwili można dostawić dodatkową cysternę i dodatkową przestrzeń ładunkową. Ciśnienie robocze 10-30 atmosfer nie wymaga szczególnej jakości zbiorników.
    - ciśnienie robocze jest praktycznie stałe dla dowolnego punktu "naładowania" układu.
    - Ciepło produkowane przy sprężaniu gazu można wykorzystywać ( ciepła woda użytkowa dla małych miejscowości , lub/i akumulować w dobrze odizolowanych zbiornikach w celu wykorzystania w cyklach dobowych akumulacji/oddawania energii)
    - oba zbiorniki można połączyć zwykłymi rurami.

    Wady:
    Gęstość akumulacji jest niewielka, więc przemysłowe układy musiałby by być duże, jednak gór jest wiele, małych układów może być multum i działać w sposób rozproszony, kolejne dokładając z dnia na dzień (nie wymaga tak potężnych inwestycji jak elektrownie szczytowo-pompowe)
    Można wykorzystać stare grawitacyjne wodociągi w górach.

    Co Forumowicze na to?
  • Fotowoltaika
  • #2
    Artur k.
    Admin grupy audio
    A my na to, że sprężanie powietrza się mija z celem - znacznie więcej energii traci się na jego sprężenie, niż uzyskuje w wyniku rozprężenia.
    To co wymyśliłeś to nic innego jak rodzaj elektrowni szczytowo pompowej, tylko że o wybitnie małej sprawności (a zatem i znikomym sensie budowy).
  • #3
    samoswoj
    Poziom 11  
    Policzenie sprawności byłoby nie lada wyzwaniem, ale przy odpowiednich rozwiązaniach technicznych, przez analogie do CAES pewnie dałoby się z tego wycisnąć z 40-50 %,
    Podstawową zaletą jednak tej instalacji jest jej prostota, rozbudowywalność i możliwość dokładania innych źródeł energii cieplnej, aż do przemiany rodzaj elektrowni gazowej.
    Wreszcie tysiące małych instalacji łatwiej zbudować i szybciej włączyć do obiegu niż jedną dużą ( finansowo, organizacyjnie, prawnie, środowiskowo itd.), a podzespoły mogłyby być produkowane seryjnie, co oznaczałoby olbrzymią redukcję kosztów.
  • #4
    Artur k.
    Admin grupy audio
    Myślę że wcale nie jest łatwiej i taniej... Ile wody musiałbyś przepuścić żeby uzyskać choćby 1kW energii elektrycznej z tego?
    Albo inaczej - dwa zbiorniki - np. po 10 000 litrów, w jednym powietrze pod ciśnieniem, w drugim woda. Otwierasz zawór i woda wypycha powietrze, przelejesz 10 000 litrów wody i na tym koniec. Ile energii elektrycznej z tego wyciśniesz?
    Jak duży będzie przykładowy zbiornik o pojemności 10 000 litrów? Jak duża będzie cała konstrukcja?
    Ile energii musiałbyś włożyć żeby spowrotem ową wodę wyprzeć ze zbiornika poprzez wtłoczenie tam powietrza? Zauważ, że powietrze ma swoją sprężystość, więcej go tam upchniesz niż wcześniej było wody.
    Czy nie lepiej zatem przepompować wodę pompą, zamiast wypychać za pomocą powietrza?
  • #5
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Przy jakimkolwiek przepływie występują straty - są proporcjonalne do długości rury i kwadratu prędkości ruchu przepływającego medium, nie zależą od grubości rury (ale przepływ przy określonej prędkości jest proporcjonalny do kwadratu grubości). Zapewne energia na jednostkę masy jest proporcjonalna do długości rury i do kwadratu prędkości - czyli straty są proporcjonalne do kwadratu energii na jednostkę masy. Jeśli określamy, jaką część energii możemy stracić, to pole przekroju rury powinno być proporcjonalne do energii na jednostkę masy. Czyli, jeśli nie chcemy używać dużo wody w proporcji do magazynowanej energii, musimy mieć grube rury. A to się pewnie nie opłaca na małą skalę...

