✖


Jump to content

Хранение тепловой энергии

Накопительная башня централизованного теплоснабжения из Тайсса недалеко от Кремса-ан-дер-Донау в Нижней Австрии с тепловой мощностью 2 ГВтч.
Башня хранения тепловой энергии открыта в 2017 году в Боцен-Больцано , Южный Тироль , Италия.
Строительство соляных резервуаров на электростанции Солана , которые обеспечивают хранение тепловой энергии, позволяющей производить ее в ночное время или в период пиковой нагрузки. [1] [2] Электростанция мощностью 280 МВт рассчитана на шесть часов хранения энергии. Это позволяет станции вырабатывать около 38 процентов проектной мощности в течение года. [3]

Накопитель тепловой энергии ( ТЭС ) — это хранилище тепловой энергии для последующего повторного использования. Используя самые разные технологии, он позволяет хранить избыточную тепловую энергию в течение часов, дней или месяцев. Масштабы как хранения, так и использования варьируются от малых до крупных – от отдельных процессов до района, города или региона. Примерами использования являются балансировка потребности в энергии между дневным и ночным временем, сохранение летнего тепла для зимнего отопления или зимнего холода для летнего охлаждения ( сезонное хранение тепловой энергии ). Средами хранения являются резервуары с водой или ледяной слякотью, массивы естественной земли или коренных пород, доступ к которым осуществляется с помощью теплообменников посредством скважин, глубокие водоносные горизонты , находящиеся между непроницаемыми пластами; неглубокие, облицованные ямы, заполненные гравием и водой и изолированные сверху, а также эвтектические растворы и материалы с фазовым переходом . [4] [5]

Другие источники тепловой энергии для хранения включают тепло или холод, производимые с помощью тепловых насосов из непиковой, более дешевой электроэнергии, практика, называемая сокращением пиковой нагрузки ; тепло теплоэлектростанций (ТЭЦ); тепло, производимое за счет возобновляемой электроэнергии, которое превышает потребность в сети, и отходящее тепло промышленных процессов. Хранение тепла, как сезонное, так и краткосрочное, считается важным средством дешевого балансирования высоких долей производства переменной возобновляемой электроэнергии и интеграции секторов электроэнергетики и отопления в энергосистемы, почти или полностью питаемые возобновляемыми источниками энергии. [6] [7] [8] [9]

Категории

[ редактировать ]

Различные виды хранения тепловой энергии можно разделить на три отдельные категории: явное тепло, скрытое тепло и термохимическое хранение тепла. Каждый из них имеет различные преимущества и недостатки, которые определяют их применение.

Разумное сохранение тепла

[ редактировать ]

Явное накопление тепла (SHS) является наиболее простым методом. Это просто означает, что температура некоторой среды либо увеличивается, либо уменьшается. Этот тип хранилища является наиболее коммерчески доступным из трех; другие методы менее развиты.

Материалы, как правило, недорогие и безопасные. Одним из самых дешевых и наиболее часто используемых вариантов является резервуар для воды, но такие материалы, как расплавленные соли или металлы, можно нагревать до более высоких температур и, следовательно, обеспечить более высокую емкость хранения. Энергия также может храниться под землей (UTES), либо в подземном резервуаре, либо в каком-либо теплоносителе (HTF), протекающем по системе труб, расположенных либо вертикально в U-образных формах (скважинах), либо горизонтально в траншеях. Еще одна система известна как хранилище с уплотненным (или галечным) слоем, в котором некоторая жидкость, обычно воздух, протекает через слой рыхло упакованного материала (обычно камня, гальки или керамического кирпича) для добавления или извлечения тепла.

Недостатком СВС является его зависимость от свойств носителя информации. Емкость хранения ограничена удельной теплоемкостью материала хранения, и система должна быть правильно спроектирована, чтобы обеспечить извлечение энергии при постоянной температуре. [10]

Технология расплавленной соли

[ редактировать ]

расплавленной Явное тепло соли также используется для хранения солнечной энергии при высокой температуре. [11] так называемая технология расплавленной соли или аккумулирование энергии расплавленной соли (MSES). Расплавленные соли можно использовать в качестве метода хранения тепловой энергии. В настоящее время это коммерчески используемая технология хранения тепла, собранного с помощью концентрированной солнечной энергии (например, от солнечной башни или солнечного желоба ). Позже это тепло можно преобразовать в перегретый пар для питания обычных паровых турбин и выработки электроэнергии позднее. Это было продемонстрировано в проекте Solar Two с 1995 по 1999 год. По оценкам 2006 года, годовая эффективность составляла 99%, что означает энергию, сохраняемую за счет хранения тепла перед превращением его в электричество, по сравнению с преобразованием тепла непосредственно в электричество. [12] [13] [14] различные эвтектические смеси Используются разных солей (например, нитрата натрия , нитрата калия и нитрата кальция ). Имеется опыт использования таких систем в несолнечных применениях в химической и металлургической промышленности в качестве теплоносителя.

Соль плавится при температуре 131 ° C (268 ° F). Он хранится в жидком состоянии при температуре 288 ° C (550 ° F) в изолированном «холодном» резервуаре для хранения. Жидкая соль прокачивается через панели солнечного коллектора, где сфокусированное солнце нагревает ее до 566 °C (1051 °F). Затем его отправляют в горячий резервуар для хранения. При правильной изоляции резервуара тепловая энергия может сохраняться до недели. [15] Когда требуется электричество, горячая расплавленная соль перекачивается в обычный парогенератор для производства перегретого пара для привода обычной турбины/генераторной установки, используемой на любой угольной, нефтяной или атомной электростанции. Для турбины мощностью 100 мегаватт потребуется резервуар высотой около 9,1 метра (30 футов) и диаметром 24 метра (79 футов), чтобы при такой конструкции работать в течение четырех часов.

Часть серии о
Устойчивая энергетика
Автомобиль проезжает мимо четырех ветряных турбин в поле, и на горизонте их еще больше.
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Устойчивый транспорт

В стадии разработки находится единый резервуар с разделительной пластиной для разделения холодной и горячей расплавленной соли. [16] Это более экономично за счет достижения на 100% большего запаса тепла на единицу объема по сравнению с системой с двумя резервуарами, поскольку резервуар для хранения расплавленной соли является дорогостоящим из-за своей сложной конструкции. Материалы с фазовым переходом (PCM) также используются для хранения энергии в расплавленных солях. [17] при этом исследования по получению ПКМ со стабилизированной формой с использованием матриц высокой пористости продолжаются. [18]

Большинство солнечных теплоэлектростанций используют эту концепцию хранения тепловой энергии. Электростанция Солана в США может хранить 6-часовую генерирующую мощность в расплавленной соли. Летом 2013 года солнечная электростанция Gemasolar Thermosolar /электростанция на расплавленной соли в Испании достигла первого результата, непрерывно производя электроэнергию 24 часа в сутки в течение 36 дней. [19] , Солнечная тепловая электростанция Cerro Dominador открытая в июне 2021 года, имеет 17,5 часов хранения тепла. [20]

Хранение тепла в резервуарах, прудах или каменных пещерах

[ редактировать ]
См. Также: Пароаккумулятор.

Паровой аккумулятор состоит из изолированного стального резервуара под давлением, содержащего горячую воду и пар под давлением. В качестве устройства аккумулирования тепла он используется для обеспечения производства тепла переменным или постоянным источником в результате переменной потребности в тепле. Паровые аккумуляторы могут сыграть важную роль в хранении энергии в солнечной тепловой энергии проектах .

