Obnovitelné zdroje energie bez fosilních paliv často kolísají a je obtížné je důsledně využívat. Vezměte si solární energii: v některých částech světa je hojnost slunečního záření, ale pokud nelze přebytek ušetřit, nelze jej použít, když se setmí.
Australští odborníci na solární energii ze společnosti RayGen se této výzvě staví čelem. V pilotním závodě v Carwarpu ve státě Victoria vyvinuli špičkový systém pro ukládání energie, který využívá jak solární fotovoltaiku, tak solárně-termální technologii, a dodává obnovitelnou energii do místní elektrické sítě.
Elektrická energie, když ji síť nejvíce potřebuje
RayGen využívá rozsáhlé pole zrcadel k zachycení sluneční energie, kterou následně přeměňuje na elektřinu pomocí fotovoltaiky. Soustředěné sluneční paprsky jsou směrovány na solární věž, kde vzniká elektrická energie. Ta se poté buď dodává do sítě, nebo se využívá k ochlazení vodního úložiště téměř na bod mrazu – jako inovativní forma akumulace energie.
Jak ale může studená voda uchovávat solární energii? Vysoce koncentrované solární články totiž produkují velké množství tepla, které lze využít k ohřevu druhé vodní nádrže téměř až k bodu varu. Díky tomuto teplotnímu rozdílu je pak možné využít organický Rankinův cyklus (ORC - viz samostatný box) a technologii turboexpandérů od společnosti Atlas Copco Group k výrobě elektřiny kdykoli – tedy i po západu slunce.
"Když mluvíme o ukládání energie, lidé nejprve myslí na baterie, ale ukládání energie po dobu 12 až 24 hodin je velmi nákladné. Naše expandéry přeměňují tepelnou energii na elektřinu, když ji síť nejvíce potřebuje," říká Louis Mann, manažer marketingu a výzkumu a vývoje ve společnosti Atlas Copco Mafi-Trench v Kalifornii.
„Na světě není mnoho aplikací, které využívají ukládání energie způsobem, jakým to tato elektrárna dělá,“ dodává Louisova kolegyně, Sales and Application Engineer, Ysabel Murguia.
Obrázek vlevo: Technologie turboexpandéru umožňuje kdykoli vyrábět elektřinu.
Pravý obrázek: Pilotní elektrárna RayGen v Austrálii využívá solární fotovoltaiku i solární tepelnou energii k dodávání obnovitelné energie do místní elektrické sítě. (Fotografie s povolením společnosti RayGen Resources Pty Ltd.)
Rozšiřování
Společnost Atlas Copco oslovila firma RayGen díky jejím dlouholetým zkušenostem s technologií ORC turboexpandérů, které sahají až do 80. let. Pilotní závod zahájil provoz v roce 2022 a jeho počáteční úspěch spolu s rostoucím zájmem energetických společností z různých částí světa vedly k dalšímu rozšiřování ambicí.
„Pro pilotní závod jsme postavili expander-generátor velikosti frame 4, který je integrálně spojený s převodovkou,“ vysvětluje Ysabel. „Frame 4 je středně velký stroj, zatímco komerční systém bude vyžadovat nově vyvinutou největší velikost. Nyní společně s RayGen vyvíjíme řešení v plném měřítku.“
Perspektivní řešení
Skutečná demonstrace je v komerčním měřítku, aby se světu ukázalo, že tento typ ukládání energie je nejen technicky možný, ale také komerčně proveditelný.
„V energetické transformaci obecně vidíme trend směrem k větším strojům, které umožňují tyto technologie škálovat a zefektivnit díky úsporám z rozsahu,“ říká Louis.
Toto partnerství tak pomáhá vyvíjet transformační technologii, která může energetickému sektoru poskytnout spolehlivější a konzistentnější obnovitelnou energii s minimálním množstvím odpadu.
„Takovéto ukládání energie není běžné, ale má potenciál změnit světový pohled na obnovitelné zdroje energie,“ říká Ysabel.
Máte zájem o toto řešení nebo o technologii turboexpandéru obecně? Přečtěte si více v tomto blogovém příspěvku.