    Do sprawdzenia i przeliczenia: lepkość wody i powietrza, opór przepływu prawo Hagena-Poiseuille'a - trzeba policzyć, jaka jest potrzebna średnica rur dla wody, jaka dla powietrza i ocenić, czy to może być opłacalne (np. po jakim czasie zamortyzuje się koszt zakupu rur).
  • Fotowoltaika
  • #6
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #7
    Artur k.
    Admin grupy audio
    :arrow: _jta_
    Co nie zmienia faktu, że łatwiej jest przepompować wodę ze zbiornika "niżej" do zbiornika "wyżej", niż wypychać ją za pomocą powietrza które ma swoją sprężystość i na pewno więcej go wejdzie do przykładowego zbiornika 10 000 litrów niż wody.

    Odrębnym problemem jest ile energii można uzyskać z przepływu wody z góry na dół, która napędzałaby prądnicę. W realnych rozmiarach zbiorników - niewiele. Dlatego moim zdaniem takie rozwiązanie (czy to przepompowywanie, czy tym bardziej wtłaczanie powietrza) dyskwalifikuje to jako przydomowy akumulator energii. Znacznie taniej wychodzą jednak klasyczne akumulatory i przy okazji zajmują dużo mniej miejsca.
  • #8
    samoswoj
    Poziom 11  
    "samoswoj Odpuść sobie sprężone powietrze bo jego wytworzenie obciążone jest stratami 80%. Takie są straty w sprężaniu powietrza."
    - Straty te są policzone dla sprężania i rozprężania adiabatycznego, bo tak właśnie wygląda praca normalnych sprężarek i silników pneumatycznych, w takim cyklu 20% jest prawdą, w akumulacji energii kluczem jest wykorzystanie ciepła odpadowego i rozprężanie gazu w przemianie izotermicznej, czy nawet "hypertermicznej" - o tym dalej.

    "Znacznie taniej wychodzą jednak klasyczne akumulatory i przy okazji zajmują dużo mniej miejsca"
    Czy taniej nie wiem, 1kWh akumulatora litowo jonowego to ok 1000 $ więc nie w kij dmuchał, a opisywany układ miałby daleko większą żywotność.

    "Zauważ, że powietrze ma swoją sprężystość, więcej go tam upchniesz niż wcześniej było wody." i właśnie o to chodzi, odzyskiwanie energii prowadzi silnik pneumatyczny nie wodny.

    "Ile wody musiałbyś przepuścić żeby uzyskać choćby 1kW energii elektrycznej z tego?" to już pisałem, przy zapewnieniu przemiany izotermicznej ok 1m3, przy podgrzaniu komory rozprężania do 100 C to będzie z 30% więcej.

    No i jeszcze kilka pomysłów - problemem w akumulacji energii sprężaniem jest duża ilość ciepła odpadowego, co tu zrobić:
    - przepuścić je przez silnik Sterlinga i wpompować nim wodę na górę ( w końcu po co Pan Sterling wymyślił ten silnik)
    - podgrzać wodę i przechować ją w rodzaju termosu, by zapewnić przemianę izotermiczną/ hipertermiczną przy pracy silnika pneumatycznego - przy pracy w cyklach dobowych całkiem OK.