См. Также: Резервуар для хранения горячей воды.

Большие хранилища, в основном резервуары для хранения горячей воды, широко используются в странах Северной Европы для хранения тепла в течение нескольких дней, для разделения производства тепла и электроэнергии и для удовлетворения пиковых потребностей. используются В некоторых городах изолированные пруды , обогреваемые солнечной энергией, в качестве источника тепла для насосов централизованного теплоснабжения . [21] Межсессионное хранение в пещерах было исследовано и оказалось экономичным. [22] и играет значительную роль в отоплении Финляндии . Производитель энергии Helen Oy оценивает мощность 11,6 ГВтч и тепловую мощность 120 МВт на площади 260 000 м2. 3 цистерна для воды под Мустиккамаа (полностью заряжается или опорожняется за 4 дня при полной мощности), работающая с 2021 года в компенсационные дни пикового производства/спроса; [23] в то время как 300 000 м 3 каменные пещеры на глубине 50 м ниже уровня моря в Круунувуоренранте (недалеко от Лааясало ) были предназначены в 2018 году для хранения тепла летом из теплой морской воды и отдачи его зимой для централизованного теплоснабжения . [24] В 2024 году было объявлено, что муниципальный поставщик энергии Вантаа ввел в эксплуатацию подземное хранилище тепла объемом более 1 100 000 кубических метров (39 000 000 кубических футов) и мощностью 90 ГВтч, которое, как ожидается, будет введено в эксплуатацию в 2028 году. [25]

Технология горячего кремния

[ редактировать ]

Твердый или расплавленный кремний обеспечивает гораздо более высокие температуры хранения, чем соли, что приводит к большей емкости и эффективности. Его исследуют как возможную более энергоэффективную технологию хранения. Кремний способен хранить более 1 МВтч энергии на кубический метр при температуре 1400 °C. Дополнительным преимуществом является относительное содержание кремния по сравнению с солями, используемыми для той же цели. [26] [27]

Расплавленный алюминий

[ редактировать ]

Еще одной средой, способной хранить тепловую энергию, является расплавленный (переработанный) алюминий. Эту технологию разработала шведская компания Azelio. Материал нагревается до 600°С. При необходимости энергия передается в двигатель Стирлинга с помощью теплоносителя.

Хранение тепла в горячих камнях или бетоне

[ редактировать ]

Вода имеет одну из самых высоких теплоемкостей - 4,2 кДж/(кг⋅К), тогда как бетон имеет около трети этой теплоемкости. С другой стороны, бетон можно нагреть до гораздо более высоких температур (1200 °C), например, с помощью электрического нагрева, и поэтому он имеет гораздо более высокую общую объемную емкость. Так, в примере ниже утепленный куб длиной около 2,8 м. 3 по-видимому, обеспечит достаточно места для хранения одного дома, чтобы удовлетворить 50% потребности в отоплении. В принципе, это можно использовать для хранения избыточного ветрового или солнечного тепла благодаря способности электрического отопления достигать высоких температур. На местном уровне строительство солнечной электростанции Wiggenhausen-Süd во ​​Фридрихсхафене на юге Германии международное внимание привлекло . Это включает в себя 12 000 м 3 ( 420 000 куб. футов ) железобетонный тепловой аккумулятор, соединенный с 4300 м 2 ( 46 000 кв. футов ) солнечных коллекторов, которые обеспечат 570 домов примерно 50% отопления и горячей воды. теплоаккумулятор мощностью 130 МВтч Siemens-Gamesa построила недалеко от Гамбурга с температурой 750 °C в базальте и электрической мощностью 1,5 МВт. [28] [29] Аналогичная система запланирована для Сорё , Дания , где 41–58% накопленного тепла (18 МВтч) возвращается для централизованного теплоснабжения города, а 30–41% возвращается в виде электроэнергии. [30]

«Кирпичный тостер» — это недавно (август 2022 г.) анонсированный инновационный тепловой резервуар, работающий при температуре до 1500 °C (2732 °F), который, по утверждению его производителя, Titan Cement/Rondo, должен сократить глобальный выброс CO.
2 выход на 15% за 15 лет. [31]

Скрытое накопление тепла

[ редактировать ]

Поскольку накопление скрытого тепла (LHS) связано с фазовым переходом , общий термин для соответствующей среды — материал с фазовым переходом (PCM). Во время этих переходов тепло можно добавлять или извлекать, не влияя на температуру материала, что дает ему преимущество перед СВС-технологиями. Емкость хранилища также часто выше.

Существует множество доступных ПКМ, включая, помимо прочего, соли, полимеры, гели, парафины и металлические сплавы, каждый из которых имеет разные свойства. Это позволяет более целенаправленно проектировать систему. Поскольку процесс является изотермическим при температуре плавления ПКМ, материал можно выбрать так, чтобы он имел желаемый температурный диапазон. Желательные качества включают высокую скрытую теплоту и теплопроводность. Кроме того, устройство хранения может быть более компактным, если изменения объема во время фазового перехода невелики.

ПКМ подразделяются на органические, неорганические и эвтектические. По сравнению с органическими ПКМ неорганические материалы менее огнеопасны, дешевле и более широко доступны. Они также имеют более высокую емкость хранения и теплопроводность. С другой стороны, органические ПКМ менее коррозионны и менее склонны к расслоению фаз. Эвтектические материалы, поскольку они представляют собой смеси, легче поддаются получению определенных свойств, но имеют низкую скрытую и удельную теплоемкости.

Еще одним важным фактором в LHS является инкапсуляция PCM. Некоторые материалы более склонны к эрозии и утечкам, чем другие. Система должна быть тщательно спроектирована во избежание ненужных потерь тепла. [10]

Технология сплавов с интервалом смешиваемости

[ редактировать ]

с разрывом смешиваемости Сплавы [32] полагаются на фазовый переход металлического материала (см.: скрытое тепло ) для хранения тепловой энергии. [33]

Вместо того, чтобы перекачивать жидкий металл между резервуарами, как в системе с расплавленной солью, металл инкапсулируется в другой металлический материал, с которым он не может сплавляться ( несмешивающийся ). В зависимости от двух выбранных материалов (материал с фазовым переходом и герметизирующий материал) плотность хранения может составлять от 0,2 до 2 МДж/л.

Рабочая жидкость, обычно вода или пар, используется для передачи тепла в систему и из нее. Теплопроводность сплавов с зазором несмешиваемости зачастую выше (до 400 Вт/(м⋅К)) по сравнению с конкурирующими технологиями. [34] [35] это означает, что возможна более быстрая «зарядка» и «разрядка» теплового аккумулятора. Технология еще не реализована в больших масштабах.

Ледяная технология

[ редактировать ]
Основная статья: Кондиционер для хранения льда

Разрабатываются несколько приложений, в которых лед производится в непиковые периоды и используется для охлаждения в более позднее время. [36] [37] Например, кондиционирование воздуха можно обеспечить более экономично, используя дешевую электроэнергию ночью для замораживания воды в лед, а затем используя охлаждающую способность льда во второй половине дня, чтобы уменьшить количество электроэнергии, необходимой для удовлетворения потребностей в кондиционировании воздуха. Для хранения тепловой энергии с использованием льда используется большая теплота плавления воды. Исторически сложилось так, что лед транспортировали с гор в города для использования в качестве охлаждающей жидкости. Одна метрическая тонна воды (= один кубический метр) может хранить 334 миллиона джоулей (МДж) или 317 000 БТЕ (93 кВтч). Относительно небольшое хранилище может вместить достаточно льда, чтобы охладить большое здание в течение дня или недели.

