Энэхүү эрчим хүч хадгалах технологи нь 2022 оны ЕХ-ны шилдэг инновацийн шагналыг хүртсэн нь лити-ион батерейгаас 40 дахин хямд

Цахиур, ферросиликоныг ашиглан дулааны энергийн хуримтлал нь нэг киловатт цаг тутамд 4 еврогоос бага өртөгтэй эрчим хүч хуримтлуулах боломжтой бөгөөд энэ нь 100 дахин их юм.

одоогийн суурин лити-ион батерейгаас хямд.Сав, дулаалгын давхаргыг нэмсний дараа нийт зардал нь киловатт цаг тутамд 10 орчим евро болно.

Энэ нь нэг киловатт-цагт 400 еврогийн үнэтэй лити батерейгаас хамаагүй хямд юм.

Сэргээгдэх эрчим хүчийг хөгжүүлэх, шинэ эрчим хүчний систем барих, эрчим хүчний хуримтлалыг дэмжих нь даван туулах ёстой саад бэрхшээл юм.

Цахилгаан эрчим хүчний бэлэн бус шинж чанар, фотоволтайк, салхины эрчим хүч зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн тогтворгүй байдал нь эрэлт, нийлүүлэлтийг бүрдүүлдэг.

цахилгаан эрчим хүч заримдаа таарахгүй.Одоогийн байдлаар ийм зохицуулалтыг тогтвортой байдалд хүрэхийн тулд нүүрс, байгалийн хийн эрчим хүч эсвэл усан цахилгаан станцаар тохируулж болно

болон хүч чадлын уян хатан байдал.Гэвч ирээдүйд чулуужсан эрчим хүчийг татан авч, сэргээгдэх эрчим хүчийг нэмэгдүүлснээр хямд, хэмнэлттэй эрчим хүч хадгалах

тохиргоо нь түлхүүр юм.

Эрчим хүч хуримтлуулах технологи нь үндсэндээ физик эрчим хүчний хуримтлал, цахилгаан химийн энергийн хадгалалт, дулааны энергийн хуримтлал, химийн энергийн хадгалалт гэж хуваагддаг.

Механик эрчим хүчний хуримтлал, шахуургын хуримтлал зэрэг нь физик эрчим хүчийг хадгалах технологид хамаарна.Энэ эрчим хүч хадгалах арга нь харьцангуй бага үнэ,

хувиргах өндөр үр ашигтай, гэхдээ төсөл нь харьцангуй том, газарзүйн байршлаар хязгаарлагдмал, барилгын ажил нь маш урт юм.Энэ нь хэцүү юм

сэргээгдэх эрчим хүчний эрчим хүчний оргил сахлын эрэлт хэрэгцээнд зөвхөн шахуургатай хадгалах замаар дасан зохицох.

Одоогийн байдлаар цахилгаан химийн эрчим хүчний хуримтлал түгээмэл болсон бөгөөд энэ нь дэлхийн хамгийн хурдацтай хөгжиж буй шинэ эрчим хүч хадгалах технологи юм.Цахилгаан химийн энерги

Хадгалалт нь ихэвчлэн лити-ион батерей дээр суурилдаг.2021 оны эцэс гэхэд дэлхийн шинэ эрчим хүчний нөөцийн суурилагдсан хүчин чадал 25 саяас давжээ.

киловатт, үүнээс лити-ион батерейны зах зээлд эзлэх хувь 90%-д хүрчээ.Энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн томоохон бүтээн байгуулалттай холбоотой бөгөөд энэ нь a

лити-ион батерей дээр суурилсан цахилгаан химийн эрчим хүч хадгалах томоохон арилжааны хэрэглээний хувилбар.

Гэсэн хэдий ч лити-ион батерейны эрчим хүч хадгалах технологи нь автомашины батерейны нэг төрөл болох нь тийм ч том асуудал биш боловч энэ нь ирэх үед олон асуудал гарах болно.

сүлжээний түвшний урт хугацааны эрчим хүчний хуримтлалыг дэмжих.Нэг нь аюулгүй байдал, өртөг зардал.Хэрэв лити ион батерейг их хэмжээгээр овоолсон бол өртөг нь хэд дахин өсөх болно.

дулааны хуримтлалаас үүдэлтэй аюулгүй байдал нь бас асар том далд аюул юм.Нөгөө нь литийн нөөц маш хязгаарлагдмал, цахилгаан машин хангалтгүй,

мөн урт хугацааны эрчим хүчний нөөцийн хэрэгцээг хангах боломжгүй.

