Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Megoldódni látszik az energiatárolás problémája egy új fejlesztéssel

A spanyol kutatók egyelőre egy prototípust hoztak létre az új technológia segítségével.

Létrehozva:

|

Spanyol kutatók olyan új hőenergia-tároló rendszert (TES) terveztek, amely termoelektromos hőszivattyút (TEHP) használ az áram hővé történő átalakításához – számol be a PV Magazine. A hőszivattyút a változó vezetőképességű hőcsövek alternatívájaként használják. Az újszerű kialakítás négy fő komponenst tartalmaz, nevezetesen egy termoelektromos hőszivattyúrendszert, egy elektromos ellenállást, egy TES-ciklust, valamint egy nyílt hurkot, amelyben a levegő a hőátadó közeg. A rendszer levegőjét a termoelektromos hőszivattyú melegíti fel, amely termoelektromos modulokat használ, kiegészítve az elektromos ellenállással. A berendezés termoelektromos része hat TEHP-blokkból épül fel. Az első három egyfokozatú termoelektromos hőszivattyú (OTEHP) konfigurációt alkalmaz, mindegyik egy-egy TEM-et használ, mindkét oldalon egy-egy hőcserélővel. A következő három blokk kétfokozatú hőelektromos hőszivattyú (TTEHP), piramis alakú konfigurációval. Ennek a köztes hőcserélőnek a kialakítása egy nagyhatékonyságú, négy hőcsőből álló rendszert használ, amelyben munkafolyadékként víz van. A hőátadás az első fokozatból a második fokozatba ezeken a csöveken keresztül, a víz halmazállapot-változása révén történik.

A kutatók egy rendszerprototípust is létrehoztak, amelyen 45 forgatókönyvet teszteltek különböző feszültségekkel, bemeneti hőmérsékletekkel, illetve és légáramlási sebességekkel. A feszültségek 4, 6, 8 vagy 10 volt, a bemeneti hőmérséklet 120, 160 vagy 200 Celsius-fok, a légáramlási sebesség pedig 13, 18 vagy 23 köbméter per óra volt, utóbbi esetén 655,5 wattnyi hőt termeltek 1,35 COP mellett.

A kifejlesztett TEHP-rendszer integrálása egy elektromos ellenálláson alapuló hőenergiatároló rendszer töltési folyamatába 15, illetve 30 százalékkal növeli az energiaátalakítás hatékonyságát 120 és 200 Celsius-fok közötti energiatárolási hőmérséklet esetén. A javasolt rendszerkonfiguráció 135 Celsius-fokon 112,6 százalékos hatásfokot érhet el. A csapat következő céljai között szerepel, hogy a rendszer viselkedését változó hidegforrás-hőmérséklet esetén is teszteljék.

Advertisement

Zöld Energia

Az energiatárolás új játékszabályai és a megtérülési modellek kockázatai

Az exportbüntető piacokon a tároló gazdasági szükségszerűséggé vált, de a régi modellek miatt a projektek könnyen alulteljesíthetik a várakozásokat.

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

A lakossági napelemes piac gyors átalakuláson megy keresztül: a hagyományos, nappali termelésre és hálózati exportmaximalizálásra épülő modellek helyét egyre inkább az akkumulátoros önfogyasztás veszi át – írja az alternativenergia.hu. Ez a váltás azonban komoly kockázatot hordoz a megtérülési számításokban, mert a pénzügyi modellek és teljesítménygaranciák jelentős része még mindig a korábbi, PV-only logikát tükrözi.

Megfordult a gazdasági logika

A klasszikus net metering korszakban a napelemes rendszerek értékét elsősorban a termelt energia mennyisége határozta meg. A többlettermelés egyszerűen a hálózatba került, az inverterek pedig jellemzően optimális közepes teljesítményszinten működtek. A pénzügyi modellek viszonylag egyszerű veszteségfeltételezésekkel dolgoztak.

Advertisement

Ma ez a paradigma már nem áll.