Помимо использования льда в системах прямого охлаждения, он также используется в системах отопления на основе тепловых насосов. В этих приложениях энергия фазового перехода обеспечивает очень значительный уровень тепловой мощности, близкий к нижнему диапазону температур, в котором могут работать водяные тепловые насосы. Это позволяет системе выдерживать самые тяжелые условия тепловой нагрузки и продлевает временные рамки на элементы источника энергии могут возвращать тепло в систему.

Криогенное хранилище энергии

[ редактировать ]
Основная статья: Криогенное хранилище энергии

Криогенное хранилище энергии использует сжижение воздуха или азота в качестве хранилища энергии.

Пилотная криогенная энергетическая система, использующая жидкий воздух в качестве накопителя энергии и низкопотенциальное отходящее тепло для обеспечения теплового расширения воздуха, работала на электростанции в Слау , Великобритания, в 2010 году. [38]

Термохимическое хранение тепла

[ редактировать ]

Термохимическое аккумулирование тепла (ТХС) включает в себя своего рода обратимую экзотермическую / эндотермическую химическую реакцию с термохимическими материалами (ТХМ). В зависимости от реагентов этот метод может обеспечить еще большую емкость хранения, чем LHS.

В одном типе TCS для разложения определенных молекул применяется тепло. Затем продукты реакции разделяются и при необходимости снова смешиваются, что приводит к высвобождению энергии. Некоторыми примерами являются разложение оксида калия (в диапазоне 300–800 °C, с тепловым разложением 2,1 МДж/кг), оксида свинца (300–350 °C, 0,26 МДж/кг) и гидроксида кальция (свыше 450 МДж /кг). °C, где скорость реакции можно увеличить добавлением цинка или алюминия). фотохимическое разложение нитрозилхлорида , и, поскольку для возникновения необходимы фотоны, оно особенно хорошо работает в сочетании с солнечной энергией. Также можно использовать [10]

Адсорбционное (или сорбционное) солнечное отопление и хранение

[ редактировать ]

Адсорбционные процессы также попадают в эту категорию. Его можно использовать не только для хранения тепловой энергии, но и для контроля влажности воздуха. Для этой цели хорошо подходят цеолиты (микропористые кристаллические алюмосиликаты) и силикагели. В жарких и влажных средах эта технология часто используется в сочетании с хлоридом лития для охлаждения воды.

Низкая стоимость (200 долларов США за тонну) и высокая скорость цикла (2000 раз) синтетических цеолитов, таких как Linde 13X с водным адсорбатом, в последнее время вызвали большой академический и коммерческий интерес в связи с использованием для хранения тепловой энергии (TES), особенно низкопотенциальной солнечной энергии. и отходящее тепло. С 2000 года по настоящее время (2020 год) в ЕС было профинансировано несколько пилотных проектов. Основная концепция заключается в сохранении солнечной тепловой энергии в виде скрытой химической энергии в цеолите. Обычно горячий сухой воздух из плоских солнечных коллекторов пропускается через слой цеолита, так что любой присутствующий водный адсорбат удаляется. Хранение может быть дневным, еженедельным, ежемесячным или даже сезонным в зависимости от объема цеолита и площади солнечных тепловых панелей. Когда требуется тепло ночью, в пасмурные часы или зимой, через цеолит проходит увлажненный воздух. Поскольку влага адсорбируется цеолитом, тепло выделяется в воздух, а затем и в пространство здания. Эту форму TES со специфическим использованием цеолитов впервые преподавал Герра в 1978 году. [39] Преимущества перед расплавленными солями и другими высокотемпературными TES заключаются в том, что (1) требуемая температура соответствует только температуре застоя, типичной для солнечного теплового коллектора с плоскими пластинами, и (2) пока цеолит остается сухим, энергия сохраняется на неопределенный срок. Из-за низкой температуры и того, что энергия сохраняется в виде скрытой теплоты адсорбции, что устраняет требования к изоляции системы хранения расплавленной соли, затраты значительно ниже.

Технология гидрата солей

[ редактировать ]

Одним из примеров экспериментальной системы хранения, основанной на энергии химической реакции, является технология гидрата соли. Система использует энергию реакции, возникающую при гидратации или дегидратации солей. Он работает путем сохранения тепла в контейнере, содержащем 50% раствор гидроксида натрия (NaOH). Тепло (например, от использования солнечного коллектора) сохраняется за счет испарения воды в результате эндотермической реакции. При повторном добавлении воды в результате экзотермической реакции выделяется тепло при температуре 50 °C (120 °F). Современные системы работают с КПД 60%. Система особенно выгодна для сезонного хранения тепловой энергии, поскольку высушенную соль можно хранить при комнатной температуре в течение длительного времени без потерь энергии. Контейнеры с обезвоженной солью можно даже перевезти в другое место. Система имеет более высокую плотность энергии , чем тепло, хранящееся в воде, и емкость системы может быть рассчитана на хранение энергии от нескольких месяцев до лет. [40]

В 2013 году голландский разработчик технологий TNO представил результаты проекта MERITS по хранению тепла в соляном контейнере. Тепло, которое можно получить от солнечного коллектора на крыше, вытесняет воду, содержащуюся в соли. При повторном добавлении воды тепло выделяется практически без потерь энергии. Контейнер с несколькими кубическими метрами соли может хранить достаточно этой термохимической энергии, чтобы обогревать дом всю зиму. В умеренном климате, таком как климат Нидерландов, среднее домохозяйство с низким энергопотреблением потребляет около 6,7 ГДж в зиму. Для хранения этой энергии в воде (при разнице температур 70°С) необходимо 23 м 3 потребуется изолированное хранилище воды, превышающее возможности большинства домохозяйств. Использование солевой гидратной технологии с плотностью хранения около 1 ГДж/м. 3 , 4–8 м 3 может быть достаточно. [41]

По состоянию на 2016 год исследователи в нескольких странах проводят эксперименты по определению лучшего типа соли или солевой смеси. Низкое давление внутри контейнера кажется благоприятным для транспортировки энергии. [42] Особенно перспективны органические соли, так называемые ионные жидкости . По сравнению с сорбентами на основе галогенидов лития они менее проблематичны с точки зрения ограниченности мировых ресурсов и по сравнению с большинством других галогенидов и гидроксида натрия (NaOH) они менее коррозионны и не оказывают негативного влияния на загрязнения CO 2 . [43]

Молекулярные связи

[ редактировать ]

Исследуется сохранение энергии в молекулярных связях. плотности энергии, эквивалентные литий-ионным батареям . Были достигнуты [44] Это было сделано с помощью DSPEC (диссенсибилизированной ячейки фотоэлектросинтеза). Это ячейка, которая может хранить энергию, полученную солнечными панелями в течение дня, для использования в ночное время (или даже позже). Он разработан на основе хорошо известного естественного фотосинтеза.

DSPEC генерирует водородное топливо, используя полученную солнечную энергию для разделения молекул воды на элементы. В результате этого разделения водород выделяется, а кислород выделяется в воздух. Это звучит проще, чем есть на самом деле. Четыре электрона молекул воды необходимо разделить и перенести в другое место. Другая сложная часть — это процесс слияния двух отдельных молекул водорода.