Эдгээр бодитой бөгөөд яаралтай асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх вэ?Одоо олон эрдэмтэд дулааны эрчим хүчийг хадгалах технологид анхаарлаа хандуулсан.Үүнд нээлтүүд хийгдсэн

холбогдох технологи, судалгаа.

2022 оны 11-р сард Европын Комисс "AMADEUS"-ын "ЕХ-ны 2022 инновацийн радарын шагнал"-ын шагналт төслийг зарлав.

Испанийн Мадридын Технологийн хүрээлэнгийн багийн боловсруулсан батерейны төсөл нь 2022 онд ЕХ-ны шилдэг инновацийн шагналыг хүртсэн.

"Amadeus" бол батерейны хувьсгалт загвар юм.Сэргээгдэх эрчим хүчнээс их хэмжээний эрчим хүч хуримтлуулах зорилготой энэ төслийг Европчууд сонгосон

2022 оны шилдэг шинэ бүтээлүүдийн нэг болох комисс.

Испанийн эрдэмтдийн багийн зохион бүтээсэн ийм төрлийн батерей нь нарны болон салхины эрчим хүч их байх үед үүссэн илүүдэл энергийг дулааны энерги хэлбэрээр хадгалдаг.

Энэ дулааныг материалыг (цахиурын хайлшийг энэ төсөлд судалж байна) 1000 хэмээс дээш халаахад ашигладаг.Систем нь тусгай савыг агуулдаг

дулааны фотоволтайк хавтан нь дотогшоо чиглэсэн бөгөөд эрчим хүчний хэрэгцээ их байх үед хуримтлагдсан эрчим хүчний зарим хэсгийг гадагшлуулах боломжтой.

Судлаачид энэ үйл явцыг тайлбарлахдаа "Нарыг хайрцагт хийж байгаатай адил" гэсэн зүйрлэл ашигласан.Тэдний төлөвлөгөө эрчим хүчний хуримтлалд хувьсгал хийж магадгүй юм.Үүнд асар их боломж бий

Энэ зорилгодоо хүрч, уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх гол хүчин зүйл болсон нь “Амадеус” төслийг нийт 300 гаруй төслөөс онцгой болгож байна.

ЕХ-ны шилдэг инновацийн шагналыг хүртсэн.

ЕХ-ны инновацийн радарын шагналыг зохион байгуулагч тайлбарлав: "Үнэ цэнэтэй зүйл бол энэ нь нэг жилийн хугацаанд их хэмжээний эрчим хүч хадгалах боломжтой хямд системээр хангадаг явдал юм.

урт хугацаа.Энэ нь эрчим хүчний өндөр нягтралтай, ерөнхий үр ашиг өндөртэй, хангалттай, хямд материал ашигладаг.Энэ нь модульчлагдсан систем бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд хангах боломжтой

хэрэгцээний дагуу цэвэр дулаан, цахилгаан”

Тэгэхээр энэ технологи хэрхэн ажилладаг вэ?Ирээдүйн хэрэглээний хувилбарууд болон арилжааны хэтийн төлөв юу вэ?

Энгийнээр хэлбэл, энэ систем нь үе үе сэргээгдэх эрчим хүч (нарны эрчим хүч, салхины эрчим хүч гэх мэт)-аас бий болсон илүүдэл эрчим хүчийг хямд металл хайлуулахад ашигладаг.

цахиур эсвэл ферросиликон гэх мэт, температур нь 1000 ℃-аас дээш байдаг.Цахиурын хайлш нь хайлуулах явцад их хэмжээний энерги хуримтлуулж чаддаг.

Энэ төрлийн энергийг "далд дулаан" гэж нэрлэдэг.Жишээлбэл, нэг литр цахиур (ойролцоогоор 2.5 кг) хэлбэрээр 1 киловатт-цаг (1 киловатт-цаг) эрчим хүчийг хадгалдаг.

500 бар даралттай нэг литр устөрөгчид агуулагдах энергитэй яг ижил энерги юм.Гэсэн хэдий ч устөрөгчөөс ялгаатай нь цахиурыг агаар мандлын дор хадгалах боломжтой

даралт, энэ нь системийг хямд, аюулгүй болгодог.

Системийн гол зүйл бол хуримтлагдсан дулааныг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах явдал юм.Цахиур нь 1000 ºС-ээс дээш температурт хайлах үед нар шиг гэрэлтдэг.

Тиймээс гэрэлтэх дулааныг цахилгаан энерги болгон хувиргахад фотоволтайк эсийг ашиглаж болно.

Дулааны фотоволтайк үүсгүүр гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж нь бяцхан фотоволтайк төхөөрөмжтэй адил бөгөөд уламжлалт нарны цахилгаан станцаас 100 дахин их эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.

Өөрөөр хэлбэл, нэг метр квадрат нарны хавтан 200 ватт эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бол нэг метр квадрат дулааны фотоэлектрик хавтангаас 20 квт үйлдвэрлэнэ.Зөвхөн биш

хүч чадал, гэхдээ бас хувиргах үр ашиг өндөр байна.Дулааны фотоволтайк эсийн үр ашиг нь 30% -аас 40% хооронд байдаг бөгөөд энэ нь температураас хамаарна.

дулааны эх үүсвэрээс.Үүний эсрэгээр, арилжааны фотоволтайк нарны хавтангийн үр ашиг нь 15% -аас 20% хооронд байдаг.

Уламжлалт дулааны хөдөлгүүрийн оронд дулааны фотоволтайк генераторыг ашиглах нь хөдөлгөөнт эд анги, шингэн, нарийн төвөгтэй дулаан солилцуур ашиглахаас зайлсхийдэг.Энэ замаар,

Бүхэл бүтэн систем нь хэмнэлттэй, авсаархан, дуу чимээгүй байж болно.

Судалгаанаас харахад далд дулааны фотоволтайк эсүүд нь их хэмжээний үлдэгдэл сэргээгдэх эрчим хүчийг хадгалах боломжтой.

Төслийг удирдаж буй судлаач Алехандро Дата хэлэхдээ: "Салхи, салхины эрчим хүчний үйлдвэрлэл илүүдэлтэй үед эдгээр цахилгаан эрчим хүчний томоохон хэсгийг үйлдвэрлэнэ.

тиймээс цахилгааны зах зээлд маш хямд үнээр зарагдана.Эдгээр илүүдэл цахилгааныг маш хямд системд хадгалах нь маш чухал юм.Энэ нь маш их утга учиртай юм

Илүүдэл цахилгааныг дулаан хэлбэрээр хадгалах, учир нь энэ нь эрчим хүч хадгалах хамгийн хямд аргуудын нэг юм."

2. Лити-ион батерейгаас 40 дахин хямд

Ялангуяа цахиур, ферросиликон нь нэг киловатт цаг тутамд 4 еврогоос бага зардлаар эрчим хүч хуримтлуулах боломжтой бөгөөд энэ нь одоогийн тогтсон лити-ионоос 100 дахин хямд юм.

зай.Сав, дулаалгын давхаргыг нэмсний дараа нийт зардал өндөр байх болно.Гэсэн хэдий ч, судалгаагаар хэрэв систем хангалттай том бол ихэвчлэн илүү их байдаг

10 мегаватт цагаас илүү бол энэ нь нэг киловатт цаг нь ойролцоогоор 10 еврогийн өртөгт хүрэх магадлалтай, учир нь дулаан тусгаарлах зардал нь нийт дүнгийн багахан хэсэг байх болно.

системийн өртөг.Гэсэн хэдий ч лити батерейны үнэ нэг киловатт-цагт 400 орчим евро байдаг.

Энэ системд тулгардаг нэг асуудал бол хуримтлагдсан дулааны багахан хэсэг нь эргээд цахилгаан болж хувирдаг явдал юм.Энэ процесст хөрвүүлэх үр ашиг юу вэ?Яаж

Үлдсэн дулааны энергийг ашиглах нь гол асуудал юм.

Гэхдээ эдгээр нь асуудал биш гэж багийн судлаачид үзэж байна.Хэрэв систем хангалттай хямд бол эрчим хүчний зөвхөн 30-40% -ийг хэлбэрээр нөхөн сэргээх шаардлагатай

цахилгаан, энэ нь тэднийг лити-ион батерей зэрэг бусад илүү үнэтэй технологиос давуу болгоно.

Мөн цахилгаанд хувираагүй үлдсэн дулааны 60-70 хувийг барилга, үйлдвэр, хот руу шууд шилжүүлж нүүрс, байгалийн

хийн хэрэглээ.

Дулаан нь дэлхийн эрчим хүчний хэрэгцээний 50 гаруй хувийг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгарлын 40 гаруй хувийг бүрдүүлдэг.Ийм байдлаар салхины буюу фотоволтайк энергийг далд

дулааны фотоволтайк эсүүд нь маш их зардлыг хэмнэхээс гадна сэргээгдэх нөөцөөр дамжуулан зах зээлийн асар их дулааны хэрэгцээг хангах боломжтой.

3. Бэрхшээл ба ирээдүйн хэтийн төлөв

Мадридын Технологийн Их Сургуулийн багийн бүтээсэн цахиурын хайлш материал ашигладаг шинэ дулааны фотоволтайк дулаан хадгалах технологи нь

материалын өртөг, дулаан хадгалах температур, эрчим хүч хадгалах хугацаа зэрэг давуу талтай.Цахиур бол дэлхийн царцдасын хоёр дахь хамгийн элбэг элемент юм.Зардал

нэг тонн цахиурт элс нь ердөө 30-50 доллар буюу хайлсан давсны 1/10 .Үүнээс гадна цахиурын элсний дулаан хадгалах температурын зөрүү

тоосонцор нь хайлсан давсныхаас хамаагүй өндөр бөгөөд ажлын хамгийн дээд температур нь 1000 ℃-ээс их байж болно.Мөн ажлын өндөр температур

фототермал эрчим хүч үйлдвэрлэх системийн нийт эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг.

Дулааны фотоволтайк эсийн боломжуудыг зөвхөн Датусын баг харж байгаа юм биш.Тэд хоёр хүчтэй өрсөлдөгчтэй: Массачусетсийн нэр хүндтэй институт

Технологи ба Калифорнийн стартап Антола Энержи.Сүүлийнх нь хүнд үйлдвэрт (том

чулуужсан түлш хэрэглэгч), мөн энэ оны 2-р сард судалгаагаа дуусгахын тулд 50 сая ам.доллар авсан.Билл Гейтсийн нээлтийн эрчим хүчний сан зарим хэсгийг нь олгосон

хөрөнгө оруулалтын сангууд.

Массачусетсийн Технологийн хүрээлэнгийн судлаачид тэдний дулааны фотоволтайк эсийн загвар нь халаахад зарцуулсан эрчим хүчний 40 хувийг дахин ашиглах боломжтой болсон гэж мэдэгджээ.

загвар батерейны дотоод материал.Тэд тайлбарлав: "Энэ нь дулааны эрчим хүчний хуримтлалын хамгийн их үр ашиг, зардлыг бууруулах замыг бий болгож,

эрчим хүчний сүлжээг нүүрстөрөгчгүйжүүлэх боломжтой болгож байна."

Мадридын Технологийн Хүрээлэнгийн төсөл нь эрчим хүчний нөхөн сэргээгдэх хувийг хэмжих боломжгүй байсан ч Америкийн загвараас давуу юм.

нэг талаараа.Төслийг удирдсан судлаач Алехандро Дата тайлбарлав: "Ийм үр ашигтай байхын тулд MIT төсөл температурыг дээшлүүлж байх ёстой.

2400 градус.Манай батерей 1200 градуст ажилладаг.Энэ температурт үр ашиг нь тэднийхээс доогуур байх болно, гэхдээ бид дулаан тусгаарлах асуудал хамаагүй бага байдаг.

Тэгээд ч дулаан алдагдуулахгүйгээр 2400 хэмд материалаа хадгалах нь маш хэцүү” гэсэн юм.

Мэдээжийн хэрэг, энэ технологид зах зээлд гарахаас өмнө маш их хөрөнгө оруулалт шаардлагатай хэвээр байна.Одоогийн лабораторийн прототип нь 1 кВт-аас бага эрчим хүчний нөөцтэй

хүчин чадалтай боловч энэ технологийг ашигтай болгохын тулд 10 МВт-аас дээш эрчим хүч хадгалах хүчин чадал хэрэгтэй.Тиймээс дараагийн асуудал бол цар хүрээг тэлэх явдал юм

технологийг өргөн хүрээнд туршиж, боломжит .Үүнд хүрэхийн тулд Мадридын технологийн хүрээлэнгийн судлаачид баг бүрдүүлэн ажиллаж байна

боломжтой болгохын тулд.