    A koszty, hmm wdrożenie pewnie by było kosztowne, Ale
    zbiornik 10 m3 11 bar to ok 10 000 zł
    silnik pneumatyczny to urządzenie prostsze od silnika spalinowego, a agregat 2 kw idzie kupić za 2000 zł. Rury, hmm, 300 m rur PCV fi 200 mm to chyba nie majątek. Kadź na górze to już zupełna tanizna.
    Owszem, komplikując układ o termos, silnik Sterlinga, pompę do wody koszty rosną, ale są to urządzenia proste (może poza silnikiem S), więc dałoby się spiąć układ w rozsądnej cenie.
    Zaleta: Praktycznie nieskończona ilość cykli pracy limitowana żywotnością urządzeń. Gdy porównywać ją z akumulatorami chemicznymi.
    Okres przechowywania energii też może być długi, (ale wtedy nie zastosuje przechowywania ciepła w ciepłej wodzie).
  • #9
    gaz4
    Poziom 32  
    Bodajże rok temu pojawiła się informacja, że w Norwegii budują coś podobnego. Na dnie fiordu umieszczą duży zbiornik ze sprężonym powietrzem, a ciśnienie wody ma za zadanie "zabezpieczyć" ów zbiornik przed rozerwaniem. W jednym z komentarzy do tej informacji pzreczytałem, że w Polsce takie próby prowadzono w jeziorze Hańcza. I na tym koniec, a przecież tak nie musi być. Skoro mamy tyle nieczynnych i bezużytecznych kopalni można w/w pomysł przenieść właśnie tam. Z tą różnicą, że w Norwegii woda naciska na zewnątrz, a u nas może działać jak opisał Samoswoj bezpośrednio na sprężone powietrze. Nie znam się na górnictwie i nie wiem, czy nie dałoby się zrobić komory która utrzymałaby to powietrze. Takie rozwiązanie byłoby bardzo, bardzo tanie. Ale nawet jeżeli nie, to żaden problem - skoro Norwegom opłaca się umieszczać na dnie fiordów stalowe zbiorniki, to my moglibyśmy takie same zespawać w kopalniach i je zalać. Przy okazji pytanie - z zasady zachowania energii wychodzi mi, że słup wody 100 m w takim magazynie na sprężone powietrze odpowiada 100 m w elektrowni szczytowo-pompowej. Jeżeli nie pominąłem jakiegoś szczegółu, to właśnie w taki sposób nalezy analizować tego typu zbiorniki, jako szczególny rodzaj znanej od dawna wodnej elektrowni szczytowo-pompowej. Przy takiej samej wysokości słupa wody i objętości oddadzą taką samą energię przy porownywalnej sprawności.
  • #10
    samoswoj
    Poziom 11  
    W tym układzie energia akumulowana jest w słupie wody i sprężonym gazie mniej więcej w stosunku 2:3.
    Przewaga nad klasycznym rozwiązaniem szczytowo-pompowym jest zastosowanie do odzyskania energii silnika pneumatycznego, do pompowania sprężarki. Z jakichś przyczyn nie buduje się małych elektrowni szczytowo-pompowych, przypuszczam, że to efekt skali, małe instalacje są nieefektywne i nie łatwo o dobre warunki lokalizacyjnie, duże napotykają wielkie problemy logistyką, finansowaniem, ekologią, bezpieczeństwem no i z llokalizacją. Stąd pomysł na coś z natury swojej małego i zdatnego do rozbudowy.

    Dodano po 3 [godziny] 49 [minuty]:

    A propo's fiordow to też mi przyszła do głowy koncepcja sprężania powietrza pod wodą (czasze, balony, jaskinie.) Ale taki system byłby wymagający technologiczne i trudno by było w Polsce o miejsce gdzie by była odpowiednia głebia blisko brzegu i na spokojnej wodzie. Poza tym taki zbiornik odpowiednio duży dla instalacji przemysłowych miałby olbrzymią wypornosc co za tym idzie jak go przypiąć do dna jak solidny by byc musiał., a obsługa wielu małych na 100m byłaby rtudna i niebezpieczna, pomysł z kopalniami rozważalemale by bybyły skrajnie niebezpieczne w obsludze,. A poza tym zostawić kopalnie nie podsypaną wydaje mi sie bardzo niebezpieczne w aspekcie szkód górniczych.
    Tak wiec szło moje rozumowanie by z pod ziemi i głębin wyprowadzić system w góry. , Bo i bezpieczpieczniej budować łatwiej i technologie nie muszą być zaawansowane.
    A pomysłach Norwegow i nad Czarną Hancza nie słyszałem, ale to jakiś dowód że nie taka całkiem chora moja wyobraźnia.
  • #11
    samoswoj
    Poziom 11  
    Gęstość akumulowanej energii jest nieco ponad dwukrotnie większa niż w samym spreżonym gazie (mam na to prosty dowód ale nie chcę tracić na wyrazistości) wiec oba składniki ladnie sie dodają. Przy czym ciśnienie robocze w całym zakresie ppojemności.
    W stosunku do instalacji szczytowo pompowej nie wymaga takiej geometrii eelementów podajacych wodę tak dużej wytrzymałości.
    Instalacja o mocy 100 kW i pojemnośc 500 kWh nie ma powodu kosztować wiecej niż samochód o podobnej mocy .
    Ciekawi mnie tylko czy istnieje silnik pneumatyczny o takiej mocy majacy możliwość pobierania ciepłaa z zewnątrz.
  • #12
    gaz4
    Poziom 32  
    Od osoby znającej się na energetyce dowiedziałem się, że najlepiej sprężone powietrze wykorzystać inaczej. Zamiast podawać je do silnika pneumatycznego lepiej zasilać nim turbinę gazową. Po prostu sprężanie powietrza pochłania bardzo dużą część produkowanej przez nią energii. Rozprężane powietrze może przy okazji obniżać temperaturę chłodnicy co dodatkowo powinno podbić sprawność. Obecnie sa produkowane el. gazowo-parowe gdzie rozruch trwa kilka minut, a bloku parowego do pół godziny.
  • #13
    samoswoj
    Poziom 11  
    Turbina gazowa ma tą wadę, że praktycznie nie powala na pobór ciepła z otoczenia, co z kolei nie pozwala na odzysk energii przemienionej w ciepło w fazie sprężania/pompowania, a to jest warunek uzyskania przemiany zbliżonej do izotermicznej.
    Co ma niejakie znaczenie, w przemianie adiabatycznej z rozprężania uzyskuje się z 10 atmosfer 1/3 energii mniej, a temp. rozprężanego gazu spada gdzieś o 100 stopni.

