Главная › Новости

Они также хотят хранить в нем энергию солнца и ветра (интервью)

Опубликовано: 21.10.2023

Иногда электричества не хватает, иногда его слишком много. Словацкие учёные нашли нестандартное решение.

Проблема текущего производства электроэнергии заключается в том, что оно не может достаточно гибко реагировать на текущие потребности. Другими словами, спрос не соответствует предложению, и это также является причиной того, что цена товара постоянно меняется.

С увеличением доли возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе эта проблема может стать еще более заметной в будущем. Солнечные или ветряные электростанции также зависят от капризов погоды, а фотоэлектрические не производят электроэнергию в ночное время.

Электрохимические батареи — это вариант балансировки дефицита между производством и текущим потреблением. Но они имеют ряд недостатков. Они дороги, требуют использования драгоценных металлов и имеют ограниченный срок службы.

Поэтому изобретение дешевого и широко доступного решения для хранения энергии, которое мы могли бы использовать только тогда, когда оно нам нужно, в настоящее время занято учеными всего мира, в том числе словацкими. Группа исследователей машиностроительного факультета Словацкого технического университета (SjF STU) в Братиславе работает под руководством профессора Михала Масарика над инновационной концепцией «ледяной батареи».В разговоре вы прочтете:

• Почему фазовое преобразование имеет большой потенциал для хранения энергии.
• На каком принципе основано решение исследователей из СТУ?
• Какие требования к пространству будут иметь их ледяные батареи и можно ли будет использовать их в домашних условиях.
• Можно ли использовать рефрижераторный контейнер в сочетании с существующими системами охлаждения?
• По мнению авторов концепции, ледяная батарея — лучшая альтернатива обычным литиевым батареям.
• Что является самой большой проблемой для словацких исследователей при реализации своей идеи?

Они хранят энергию, используя фазовый переход.

Над какой инновационной технологией хранения энергии вы работаете?

У нас разрабатывается интересная система, связанная с накоплением холода или, лучше сказать, накоплением энергии в холоде.

Хранение энергии – это большая тема. Причина в том, что момент потребления энергии часто не соответствует времени ее производства. И особенно это касается возобновляемых источников, большая часть которых зависит от погоды. Но дело не только в них. Ситуация на энергетическом рынке очень нестабильная. Когда-то электроэнергия дорогая, но у нас тут зачастую отрицательные тарифы, когда тебе за нее даже платят, когда ты ее берешь. И вот тогда их удобно взять из сети, сохранить какое-то время и потратить, когда понадобится.

Что ж, все думают, что если у них есть фотогальваника или любая другая система, у них должно быть чудовищное аккумуляторное поле с классическими электрохимическими аккумуляторами для хранения энергии. Это дорого, это из Китая и так далее.

В конце концов, я могу хранить эту энергию на холоде. Делаю свою крутую работу, в идеале, когда это бесплатно или мне за это еще платят. С другой стороны, когда электричество дорогое, я могу отключить кондиционер или компрессоры охлаждения и взять холод из источника питания.

Значит, ваше предложение основано на принципе превращения электричества в холод, который является еще одной формой энергии?

Да. Так я могу дотировать здание холодом от накопившегося льда, который я сделал, например, ночью, когда электричество дешевое. И что интересно, самый эффективный способ аккумулировать энергию – я сейчас имею в виду тепло или холод, а не электричество – происходит во время смены фаз.

Когда вы превращаете воду с температурой 0°C в лед с температурой 0°C, вам нужно огромное количество холода, точнее 333 кДж энергии на килограмм воды. Когда вы кладете лед в колу, этот холод остается здесь надолго, потому что он тает медленно, на это уходит много энергии. Еще лучше, если вы превратите воду с температурой 100°C в пар с температурой 100°C.

Если говорить о холоде, то мы воспользуемся лишь древним опытом, нет ничего нового под солнцем. В каждом современном замке или старой пивоварне был ледяной дом. Всю зиму лед собирали из озера или ручьев и бросали в ледяной домик. Обычно это была подземная комната, выстланная соломой. И потом этот холод длился до следующей зимы.

И мы знаем, как производить лед при благоприятных физических и ценовых условиях. Так обычно ночью. Тогда электричество станет дешевым, а эффективность холодильной машины будет в два раза выше, если на улице будет 22°C вместо 40°C. Я не буду делать это в июле в два часа дня, когда электричество дорогое, а на улице палит солнце. Тогда охлаждающая машина потребляет много энергии и денег. Наоборот, потом выключаю его и включаю кондиционер часа на два-три на том холоде, который у меня есть в тающем льду. Так что речь идет о резервуарах-аккумуляторах холода. И мы разрабатываем такую ​​систему.

Означает ли это, что путем хранения на холоде или льду можно сбалансировать энергетические пики, возникающие из-за разницы между спросом и предложением энергии?

Да. Это похоже на электромобиль, в котором энергия хранится в аккумуляторе. Итак, я иду на работу, и система охлаждения автоматически включается, когда это удобно не только поставщику энергии, но и дому.

Профессор Михал Масарикработает на машиностроительном факультете ГТУ Института энергетических машин и оборудования. В своем творчестве он прежде всего имеет дело с теплом и холодом. Он также читает лекции на строительном факультете на кафедре технического строительного оборудования, а также в техникумах Брно и Вены.

Решение даже для обычных людей

Это решение предназначено для заводов, предприятий или для обычных домохозяйств?

Подходит как для домашнего хозяйства, так и для крупных компаний. Скорее, мы хотим сосредоточиться на домохозяйствах или среднем бизнесе. Но система будет модульной, а это значит, что подачу холода можно будет увеличивать и уменьшать.

В то же время все будет умно. Умные дома с умными сетями сейчас в моде. И наша технология может стать частью такого интеллектуального решения. Проще говоря, энергетическая компания скажет вам, что теперь необходимо производить холод.

Не займет ли такая холодильная камера много места?

Нет, именно в этом вся хитрость. Лед имеет огромную емкость хранения. Когда из литра воды делаешь килограмм льда, получается много энергии. При этом он совсем не большой. Вам, скажем, хватит кубика размером с половину кухонного стола. Поставить его можно даже в углу гаража.

И как вы транспортируете или распределяете энергию льда по всему дому?

Вы распределяете энергию в виде холода по дому. Так кондиционер работать не будет, а будет циркулировать хладоноситель холода, будь то гликоль или холодная вода. И она будет охлаждаться в резервуаре, который будет полон льда. Пока лед не растает полностью, температура раствора в резервуаре все еще составляет 0 °С. То есть теплая вода из кондиционера поступает к вам в бак, там остывает, а холодная выходит обратно и охлаждает дом.

Откройте для себя мир технологий на Živé.sk.

Прочтите эксклюзивный контент, который мы готовим для вас, чтобы вы не пропустили важную информацию или новости, о которых мы сообщаем вам ежедневно.Только сейчас вы можете получить к нему доступ на 1 год всего за 12 евро по коду extra12.