DSPEC состоит из двух компонентов: молекулы и наночастицы . Молекула называется сборкой хромофор-катализатор, которая поглощает солнечный свет и запускает катализатор. Этот катализатор разделяет электроны и молекулы воды. Наночастицы собраны в тонкий слой, и одна наночастица содержит множество хромофоров-катализаторов. Функция этого тонкого слоя наночастиц — отводить электроны, отделившиеся от воды. Этот тонкий слой наночастиц покрыт слоем диоксида титана. Благодаря этому покрытию освободившиеся электроны могут переноситься быстрее, что позволяет производить водород. Это покрытие опять-таки покрыто защитным покрытием, которое укрепляет связь между хромофором-катализатором и наночастицей.

Используя этот метод, солнечная энергия, полученная от солнечных панелей, преобразуется в топливо (водород) без выделения так называемых парниковых газов. Это топливо можно хранить в топливном элементе и позднее использовать для выработки электроэнергии. [45]

Молекулярная солнечная тепловая система (MOST)

[ редактировать ]

Еще одним перспективным способом хранения солнечной энергии для производства электроэнергии и тепла является так называемая молекулярная солнечная тепловая система (МОСТ). При таком подходе молекула путем фотоизомеризации превращается в изомер с более высокой энергией. Фотоизомеризация — это процесс, в котором один (цис-транс) изомер превращается в другой под действием света (солнечной энергии). Этот изомер способен хранить солнечную энергию до тех пор, пока она не будет высвобождена тепловым триггером или катализатором (затем изомер преобразуется в свой первоначальный изомер). Многообещающим кандидатом на роль такого МОСТа является Норборнадиен (НБД). Это связано с большой разницей в энергии между NBD и фотоизомером квадрициклана (QC). Эта разница энергий составляет примерно 96 кДж/моль. Также известно, что для таких систем донорно-акцепторные замены обеспечивают эффективное средство красного смещения поглощения с самой длинной длиной волны. Это улучшает согласование солнечного спектра.

Решающей задачей для полезной системы MOST является достижение достаточно высокой плотности накопления энергии (если возможно, выше 300 кДж/кг). Еще одна проблема системы MOST заключается в том, что свет можно собирать в видимой области. Функционализация NBD донорными и акцепторными единицами используется для корректировки этих максимумов поглощения. Однако этот положительный эффект на поглощение солнечной энергии компенсируется более высокой молекулярной массой. Это означает меньшую плотность энергии. Это положительное влияние на поглощение солнечной энергии имеет еще один недостаток. А именно, что время хранения энергии уменьшается, когда поглощение смещено в красную сторону. Возможным решением преодоления этой антикорреляции между плотностью энергии и красным смещением является соединение одного хромофора с несколькими фотопереключателями. В этом случае выгодно образовывать так называемые димеры или тримеры. НБД имеет общего донора и/или акцептора.

Каспер Мот-Поулсен и его команда попытались обеспечить стабильность фотоизомера высокой энергии, используя два фотопереключателя с электронной связью и отдельными барьерами для термического преобразования. [46] При этом синий сдвиг произошел после первой изомеризации (от NBD-NBD до QC-NBD). Это привело к более высокой энергии изомеризации второго события переключения (от QC-NBD до QC-QC). Еще одним преимуществом этой системы за счет совместного использования донора является снижение молекулярной массы на единицу норборнадиена. Это приводит к увеличению плотности энергии.

В конечном итоге эта система сможет достичь квантового выхода фотоконверсии до 94% на единицу NBD. Квантовый выход является мерой эффективности излучения фотонов. С помощью этой системы измеренная плотность энергии достигла 559 кДж/кг (превысив целевой показатель в 300 кДж/кг). Таким образом, потенциал молекулярных фотопереключателей огромен — не только для хранения солнечной тепловой энергии, но и для других применений. [46]

В 2022 году исследователи сообщили, что объединили MOST с термоэлектрическим генератором размером с чип для выработки из него электроэнергии. Сообщается, что система может хранить солнечную энергию до 18 лет и может быть вариантом хранения возобновляемой энергии . [47] [48]

Тепловая батарея

[ редактировать ]

Батарея тепловой энергии — это физическая конструкция, используемая для хранения и высвобождения тепловой энергии . Такая тепловая батарея (также известная как TBat) позволяет энергии, доступной в один момент времени, временно сохраняться, а затем высвобождаться в другой раз. Основные принципы, задействованные в тепловой батарее, реализуются на атомном уровне материи: энергия вещества добавляется или забирается либо из твердой массы, либо из жидкого объема, что приводит к изменению температуры . Некоторые тепловые батареи также включают в себя термический переход вещества посредством фазового перехода , который приводит к сохранению и высвобождению еще большего количества энергии из-за дельта -энтальпии плавления или дельта -энтальпии испарения .

Термальные батареи очень распространены и включают в себя такие привычные предметы, как грелка . Ранние примеры тепловых батарей включают каменные и глиняные печи для приготовления пищи, камни, помещенные в огонь, и печи для обжига. Хотя печи и печи являются печами, они также представляют собой системы хранения тепла, которые зависят от сохранения тепла в течение длительного периода времени. Системы хранения тепловой энергии также могут быть установлены в домашних условиях, при этом тепловые батареи и тепловые накопители являются одними из наиболее распространенных типов систем хранения энергии, установленных в домах в Великобритании. [49]

Виды тепловых батарей

[ редактировать ]

Тепловые батареи обычно делятся на 4 категории с разными формами и применениями, хотя в основном все они предназначены для хранения и извлечения тепловой энергии. Они также различаются по способу и плотности хранения тепла. [ нужна ссылка ]

Тепловая батарея с фазовым изменением

[ редактировать ]

Материалы с фазовым переходом, используемые для хранения тепла, способны сохранять и выделять значительную теплоемкость при температуре, при которой они меняют фазу. Эти материалы выбираются в зависимости от конкретных применений, поскольку существует широкий диапазон температур, которые могут быть полезны в различных приложениях, и широкий спектр материалов, которые меняют фазу при разных температурах. Эти материалы включают соли и воски, специально разработанные для тех применений, для которых они предназначены. Помимо промышленных материалов, вода является материалом с фазовым переходом. Скрытая теплота воды составляет 334 Дж/грамм. Фазовый переход воды происходит при температуре 0 ° C (32 ° F).

В некоторых приложениях в качестве холодильного хранилища используется теплоемкость воды или льда; другие используют его в качестве накопителя тепла. Он может обслуживать любое приложение; Лед можно растопить, чтобы сохранить тепло, а затем снова заморозить, чтобы согреть окружающую среду. Преимущество использования фазового перехода таким способом заключается в том, что данная масса материала может поглощать большое количество энергии без изменения его температуры. Следовательно, тепловую батарею, в которой используется изменение фазы, можно сделать легче или в нее можно вложить больше энергии без неприемлемого повышения внутренней температуры. [ нужна ссылка ]

Герметичная тепловая батарея

[ редактировать ]

Инкапсулированная тепловая батарея физически похожа на тепловую батарею с фазовым переходом в том, что она представляет собой ограниченное количество физического материала, который термически нагревается или охлаждается для хранения или извлечения энергии. Однако в инкапсулированной тепловой батарее без фазового перехода температура вещества изменяется, не вызывая фазового изменения. Поскольку изменение фазы не требуется, для использования в инкапсулированной тепловой батарее доступно гораздо больше материалов. Одним из ключевых свойств инкапсулированной тепловой батареи является ее объемная теплоемкость (VHC), также называемая объемной удельной теплоемкостью . Для этих тепловых батарей используются несколько веществ, например вода, бетон, влажный или сухой песок. [50] [51]

Примером герметизированной тепловой батареи является бытовой водонагреватель с накопительным баком. [52] [53] Эту тепловую батарею обычно заряжают медленно в течение примерно 30–60 минут для быстрого использования при необходимости (например, 10–15 минут). Многие коммунальные предприятия, понимая природу водонагревателей как «тепловых батарей», начали использовать их для поглощения избыточной энергии из возобновляемых источников, когда она доступна для последующего использования домовладельцем. Согласно цитированной выше статье, [52] «Чистая экономия для электроэнергетической системы в целом может составить 200 долларов в год на каждый обогреватель, часть из которых может быть передана его владельцу».

Исследования по использованию песка в качестве носителя тепла проводились в Финляндии, где в 2022 году был построен прототип песчаной батареи мощностью 8 МВтч для хранения возобновляемой солнечной и ветровой энергии в виде тепла для последующего использования в системах централизованного теплоснабжения и, возможно, в дальнейшем для выработки электроэнергии. [54] [55]

Наземная теплообменная тепловая батарея

[ редактировать ]
Основная статья: Земляной теплообменник
Термальная батарея
Тип Энергия
Working principleПринцип работы Термодинамика
Изобретенный Тепловые насосы, используемые в изображенном выше GHEX, были изобретены в 1940-х годах Робертом К. Уэббером.
Первое производство Тепловые насосы впервые были произведены в 1970-х годах.

Наземный теплообменник (GHEX) — это участок земли, который используется в качестве тепловой батареи сезонного/годового цикла. Эти тепловые батареи представляют собой участки земли, в которые проложены трубы для передачи тепловой энергии. Энергия добавляется к GHEX за счет пропускания жидкости с более высокой температурой по трубам и, таким образом, повышения температуры местной земли. Энергию также можно получить из GHEX, пропуская жидкость с более низкой температурой по тем же трубам.

GHEX обычно реализуются в двух формах. На рисунке выше изображен так называемый «горизонтальный» GHEX, где траншея используется для укладки некоторого количества труб в замкнутый контур в земле. Их также формируют путем бурения скважин в земле вертикально или горизонтально, а затем трубы вставляются в виде замкнутого контура с U-образным изгибом на дальнем конце петли.

Тепловая энергия может быть добавлена ​​или удалена из GHEX в любой момент времени. Однако чаще всего они используются в качестве сезонного накопителя тепловой энергии, работающего в годовом цикле, когда энергия извлекается из здания в течение летнего сезона для охлаждения здания и добавляется в GHEX. Затем эта же энергия позже извлекается из GHEX в зимний сезон для обогрева здания. Этот годовой цикл добавления и вычитания энергии легко предсказуем на основе энергетического моделирования обслуживаемого здания. Термальная батарея, используемая в этом режиме, является возобновляемым источником энергии , поскольку энергия, добытая зимой, будет восстановлена ​​в GHEX следующим летом в постоянно повторяющемся цикле. Этот тип работает от солнечной энергии, поскольку летом солнечное тепло забирается из здания и сохраняется в земле для использования в следующем зимнем сезоне для отопления. Существует два основных метода тестирования теплового отклика, которые используются для характеристики теплопроводности и теплоемкости/коэффициента диффузии тепловых батарей GHEX: подгонка одномерной кривой в логарифмическом времени. [56] и недавно выпущенное расширенное тестирование термического реагирования. [57] [58]

Хороший пример годового цикла тепловой батареи GHEX можно увидеть в исследовании здания ASHRAE. [59] Как видно на графике «Температуры контура заземления и окружающего воздуха по дате» (рис. 2–7), можно легко увидеть синусоидальную форму годового цикла температуры земли, поскольку тепло сезонно извлекается из земли зимой и отводится в атмосферу. летом заземляется, создавая «тепловой заряд» земли в одном сезоне, который не разряжается и перемещается в другом направлении от нейтрального до следующего сезона. Другие, более совершенные примеры наземных тепловых батарей, в которых используются специально разработанные тепловые схемы скважины, в настоящее время находятся в стадии исследований и начинают использоваться. [ нужна ссылка ]

Другие тепловые батареи

[ редактировать ]

В оборонной промышленности первичные расплавленно-солевые батареи называют «тепловыми батареями». Это неперезаряжаемые электрические батареи, использующие в качестве электролита легкоплавкую эвтектическую смесь ионных солей металлов (хлориды натрия, калия и лития, бромиды и т. д.), изготовленные из солей в твердой форме. Пока соли остаются твердыми, аккумулятор имеет длительный срок хранения — до 50 [60] годы. После активации (обычно с помощью пиротехнического источника тепла ) и плавления электролита он становится очень надежным и обладает высокой плотностью энергии и мощности. Они широко используются в военных целях, таких как управляемые ракеты малого и большого размера и ядерное оружие. [ нужна ссылка ]

Существуют и другие предметы, которые исторически назывались «тепловыми батареями», например тепловые пакеты, накапливающие энергию, которые лыжники используют для согрева рук и ног (см. грелка для рук ). Они содержат железный порошок, смоченный бескислородной соленой водой, который быстро разъедает в течение нескольких часов, выделяя тепло под воздействием воздуха. Мгновенные холодные компрессы поглощают тепло за счет нехимического фазового перехода, например, путем поглощения эндотермического тепла растворов определенных соединений.

Один общий принцип этих других тепловых батарей заключается в том, что происходящая реакция необратима. Таким образом, эти батареи не используются для хранения и извлечения тепловой энергии.

Электрический тепловой аккумулятор

[ редактировать ]
Основная статья: Накопительный обогреватель

Накопительные обогреватели являются обычным явлением в европейских домах и оснащены счетчиками времени использования (традиционно использующими более дешевую электроэнергию в ночное время). Они состоят из керамических кирпичей высокой плотности или феолитовых блоков, нагретых до высокой температуры с помощью электричества, и могут иметь или не иметь хорошую изоляцию и средства контроля для выделения тепла в течение нескольких часов. Несколько советов: не используйте их в местах, где есть маленькие дети, или там, где существует повышенный риск возгорания из-за плохого ведения домашнего хозяйства, а также из-за высоких температур. [61] [62]

С развитием ветровой и солнечной энергии (и других возобновляемых источников энергии), обеспечивающей постоянно растущую долю энергии, потребляемой в электросети в некоторых странах, несколько коммерческих компаний изучают возможность использования более крупных систем хранения электроэнергии. В идеале использование избыточной возобновляемой энергии преобразуется в высокотемпературное высокопотенциальное тепло в высокоизолированных теплоаккумуляторах для последующего использования, когда это необходимо. Новой технологией является использование аккумуляторов тепла с вакуумной суперизоляцией (VSI). [63] Использование электричества для выработки тепла, а не прямого тепла от солнечных тепловых коллекторов, означает, что могут быть реализованы очень высокие температуры, что потенциально обеспечивает межсезонную передачу тепла - сохранение высокопотенциального тепла летом из избыточной генерации фотогальваники в тепло, сохраняемое для следующей зимой с относительно минимальными потерями .

Хранение солнечной энергии

[ редактировать ]
Основные статьи: Солнечный резервуар для хранения горячей воды и сезонное хранилище тепловой энергии.

Солнечная энергия – это применение хранения тепловой энергии. Большинство практичных систем хранения солнечной тепловой энергии обеспечивают хранение энергии от нескольких часов до дневного количества. Однако все большее число объектов используют сезонные накопители тепловой энергии (СТЭС), позволяющие хранить солнечную энергию летом для обогрева помещений зимой. [64] [65] [66] В 2017 году солнечное сообщество Drake Landing Solar Community в Альберте, Канада, достигло круглогодичной доли солнечного отопления 97%, что стало мировым рекордом благодаря включению STES. [64] [67]

Совместное использование скрытого тепла и явного тепла возможно при использовании высокотемпературного солнечного тепла. Различные эвтектические смеси металлов, таких как алюминий и кремний ( AlSi
12 ) имеют высокую температуру плавления, подходящую для эффективного производства пара, [68] в то время как материалы на основе цемента с высоким содержанием глинозема обеспечивают хорошие возможности хранения. [69]

Насосное хранилище электроэнергии

[ редактировать ]

В аккумулировании электроэнергии с накачкой (PHES) используется реверсивная система теплового насоса для хранения энергии в виде разницы температур между двумя накопителями тепла. [70] [71] [72]

Изэнтропический

[ редактировать ]

Изэнтропические системы включают в себя два изолированных контейнера, заполненных, например, щебнем или гравием: горячий резервуар, хранящий тепловую энергию при высокой температуре/давлении, и холодный резервуар, хранящий тепловую энергию при низкой температуре/давлении. Сосуды соединены сверху и снизу трубами, и вся система заполнена инертным газом, например аргоном . [73]

Во время зарядки система может использовать внепиковую электроэнергию для работы в качестве теплового насоса . В одном прототипе использовался аргон при температуре окружающей среды, и давление сверху холодильной камеры адиабатически сжималось до давления, например, 12 бар, нагревая его примерно до 500 ° C (900 ° F). Сжатый газ переносится в верхнюю часть горячего резервуара, где он просачивается сквозь гравий, передавая тепло породе и охлаждаясь до температуры окружающей среды. Охлажденный, но все еще находящийся под давлением газ, выходящий на дно сосуда, затем адиабатически расширяется до 1 бар, что снижает его температуру до -150 °C. Затем холодный газ пропускают через холодный резервуар, где он охлаждает породу и одновременно нагревается до ее исходного состояния.

Энергия восстанавливается в виде электричества путем обращения цикла вспять. Горячий газ из горячего резервуара расширяется для привода генератора, а затем подается в холодильную камеру. Охлажденный газ, извлеченный из нижней части холодильной камеры, сжимается, в результате чего газ нагревается до температуры окружающей среды. Затем газ переносится на дно горячего сосуда для повторного нагрева.

Процессы сжатия и расширения обеспечиваются специально разработанной поршневой машиной с использованием шиберных клапанов. Избыточное тепло, образующееся из-за неэффективности процесса, выбрасывается в окружающую среду через теплообменники во время цикла разгрузки. [70] [73]

Разработчик заявил, что достижимый КПД туда и обратно составляет 72–80%. [70] [73] Это сопоставимо с >80%, достижимыми при использовании гидроаккумуляторов. [71]

Другая предложенная система использует турбомашины и способна работать на гораздо более высоких уровнях мощности. [72] Использование материала с фазовым переходом в качестве материала для аккумулирования тепла может повысить производительность. [17]

См. также

[ редактировать ]