Számos piacon a hálózatba betáplált energia értéke jelentősen elmarad a vételezett villamos energia árától. Egyes régiókban a visszatáplálás nagykereskedelmi szinten kerül elszámolásra, ami akár két-háromszoros árkülönbséget is jelenthet a lakossági tarifához képest. Ennek következtében az akkumulátor már nem opcionális kiegészítő, hanem gazdasági optimalizáló eszköz lett.

Advertisement

Másképp működnek a rendszerek

Az önfogyasztásra optimalizált solar-plus-storage rendszerek energiaáramlása alapvetően eltér a korábbi működéstől. A cél már nem az, hogy a megtermelt energiát minél gyorsabban kitolják a hálózatba, hanem az, hogy a lehető legtovább helyben tartsák.

Advertisement

Ez több fontos üzemeltetési változást hoz:

  • a tárolók gyakrabban ciklizálnak
  • az inverterek sokkal több időt töltenek alacsony teljesítményszinten
  • nő az energiaalakítási lépések száma
  • megjelennek folyamatos parasztikus veszteségek

Ezek a működési módok korábban ritkák voltak, ma viszont tipikussá váltak.

Összetett veszteségek a háttérben

Advertisement

A modern rendszerekben a veszteségek több ponton halmozódnak. AC-csatolt architektúráknál például a többszörös DC-AC-DC-AC átalakítás érdemi energiaveszteséget okozhat. Emellett a tárolók és inverterek készenléti fogyasztása is folyamatos energiaveszteséget jelent.

Kritikus tényező az is, hogy sok inverter hatásfoka alacsony terhelésen jelentősen romlik. Márpedig az önfogyasztásra optimalizált rendszerek életciklusuk nagy részében nem csúcsteljesítményen működnek.

Advertisement

Fontos felismerés, hogy a különböző architektúrák eltérő pontokon „veszítenek energiát”. Nincs univerzális veszteségmechanizmus, ezért a névleges hatásfokok összehasonlítása önmagában félrevezető lehet.

Miért kritikus ez a befektetőknek?

Advertisement

A lakossági portfóliók jelentős része hosszú távú termelési becslésekre épül. Ezek támasztják alá a teljesítménygaranciákat, az adósságszolgálati mutatókat és a befektetői hozamokat.

Ha egy rendszert régi feltételezésekkel modelleznek, de modern önfogyasztási üzemmódban működtetnek, a projekt papíron rendben lehet, a valóságban mégis alulteljesíthet. Ez különösen érzékeny kérdés egy alacsony marzsokkal működő iparágban, ahol a teljesítménygaranciák közvetlenül az operatív cash flow-t terhelik.

Advertisement

Lakossági motivációk is változnak

Iparági adatok szerint a háztartások egyre inkább a villanyszámla-csökkentést és az energia-önellátást jelölik meg fő motivációként az akkumulátor telepítésénél. Azokon a piacokon, ahol az export kedvezőtlen, a tároló csatlakozási aránya már meghaladja a 75 százalékot. Ez azt jelenti, hogy a rendszereket tudatosan olyan üzemre optimalizálják, amelyet a régi modellek nem vettek figyelembe.

Advertisement

Mit kell most újragondolni?

Az iparág számára egyre világosabb, hogy a modellezési és tervezési gyakorlatot frissíteni kell. A szakértők szerint különösen fontos:

Advertisement
  • a valós üzemprofilok modellezése
  • a teljesítménygaranciák újrakalibrálása
  • az alacsony terhelés melletti hatásfok vizsgálata
  • az architektúra-specifikus veszteségek számszerűsítése
  • a transzparens kommunikáció a beruházók felé

Új korszak kezdődött

A napelemes iparág már korábban is szembesült hasonló fordulópontokkal, például a moduldegradáció pontosításakor. Most egy hasonló léptékű korrekció zajlik.

Ahogy a solar-plus-storage válik alapértelmezetté, a siker kulcsa egyre kevésbé a beépített kapacitás, és egyre inkább az lesz, mennyire pontosan értjük az energia valós útját a rendszerben. Aki ezt a váltást figyelmen kívül hagyja, az könnyen olyan portfóliót építhet, amely nem a hardver hibája miatt, hanem a hibás modellezés következtében marad el a várakozásoktól.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák