Fossiilittomat, uusiutuvat energialähteet vaihtelevat usein ja niitä on vaikea käyttää johdonmukaisesti. Ota aurinkoenergiaa: tietyissä osissa maapalloa on runsaasti auringonpaistetta, mutta jos ylimääräistä ei voi säästää, sitä ei voi käyttää yöllä.
Australialainen aurinkoenergia-asiantuntija RayGen vastaa tähän haasteeseen. Yritys on kehittänyt Victorian Carwarpissa sijaitsevassa pilottilaitoksessa huippuluokan energianvarastointijärjestelmän, joka käyttää sekä aurinkosähköä että aurinkolämpöenergiaa tuottamaan uusiutuvaa energiaa paikalliseen sähköverkkoon.
Sähköä silloin, kun sähköverkko sitä eniten tarvitsee
RayGen kerää aurinkoenergiaa suuren peilikentän avulla ja muuntaa sen sähköksi aurinkosähköllä. Peilit keräävät auringonvaloa, joka ohjataan aurinkotorniin, joka puolestaan tuottaa sähköä. Tätä sähköä käytetään sitten sähköverkon syöttämiseen tavalliseen tapaan tai veden jäähdyttämiseen lähes jäätymiseen energian varastoinnin muodossa.
Miten kylmä vesi voi siis varastoida aurinkoenergiaa? Koska aurinkokennot ovat erittäin tiivistettyjä, ne tuottavat paljon lämpöä, jota voidaan käyttää toisen vesimäärän lämmittämiseen lähelle kiehumispistettä. Tämän lämpötilaeron ansiosta Atlas Copco Groupin orgaanisen Rankine-syklin (ORC - katso erillinen laatikko ) ja turbolaajennustekniikan käyttö mahdollistaa sähköntuotannon milloin tahansa – myös auringonlaskun jälkeen.
"Kun puhutaan energian varastoinnista, ihmiset ajattelevat ensin akkuja, mutta 12-24 tunnin energian varastointi on erittäin kallista. Laajentimemme muuntavat lämpöenergian sähköksi silloin, kun sähköverkko sitä eniten tarvitsee", sanoo Louis Mann, Atlas Copco Mafi-Trenchin markkinointi- ja tutkimuspäällikkö Kaliforniassa.
"Maailmassa ei ole kovinkaan monia sovelluksia, jotka käyttävät energian varastointia samalla tavalla kuin tämä laitos", Louisin myynti- ja sovellusinsinööri Ysabel Murguia lisää.
Vasen kuva: Turbolaajennustekniikka mahdollistaa sähköntuotannon milloin tahansa.
Oikea kuva: RayGenin pilottilaitos Australiassa käyttää sekä aurinkosähköä että aurinkolämpöenergiaa tuottamaan uusiutuvaa energiaa paikalliseen sähköverkkoon. (Kuva RayGen Resources Pty Ltd.)
Skaalataan suuremmaksi
RayGen otti yhteyttä Atlas Copcoon, koska ensin mainitulla oli pitkä kokemus ORC-turbolaajennustekniikasta jo 1980-luvulta lähtien. Pilottilaitos aloitti toimintansa vuonna 2022, ja ensimmäiset onnistumiset ja kasvava kiinnostus energiayhtiöiltä eri puolilta maailmaa ovat johtaneet tavoitteiden skaalautumiseen.
“Pilottitehdasta varten rakensimme frame four -laajenningeneraattorin, joka on kytketty vaihteistoon integroidulla rakenteella,” Ysabel selittää. “Frame four on keskikokoinen kone, kun taas kaupallinen järjestelmä vaatii uuden, suurimman kehyskokoisen version. Kehitämme nyt täysimittaista ratkaisua yhdessä RayGenin kanssa.”
Kaukonäköinen ratkaisu
Todellinen esittely on kaupallisessa mittakaavassa; näyttää maailmalle, että tämäntyyppinen energian varastointi ei ole vain teknisesti mahdollista, vaan myös kaupallisesti kannattavaa.
"Yleisesti energiasiirtymässä on trendi kohti suurempia koneita, jotta nämä teknologiat toimisivat mittakaavaetujen kautta", Louis sanoo.
Näin ollen tämä kumppanuus auttaa kehittämään mullistavaa teknologiaa, joka voi tarjota energia-alalle luotettavampaa ja johdonmukaisempaa uusiutuvaa energiaa mahdollisimman vähäisellä jätteellä.
"Tällainen energian varastointi ei ole tavallista, mutta sillä on potentiaalia muuttaa maailman näkemystä uusiutuvan energian tarjonnasta", Ysabel sanoo.
Oletko kiinnostunut tästä ratkaisusta tai turbolaajennustekniikasta yleisesti? Lue lisää tästä blogikirjoituksesta.