    Turbina pozwala jednak stosować rożne paliwa. Więc podobna instalacja na większą skale przy elektrowni gazowej mogła by być celowa, pozwala akumulować energię w ciśnieniu i spadku wody w sposób umożliwiający odzysk przez instalację roboczą elektrowni.
  • #14
    gaz4
    Poziom 32  
    W takim razie można zrobić elektrociepłownię :) W czasie sprężania ciepło idzie do sieci. Gdy rozprężamy ciepło pobierane jest z turbiny. A gdy nie robimy ani jednego, ani drugiego to ciepło albo z magazynu ciepła (w Polsce już takie funkcjonują) albo z palnika gazowego.
  • #15
    samoswoj
    Poziom 11  
    A ja chciałem coś prostego., a to się robi gorsze niż kostka Rubika
  • #16
    zimny8
    Poziom 33  
    A dlaczego nie pomyślałeś o akumulatorze kinetycznym?. gdzie elementem inercyjnym akumulującym energię jest wirujący bezwładnik. Firma Flybrid osiągnęła tutaj już wiele.
    Wydaje się że takie urządzenie ma o wiele większą sprawność od układu silnik/sprężarka/turbina/prądnica. Wadą jest to że nawet jeśli nie odbieramy energii to jest cały czas rozpraszana, dlatego najlepsze zastosowanie jest wtedy kiedy zmagazynowana energia jest prawie natychmiast odbierana. Piszesz tylko o akumulowaniu energii a tu trzeba konkretnie, jak ją później chcesz wykorzystać?, to ważne, bo dla różnych zastosowań będą różne opcje.
    Do tego miejsce, bo jak masz dostęp do wody (np. rzeki) to możesz pompować wodę do zbiornika wyżej, jak w szcytowo-pompowej, już koledzy chyba pisali.

    A może wielka, ogromna sprężyna guma?, nakręcana jak w starym budziku :).
  • #18
    samoswoj
    Poziom 11  
    Z jakiejś przyczyny małe elektrownie szczytowo-pompowe są niepraktykowane
    A cały mój post wynikał z pewnego problemu jaki ma współczesna Polska gospodarka, strasznie trudno (z rożnych przyczyn) o duże przedsięwzięcia czy generacyjne, jak i akumulacyjne, a to wszystko trwa.
    A czas goni, wiele z obecnych mocy generacyjnych musi być wyłączona za niedaleki czas.
    Więc skąd wsiąść potrzebną moc:
    Można kupić na zewnątrz - Węgry już budują instalacje jądrowe, Ukraina mogłaby sprzedawać nam prąd z olaniem norm CO2, ale sam koszt wybudowania odpowiednich lini przesyłowych.
    Można budować elektrownie jądrowe (efekt za 10 lat), można gazowe (Gazprom chętnie policzy sobie 400$ a gaz, dlaczego a mniej, a Unia zgoli za CO2)
    Można inwestować w węgiel, ale tu się z Unią nie dogadamy, a i tak jest najdroższy w Europie)
    Wreszcie wyprodukowanie jakiegokolwiek dużej instalacji to problem z organizacją kapitału, zarządzaniem, wykupem, sądami, ekologami i innymi kosmitami - jakoś cientko to widzę.