икона Портал возобновляемой энергетики

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Райт, Мэтью; Херпс, Патрик; и др. Устойчивая энергетика Австралии: План стационарной энергетики Австралии с нулевым выбросом углерода , Институт энергетических исследований, Мельбурнский университет , октябрь 2010 г., стр. 33. Получено с сайта BeyondZeroEmissions.org.
  2. ^ Инновации в концентрации тепловой солнечной энергии (CSP) , веб-сайт RenewableEnergyFocus.com.
  3. ^ Рэй Стерн (10 октября 2013 г.). «Солана: 10 фактов, которые вы не знали о солнечной электростанции возле излучины Хила» . Феникс Нью Таймс .
  4. ^ Саид, Р.М., Шлегель, Дж.П., Кастано, К. и Савафта, Р., 2018. Получение и улучшение термических характеристик нового (от твердого до геля) формостабильного эвтектического ПКМ, модифицированного нанографеновыми пластинками. Журнал хранения энергии, 15, стр. 91–102.
  5. ^ Саид, Р.М., Шлегель, Дж.П., Кастано, К., Савафта, Р. и Кутуру, В., 2017. Получение и термические характеристики эвтектической смеси метилпальмитата и лауриновой кислоты в качестве материала с фазовым переходом (PCM). Журнал хранения энергии, 13, стр. 418–424.
  6. ^ Джейкобсон, Марк З.; Делукки, Марк А.; Кэмерон, Мэри А.; Фрю, Бетани А. (2015). «Недорогое решение проблемы надежности сети со 100% проникновением прерывистого ветра, воды и солнечной энергии для всех целей» . Труды Национальной академии наук . 112 (49): 15060–5. Бибкод : 2015PNAS..11215060J . дои : 10.1073/pnas.1510028112 . ПМК   4679003 . ПМИД   26598655 .
  7. ^ Матисен, Б.В.; Лунд, Х.; Коннолли, Д.; Венцель, Х.; Остергаард, Пенсильвания; Моллер, Б.; Нильсен, С.; Риджан, И.; Карнё, П.; Сперлинг, К.; Хвелплунд, ФК (2015). «Интеллектуальные энергетические системы для согласованных 100% возобновляемых источников энергии и транспортных решений». Прикладная энергетика . 145 : 139–54. Бибкод : 2015ApEn..145..139M . дои : 10.1016/j.apenergy.2015.01.075 .
  8. ^ Хеннинг, Ханс-Мартин; Палцер, Андреас (2014). «Комплексная модель немецкого электроэнергетического и теплового сектора в будущей энергетической системе с доминирующим вкладом технологий возобновляемой энергетики - Часть I: Методология». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 30 : 1003–18. дои : 10.1016/j.rser.2013.09.012 .
  9. ^ Бауэр, Томас; Штайнманн, Вольф-Дитер; Лэнг, Доэрте; Тамме, Райнер (2012). «Материалы и системы хранения тепловой энергии» . Ежегодный обзор теплопередачи . 15 (15): 131–177. doi : 10.1615/AnnualRevHeatTransfer.2012004651 . ISSN   1049-0787 .
  10. ^ Jump up to: а б с Сарбу, Иоан; Себарчиевич, Калин (январь 2018 г.). «Комплексный обзор хранения тепловой энергии» . Устойчивость . 10 (1): 191. дои : 10.3390/su10010191 .
  11. ^ Бауэр, Томас; Оденталь, Кристиан; Бонк, Александр (апрель 2021 г.). «Хранилище расплавленной соли для производства электроэнергии» . Технология инженера-химика (на немецком языке). 93 (4): 534–546. doi : 10.1002/cite.202000137 . ISSN   0009-286X . S2CID   233913583 .
  12. ^ Манчини, Том (10 января 2006 г.). «Преимущества использования расплавленной соли» . Сандианские национальные лаборатории. Архивировано из оригинала 5 июня 2011 года . Проверено 14 июля 2011 г.
  13. ^ Джонс, Б.Г.; Рой, РП; Бол, RW (1977). «Система хранения энергии на расплавленной соли. Технико-экономическое обоснование». Теплопередача в энергосбережении; Материалы зимнего ежегодного собрания : 39–45. Бибкод : 1977htec.proc...39J .
  14. ^ Бьелло, Дэвид (18 февраля 2009 г.). «Как использовать солнечную энергию ночью» . Научный американец . Архивировано из оригинала 13 января 2017 года.
  15. ^ Эрлих, Роберт (2013). «Теплохранилище». Возобновляемая энергия: первый курс . ЦРК Пресс. п. 375. ИСБН  978-1-4398-6115-8 .
  16. ^ «Солнечная энергия движется к холмам, поскольку технология башен переворачивается с ног на голову» . 30 января 2012 года. Архивировано из оригинала 7 ноября 2017 года . Проверено 21 августа 2017 г.
  17. ^ Jump up to: а б «Использование инкапсулированных солей фазового перехода для концентрированной солнечной электростанции» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 10 июля 2016 года . Проверено 2 ноября 2017 г.
  18. ^ Митран, Рауль-Огюстен; Линку, Дэниел; Бухелцяну, Люциан; Бергер, Даниэла; Матей, Кристиан (15 сентября 2020 г.). «Материалы с фазовым переходом, стабилизированные формой, с использованием расплавленных эвтектических матриц NaNO3 – KNO3 и мезопористых кремнеземных матриц» . Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 215 : 110644. doi : 10.1016/j.solmat.2020.110644 . ISSN   0927-0248 . S2CID   224912345 .
  19. ^ «Крупнейшая в мире солнечная тепловая электростанция с накопителями запускается в эксплуатацию – CleanTechnica» . Cleantechnica.com . 14 октября 2013 года . Проверено 9 мая 2018 г.
  20. ^ «В Чили открыта концентрированная солнечная электростанция Cerro Dominador» . 9 июня 2021 г. Проверено 13 июня 2021 г.
  21. ^ Эпп, Бербель (17 мая 2019 г.). «Сезонное хранение тепла в яме: ориентировочная стоимость 30 евро/м³» .
  22. ^ Гебремедин, Алемайеху; Зинко, Хеймо. «Сезонные накопления тепла в системах централизованного теплоснабжения» (PDF) . Линчёпинг, Швеция: Университет Линчёпинга. Архивировано (PDF) из оригинала 13 января 2017 года.
  23. ^ «Гигантская пещерная теплоаккумулирующая установка будет построена в Мустиккамаа в Хельсинки» . 22 марта 2018 г.
  24. ^ «В скальных пещерах Круунувуоренранта планируется построить первое в мире сезонное хранилище энергии такого рода» . 30 января 2018 г.
  25. ^ «Огромная пещера скоро будет раскопана возле Икеи в Вантаа» . Helsingin Sanomat (на финском языке). 5 апреля 2024 г. Проверено 5 апреля 2024 г.
  26. ^ «Расплавленный кремний, используемый для хранения тепловой энергии» . Инженер . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года . Проверено 2 ноября 2016 г. .
  27. ^ «Система накопления энергии на основе кремния из песка» . www.powerengineeringint.com . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года . Проверено 2 ноября 2016 г. .
  28. ^ «Впервые в мире: Siemens Gamesa начинает эксплуатацию своей инновационной системы хранения электротермической энергии» . Проверено 27 июля 2019 г.
  29. ^ «Проект Siemens по испытанию нагретых камней для крупномасштабного и недорогого хранения тепловой энергии» . Полезное погружение . 12 октября 2016 г. Архивировано из оригинала 13 октября 2016 г. . Проверено 15 октября 2016 г.
  30. ^ «Новое хранилище энергии для сбора зеленой энергии в горячих камнях» . Инженер . 25 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 26 ноября 2016 г. . Проверено 26 ноября 2016 г.
  31. ^ «Производители заявляют: тепловая батарея Rondo» .
  32. ^ «Веб-сайт, посвященный термическому хранению сплавов с разрывом в смешиваемости» . Архивировано из оригинала 12 марта 2018 года.
  33. ^ Роусон, Энтони; Киси, Эрих; Суго, Хибер; Фидлер, Томас (1 октября 2014 г.). «Эффективная проводимость сплавов Cu–Fe и Sn–Al в зоне смешения» . Международный журнал тепломассообмена . 77 : 395–405. doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.05.024 .
  34. ^ Суго, Хибер; Киси, Эрих; Каскелли, Дилан (1 марта 2013 г.). «Сплавы с запрещенной зоной смешивания с инверсной микроструктурой и высокой теплопроводностью для хранения тепла с высокой плотностью энергии». Прикладная теплотехника . 51 (1–2): 1345–1350. Бибкод : 2013AppTE..51.1345S . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2012.11.029 .
  35. ^ «Термические конденсаторы, изготовленные из сплавов с запрещенной способностью смешивания (MGA) (доступна загрузка в формате PDF)» . Исследовательские ворота . Архивировано из оригинала 28 февраля 2017 года . Проверено 27 февраля 2017 г. .
  36. ^ Сайто, Акио (1 марта 2002 г.). «Последние достижения в исследованиях по хранению холодной тепловой энергии» . Международный журнал холодильного оборудования . 25 (2): 177–189. дои : 10.1016/S0140-7007(01)00078-0 . ISSN   0140-7007 .
