EnErgy world - NORCOUS Academia - Raidla Lejins & Norcous

Nr. 3 (10) 201117NiCd NiMh PbS Li-ion Li-ion NaSGravimetrinis energijos tankis (Wh/kg) 1-2 1,5-3 1 3-4 2.5-3.5 2,5-3Įkrovimo išsikrovimo ciklai iki pasiekiama110 1,5-3,580 proc. įkrovimo talpos riba3,5- 7 2-3,5 3Įkrovimo greitis 1/12 1/6-1/4 1 1/6-1/3 1/6-1/3 2-3Savaiminis išsikrovimas per mėn. 20% 30% 5% 10% ~10% 0.3%Veikimo ribos temperatūrinėje skalėje -40 iki 60°C -20 iki 60°C -20 iki 60°C -20 iki 60°C 0 iki 60°C 400-700°CPriežiūros ir aptarnavimo dažnis 30 - 60 dienų 60 - 90 dienų 3 - 6 mėnesiai nereikalinga nereikalinga nereikalingaPalyginamoji kaina 2 2,5 1 4 4Palyginamoji vieno įkrovimoiškrovimociklo kaina1/3 1,2 1 1/7 1/3 1/10-1/23 lentelė. Elektrocheminių akumuliatorių savybių ir kainų santykinis palyginimasTable 3. Comparison of Properties of Electrochemical Batteries and their Relative Costsneravimo technologija. Suspaustas orasefektyvus tik įšvirkščiant jį į turbinojevykstantį degimo procesą. Suspausto orokiekio dabartinėse saugyklose pakankasuefektyvinti turbinų veiklą nuo keturiųiki dvidešimt keturių valandų, priklausomainuo ertmės tūrio ir oro iškrovimogreičio. Šiuo metu yra žinomos tik dvitokio pobūdžio saugyklos - viena 290MW jegainė Hundorfe (vok. Hundorf),Vokietijoje ir kita 110 MW jėgainė Makintoše(angl. McIntosh) Alabamos valstijojeJAV. Kitos 300 MW jegainės numatomosstatyti Ohajos (angl. Ohio) irKalifornijos valstijose JAV.VandenilisVandenilio gamyba panaudojant elektrąvyksta vandens molekules skaidant elektrolizėsmetodu į vandenilį ir deguonį3,4.Vandenilis, padidinto energijos poreikiolaikotarpiu, gali būti panaudotas elektrosgeneravimui vidaus degimo varikliais arbakaip kuro elementas. Šios technologijosyra dar tik ankstyvoje vystymo stadijoje.Nors kuro elementų technologija elektrosgamyboje praeitame dešimtmetyjeatrodė daranti nemažą pažangą, įsigaliojusįvairiems ribojimams dėl klimatokaitos ir abejojant viso gamybinio cikloenergetine nauda, progresas šia kryptimigerokai sulėtėjo.SmagračiaiSmagratis kaupia elektros energiją inercinėjeformoje besisukančio cilindro pavidalodiskuose (3 pav.). Diskai, seniaumetalo, o dabar pluoštinės konstrukcijos,sveriantys net iki vienos tonos, įsukaminuo 10 iki 60 tūkst. aps/min. Smagračioinercinė energija priklauso nuopačio smagračio masės, jo diametro irapsisukimo greičio. Energijos kaupimuismagračiai gali sutelkti gana daugenergijos5. Smagračių, tinkamų elektrosEnergijos tankisEnergy dencity10001001010,10,01Kuro kasetėsFuel cellsĮprasti akumuliatoriaiConventional batteriesgamybai, galia siekia nuo 20 iki 130 kWkiekvienam vienetui. Didžiausias jų elektrinisjunginys šiuo metu yra 20 MW5.Stabdant smagračio sukimąsi elektrosgeneratoriumi, kinetinė energija paverčiamaelektra. Išskirtinė smagračio savybė- galimybė pradėti tiekti elektrosenergiją į tinklą per kelias sekundes.Taip galima staigiai išlyginti elektrossrovės ir įtampos svyravimus tinkluose,taip pat atkrenta būtinybė didintiarba mažinti elektros gamybą jėgainėse.Smagračių sistemos padeda išvengtitiekimo sistemos griūties ir užtikrina jėgainėsgamybinį pastovumą, leidžiantįnedidinti gamybos kaštų bei oro taršos.Smagračių sistema ypač tinka greitambesikeičiančio elektros energijos kiekiopriėmimui, pvz., gaminto saule ir vėju.Energijos įkrovimas arba iškrovimas į smagračiuskontroliuojamas automatiškai.Kai iš tinklo gaunamas energijos pertekliaussignalas, smagratyje integruotasvariklis ją priima didėjančiu apsisukimųskaičiumi. Kai tinklas pareikalauja energijos,smagračio variklis pradeda veiktikaip generatorius ir taip kinetinė energijapradeda gaminti elektrą, kuri tuojpat perduodama tinklui.Anksčiau smagračiai elektros generavimuibuvo gaminami tik iš plieno, betplieniniai smagračiai yra riboto panaudojimodėl periferinio greičio. Peržengusšį greitį, plieno paviršius nepajėgiaišlaikyti inercinių jėgų ir gali pabirti.Naujieji smagračiai, gaminami iš angliespluošto, žymiai stipresnio už plieną.Nors yra lengvesni, anglies pluoštosmagračiai gali išlaikyti daug didesniusapsisukimo greičius, siekiančius net iki60 tūkst. aps/min. Taip galima sukauptižymiai daugiau energijos.Senesnės konstrukcijos smagračiai dėlUltrakondensatoriaiUltracapacitorsĮprasti kondensatoriaiConventional capacitors10 100Galios tankis1000 10000Power dencity4 pav. Energijos tankio palyginamas su galios tankiu tarp įvairių energijos kaupikliųPicture 4. Comparison of Various Energy Storage Devices by Energy and Power Density