    A moja koncepcja jest prosa, wykorzystać naturalną dla Polaków zdolność do podejmowania i prowadzenia własnymi siłami małych przedsięwzięć.
    Zaproponować im technologie i zbyt, oraz zarządzanie rozproszoną generacją i akumulacją.
    I pozwolić działać pospolitemu ruszeniu ( sami znajdą fundusze).
    Będzie to i szybsze i bardziej dostosowane do potrzeb niż wielgachne inwestycje ( pewnie też potrzebna).

    Tak że w tym temacie proponowałbym podyskutować.
  • #19
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Tylko żeby nie dyskutować o niczym, proponuję conieco policzyć. Mniejsza elektrownia szczytowo-pompowa ma niższą sprawność, bo większy jest wpływ oporów przepływu - może by tak policzyć, ile się na nich traci, w zależności od średnicy rur, oraz ile kosztują rury? Jakaś średnica rur jest najkorzystniejsza: zwiększanie średnicy powoduje większy wzrost kosztów rur (zamiast wydawać na rury można zainwestować w coś innego i mieć z tego stały dochód), zmniejszanie podnosi koszty eksploatacji, gdzieś w środku musi być minimum. Czy lepiej, żeby w rurach płynęła woda, czy powietrze?

    I jeszcze jakiś pomysł: pamiętam, jak kiedyś magazynowano "gaz świetlny" (obecnie stosuje się głównie gaz ziemny, nietoksyczny w przeciwieństwie do świetlnego, który zawierał dużo CO) - jakaś betonowa kopuła, którą ciśnienie gazu podnosiło. To był magazyn nie tylko gazu, ale i energii mechanicznej - wtłoczenie pod taką kopułę zwykłego powietrza też magazynuje energię. Czy taki układ jest opłacalny i przy jakiej skali?

    Trzeba porobić odpowiednie obliczenia dla wielu różnych układów, żeby mieć informację, jaką można uzyskać sprawność magazynowania energii i jakim kosztem. I trzeba, żeby inni takie obliczenia sprawdzali - bo jedna osoba zawsze może się pomylić, a nawet nie ma szans, żeby jedna osoba zauważyła wszystko, co trzeba policzyć - zawsze coś się przegapi, dlatego musi nad tym pomyśleć wiele osób. I może się okaże, że jest jakaś sensowna konstrukcja układu do akumulacji energii na małą skalę, a może takiej się nie znajdzie...
  • #20
    samoswoj
    Poziom 11  
    Nie wierzyłbym za bardzo matematykę, trzeba by coś takiego zbudować, a przedtem zrozumieć czemu by to miało służyć, czyli odbiorowi energii ze źródeł rozproszonych ( których absorbcja przez sieć jest mało wydajna a genercja niestała i funkcjonalnie niesterowna, w drugiej kolejności wykupywanie energii w czasie dolinki, a sprzedawanie do sieci większych i stabilniejszych mocy na żądanie.
    Zapewne elektrownie szczytowo pompowe są efektywniejsze, ale to straszne koromysła, drogie i raczej nie zdolne do przyjmowania generacji rozproszonej ( bo jak wielki musiałby być teren takiego żniwa.