  37. ^ «Как работает хранение тепловой энергии» . Проверено 7 июля 2024 г.
  38. ^ Роджер Харрабин, аналитик BBC Environment (2 октября 2012 г.). «Жидкий воздух «даёт надежду на сохранение энергии» » . Новости BBC, Наука и окружающая среда . Би-би-си. Архивировано из оригинала 2 октября 2012 года . Проверено 2 октября 2012 г.
  39. ^ Патент США. №4269170 «Адсорбционное солнечное отопление и хранение»; Изобретатель: Джон М. Герра; Выдано 26 мая 1981 г.
  40. ^ Райнер, Клозе. «Сезонное накопление энергии: летнее тепло для зимы» . Цюрих, Швейцария: Эмпа. Архивировано из оригинала 18 января 2017 года.
  41. ^ Проект MERITS «Компактное хранение тепла». «ЗАСТОИМОСТИ» . Архивировано из оригинала 15 августа 2017 года . Проверено 10 июля 2017 г.
  42. ^ Де Йонг, Ард-Джан; Ван Влит, Лоуренс; Хогертс, Кристоф; Роландс, Марк; Кайперс, Рууд (2016). «Термохимическое хранение тепла - от плотности хранения реакции к плотности хранения системы» . Энергетическая процедура . 91 : 128–37. Бибкод : 2016EnPro..91..128D . дои : 10.1016/j.egypro.2016.06.187 .
  43. ^ Брюниг, Торге; Крекич, Кристиан; Брюн, Клеменс; Питшниг, Рудольф (2016). «Калориметрические исследования и структурные аспекты ионных жидкостей при создании сорбционных материалов для хранения тепловой энергии» . Химия: Европейский журнал . 22 (45): 16200–16212. дои : 10.1002/chem.201602723 . ПМЦ   5396372 . ПМИД   27645474 .
  44. ^ Колпак, Алексей М.; Гроссман, Джеффри С. (2011). «Углеродные нанотрубки, функционализированные азобензолом, как солнечное тепловое топливо с высокой плотностью энергии». Нано-буквы . 11 (8): 3156–62. Бибкод : 2011NanoL..11.3156K . дои : 10.1021/nl201357n . ПМИД   21688811 .
  45. ^ «Запас энергии в химических связях молекул» . Энергетическая независимость вне сети . 21 января 2014 года . Проверено 27 января 2021 г.
  46. ^ Jump up to: а б Мансо, Мадс; Петерсен, Энн Углхолдт; Ван, Чжихан; Эрхарт, Пол; Нильсен, Могенс Бронстед; Мот-Поульсен, Каспер (16 мая 2018 г.). «Молекулярное хранение солнечной тепловой энергии в олигомерах фотопереключателей увеличивает плотность энергии и время хранения» . Природные коммуникации . 9 (1): 1945. Бибкод : 2018NatCo...9.1945M . дои : 10.1038/s41467-018-04230-8 . ISSN   2041-1723 . ПМК   5956078 . ПМИД   29769524 .
  47. ^ Хокинс, Джошуа (15 апреля 2022 г.). «Новая жидкостная система может произвести революцию в солнечной энергетике» . БГР . Проверено 18 апреля 2022 г.
  48. ^ Ван, Чжихан; Ву, Чжэньхуа; Ху, Чжию; Оррего-Эрнандес, Джессика; Му, Эржень; Чжан, Чжао-Ян; Еврик, Мартин; Лю, Ян; Фу, Сюэчэн; Ван, Фэндань; Ли, Тао; Мот-Поульсен, Каспер (16 марта 2022 г.). «Выработка солнечной тепловой электроэнергии в масштабе микросхемы» . Отчеты о клетках Физические науки . 3 (3): 100789. Бибкод : 2022CRPS....300789W . дои : 10.1016/j.xcrp.2022.100789 . hdl : 10261/275653 . ISSN   2666-3864 . S2CID   247329224 .
  49. ^ «Хранение энергии» . Трест энергосбережения . Проверено 18 июня 2024 г.
  50. ^ " "Имеется большой опыт работы с твердотельными высокотемпературными хранилищами" " . Солнечнотермический мир . 6 марта 2024 г.
  51. ^ «Обзор поставщиков решений для высокотемпературного хранения — статус, март 2024 г.» (PDF) . Март 2024.
  52. ^ Jump up to: а б Ваш домашний водонагреватель скоро может стать аккумулятором, Washington Post, 24 февраля 2016 г., Крис Муни
  53. ^ Скрытая батарея: возможности электрического нагрева воды, The Brattle Group, подготовлено для Национальной ассоциации сельских электрокооперативов (NRECA) и Совета по защите природных ресурсов (NRDC), январь 2016 г., Райан Хледик, Джуди Чанг, Роджер Люкен
  54. ^ Мэтт МакГрат (5 июля 2022 г.). «Изменение климата: «Песочная батарея» может решить большую проблему зеленой энергетики» . Новости Би-би-си.
  55. ^ «Песочные батареи обеспечивают теплом сети централизованного теплоснабжения в Финляндии» . Солнечнотермический мир . 6 марта 2024 г.
  56. ^ «Информация о тесте | Главная | Название сайта» . geotctest.com .
  57. ^ Лю, Сяобин; Клеменци, Рик; Лю, Су (1 апреля 2017 г.). «Усовершенствованный метод измерения теплопроводности грунта» . дои : 10.2172/1354667 . OSTI   1354667 – через www.osti.gov.
  58. ^ «Испытание на термический отклик делает шаг вперед», Geo Outlook 2017, том 14, № 3, Рик Клеменци, Сяобин Лю, Гарен Юбэнк и Джуди Сиглин» .
  59. ^ «Эффективность систем HVAC в здании штаб-квартиры ASHRAE», Джеффри Д. Спитлер, Лаура Э. Саутард, Сяобин Лю, GeoExchange Organization, 30 сентября 2014 г., см. рисунок 2-7 (pdf, стр. 32): Окружающий воздух и вода в грунтовом контуре. температуры подачи в часы занятости» .
  60. ^ Батарея расплавленной соли # Использование
  61. ^ "отчет" . Проверено 20 февраля 2020 г.
  62. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 14 мая 2016 года . Проверено 20 февраля 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОНАКОПИТЕЛЬНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ
  63. ^ «Веб-сайт Solarthermal world.og» . Проверено 23 июля 2023 г.
  64. ^ Jump up to: а б Вонг Б. (2011). Сообщество Drake Landing Solar. Архивировано 4 марта 2016 года в Wayback Machine . Презентация на конференции IDEA/CDEA District Energy/CHP 2011. Торонто, 26–29 июня 2011 г.
  65. ^ Проект SunStor-4, Марстал, Дания. Солнечная система централизованного теплоснабжения. Архивировано 24 марта 2021 года в Wayback Machine , где есть межсезонная яма для хранения, расширяется.
  66. ^ «Хранение тепловой энергии в термобанках» . ICAX Ltd, Лондон. Архивировано из оригинала 14 ноября 2011 года . Проверено 21 ноября 2011 г.
  67. ^ «Канадское солнечное сообщество устанавливает новый мировой рекорд по энергоэффективности и инновациям» (пресс-релиз). Природные ресурсы Канады. 5 октября 2012 года. Архивировано из оригинала 3 ноября 2016 года . Проверено 11 января 2017 г.
  68. ^ Харе, Самир; Делл'Амико, Марк; Найт, Крис; МакГарри, Скотт (2012). «Выбор материалов для хранения скрытой энергии высоких температур». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 107 : 20–7. дои : 10.1016/j.solmat.2012.07.020 .
  69. ^ Харе, С.; Делл'Амико, М.; Найт, К.; МакГарри, С. (2013). «Выбор материалов для хранения чувствительной энергии при высоких температурах». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 115 : 114–22. дои : 10.1016/j.solmat.2013.03.009 .
  70. ^ Jump up to: а б с «Насосная тепловая система Isentropic хранит энергию в масштабе сети» . Архивировано из оригинала 22 июля 2015 года . Проверено 19 июня 2017 г.
  71. ^ Jump up to: а б «ХРАНЕНИЕ ЭНЕРГИИ: НЕДОСТАЮЩЕЕ ЗВЕНО В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЯЗАТЕЛЬСТВАХ ВЕЛИКОБРИТАНИЯ» . ИМечЕ. п. 27. Архивировано из оригинала 12 июля 2014 года.
  72. ^ Jump up to: а б «Насосное накопление тепловой энергии» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 22 января 2017 года . Проверено 16 июля 2017 г.
  73. ^ Jump up to: а б с «Технология PHES от Isentropic» . 20 октября 2014 г. Архивировано из оригинала 12 октября 2017 г. Проверено 16 июля 2017 г.
[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Хайман, Лукас Б. Устойчивые системы хранения тепла: планирование, проектирование и эксплуатация . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл, 2011. Печать.
  • Хенрик Лунд , Системы возобновляемой энергии: подход интеллектуальных энергетических систем к выбору и моделированию 100% возобновляемых источников энергии , Academic Press 2014, ISBN   978-0-124-10423-5 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermal_energy_storage&oldid=1236801285#Molten_salt_technology"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2f9e9c904fe77d2792e281dabf72c2bc__1721998740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2f/bc/2f9e9c904fe77d2792e281dabf72c2bc.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Thermal energy storage - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)