    Dodano po 4 [minuty]:

    A co do betonowego tłoka., pomysl ok tylko jak to uszczelnić
  • #22
    zimny8
    Poziom 33  
    O ile pamiętam miało to kształt/wygląd dzwonu kesonowego, wpompowywany gaz wypełniał dzwon unosząc go w specjalnej studni. Może upiec dwa dania przy jednym ogniu i tak "składować" paliwa?. Benzyna i inne są lżejsze od wody, metalowy dzwon uniesie się kiedy wpompuje się do niego lżejszy płyn w czasie kiedy jest nadmiar energii. Kiedy jest zwiększony popyt pobierać paliwo, tylko ile z tego będzie "pożytku".
    samoswoj napisał:
    czyli odbiorowi energii ze źródeł rozproszonych

    Co konkretnie masz na myśli, co to ma do magazynowania energii?.
    Problemem dziś jest produkcja energii (bo mamy rosnący deficyt i jest coraz droższa) nie magazynowanie. Produkcja i oszczędzanie, magazynować będziesz jak jej będzie za dużo i tania w czasie kiedy nie ma zapotrzebowania, to idea elektrowni szczytowo-pompowej. I niczego mądrzejszego nie wymyślisz bo nie ma, a że drogo, cóż taki urok, inna sprawa, jak będzie jej dużo i będzie tania to nie opłaci się jej magazynować?. Potrzebny kompromis.
    Magazynowanie energii "chałpniczo" nie ma sensu, obiekty muszą mieć rozmiary normalnej elektrowni.
  • #23
    kybernetes
    Poziom 39  
    zimny8 napisał:
    magazynować będziesz jak jej będzie za dużo i tania
    zimny8 napisał:
    jak będzie jej dużo i będzie tania to nie opłaci się jej magazynować

    Sam się zamotałeś - a przecież wiadomo, że energię właśnie wtedy opłaca się magazynować kiedy jest droga. I to o czym pisze kolega samoswoj jest jak najbardziej sensowne, tylko że nikt jeszcze nie wynalazł takiego akumulatora, który by się do tego celu nadawał. Jak jest trwały pojemny i wysokosprawny to jest drogi, jak jest tani to jest nietrwały, nic nie pomieści i ma niską sprawność. No cóż...
  • #24
    zimny8
    Poziom 33  
    Tylko trochę zamotałem :), bo był tam pytajnik. Wiadomo że opłaca się kiedy droga. Rzecz w tym że dziś na małą skalę nie opłaca się ani kiedy droga ani kiedy tania, a to dlatego bo nie ma jak, bo za duże koszty i straty. Stąd te dylematy.
  • #25
    gaz4
    Poziom 32  
    Na stronie PSE znajdują się wykresy zapotrzebowania na energię. W ciągu dnia jest ono dużo wyższe niż nocą, np. wczoraj min wyniosło ok. 15 GW, a max 21 GW. Naprawde jest co magazynować, bo ceny też mocno się wahają (noc ok. 100 zl/MWh, dzień ok. 200 zł). Jeżeli chodzi o opory przepływu, to Norwegowie umieszczając zbiorniki na dnie fiordów dla wody praktycznie je zlikwidowali. My nie mamy aż takich możliwości, poza kilkoma jeziorami i częścią bałtyku trudno znaleźć głębiny. Dlatego uważam, że należy iść tropem kopalni ale jego analiza to raczej działka geologów (im więcej naturalnych walorów da się wykorzystać tym taniej).

    Pomysł z jednoczesnym magazynowaniem paliw i energii nie jest taki zły, ale należy myśleć o paliwach gazowych. W Polsce mamy ich ciągle za mało, a gaz ziemny byłby idealny do tego. Jak wczesniej wspomniałem energię sprężonego gazu najefektywniej wykorzysta się w turbinie gazowej, a zatłaczanie magazynów ma miejsce latem gdy popyt na gaz jest najmniejszy. Niestety, taki magazyn w chwili gdy dostanie się do niego powietrze jest bombą. Co do indywidualnego magazynowania to trochę krucho. Na posesji mam studnię o głebokości kilku metrów. Okazało się, że mogę w niej zmagazynować mikroskopijną ilośc energii. Można to zmienić budując zbiornik na powierzchni lub powyżej co zwiększyłoby ciśnienie słupa wody ale... Do kosztu zbiornika w studni dochodzi kolejny zbiornik + rury, nie kalkuluje się.
  • #26
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Jak się wprowadzi fotowoltaikę na większą skalę, to będzie odwrotnie - w dzień energia będzie tańsza. Ale, to, że w dzień jest większe zapotrzebowania, pozwala obyć się bez zwiększania możliwości magazynowania przy wprowadzaniu fotowoltaiki - do około 12GW, wtedy będzie się magazynować tyle samo energii, tylko odwrotnie - magazynować w dzień, zużywać w nocy.
  • #27
    gaz4
    Poziom 32  
    PV ma zbyt duże wahania mocy między dniem pochmurnym (ok. 10% mocy zainstalowanej), a słonecznym (ok.80%). Jeżeli uda się wprowadzić ok. 10 GW mocy (to uważam za max) latem jednego dnia będzie 1 GW i nadwyżka w nocy, a innego 8 GW i nadwyżka w dzień. Po dodaniu wiatraków (IMHO nie da się wcisnąć nawet 10 GW) energii do magazynowania nie powinno zabraknąć. Problem w tym jak to zrobić, moim zdaniem najwydajniejsze byłoby magazynowanie w postaci ciepła w gazowych EC, a oszczędzony gaz może być uzywany wtedy, gdy mamy niedobory mocy. I to mi podsunęło pewien pomysł.

    Policzyłem z grubsza możliwości jakie dałoby magazynowanie gazu w kesonowym magazynie i wyszło dosyć ciekawie. Gdyby zrobić magazyn w formie umieszczonego na stałe metalowego dzwonu w betonowej obudowie to do zmagazynowania pod ciśnieniem 10 atmosfer należałoby wykonać "komin wodny" o wysokości 100m. Cudzysłowu użyłem nieprzypadkowo, bo jako "komin" może być użyta zwykła rura pociągnięta na wzniesienie o wysokości 100m, ważne by słup wody miał właśnie taką max wysokość. W przybliżeniu dla kilku tys. mieszkańców należy zużyć ok. 1 mln m3 gazu rocznie. Oznacza to zbiornik o srednicy ok 120 m i wysokości ok. 10m zakończony w/w kominem. 2 tys takich zbiorników podwoiłoby obecne możliwości magazynowe Polski, a w połączeniu z krajowym wydobyciem odpowiadało półrocznemu zużyciu. Właśnie tyle moglibyśmy funkcjonować bez dostaw z zewnątrz. Nie będę liczył zgromadzonej w ten sposób energii mechanicznej, bo nie potrafię tego dobrze zrobić. Ale problem przemiany izotermicznej da się bardzo prosto rozwiązać. Taki zbiornik byłby pompowany latem, a do odbioru powstającego wtedy ciepła może służyć magazyn ciepła w elektrociepłowni. Z kolei zimą ten sam magazyn może oddawać energię do rozprężanego gazu co byloby równoznaczne z zamianą części niskotemperaturowego ciepła z EC w energię mechaniczną (jak napisał wyżej samoswoj przemiana izotermiczna daje 1/3 więcej energii). W praktyce uklad EC - magazyn ciepła - silnik pneumatyczy akumulowałby energię latem, gdy jest jej w nadmiarze i oddawał zimą. Należałoby tylko policzyć ile konkretnie MWh energii mechanicznej zgromadzi 1 mln m3 gazu sprężonego do 10 atmosfer, czyli ile w postaci prądu da się zmagazynować na pół roku.
  • #28
    kybernetes
    Poziom 39  
    A dlaczego chcesz tam magazynować gaz pod ciśnieniem a nie wodę pod ciśnieniem jak w elektrowni szczytowej?
  • #29
    samoswoj
    Poziom 11  
    Bo gaz łatwiej zamienić w energię i to w dowolnej skali.
    Woda wymaga odpowiedniej skali, odpowiedniej geometrii, grubości rur itd. Krótko mówiąc wymaga dużych instalacji.
  • #30
    zimny8
    Poziom 33  
    Ale czyż gazy nie rozpuszczają się w wodzie?, zwłaszcza pod ciśnieniem.
    Chyba dlatego pomysł "kesonowego magazynowania" umarł dawno i temu pisałem o paliwach płynnych.