Paliwa kopalne zastępowane przez odnawialne źródła energii często wiążą się z problemem niestabilności i trudności w zapewnieniu ciągłości dostaw. Weźmy na przykład energię słoneczną: w niektórych częściach świata słońca jest pod dostatkiem, ale jeśli nadmiaru energii nie da się zmagazynować, nie będzie można jej wykorzystać po zmroku.
Eksperci ds. energii słonecznej RayGen z Australii stawiają czoła temu wyzwaniu. Opracowali najnowocześniejszy system magazynowania energii w zakładzie pilotażowym w Carwarp w stanie Victoria, który wykorzystuje zarówno fotowoltaikę słoneczną, jak i słoneczną energię cieplną do dostarczania energii odnawialnej do lokalnej sieci elektrycznej.
Energia elektryczna wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna sieci
RayGen gromadzi energię słoneczną za pomocą dużego pola luster i przekształca ją w energię elektryczną za pomocą fotowoltaiki. Lustra gromadzą światło słoneczne, które jest następnie kierowane do wieży słonecznej, która z kolei wytwarza elektryczność. Energia ta jest następnie wykorzystywana do zasilania sieci w zwykły sposób lub do schładzania wody do temperatury bliskiej zamarznięcia jako forma magazynowania energii.
W jaki sposób zimna woda może magazynować energię słoneczną? Ponieważ ogniwa słoneczne są wysoce skoncentrowane, wytwarzają dużo ciepła, które można wykorzystać do podgrzania drugiego zbiornika wody do temperatury bliskiej wrzenia. Dzięki tej różnicy temperatur zastosowanie organicznego cyklu Rankine'a (ORC - patrz oddzielna ramka) i technologii turborozprężarki firmy Atlas Copco Group otwiera możliwość wytwarzania elektryczności w dowolnym momencie - również po zachodzie słońca.
"Kiedy mówimy o magazynowaniu energii, ludzie najpierw myślą o akumulatorach, ale magazynowanie energii przez 12-24 godziny staje się bardzo kosztowne. Nasze ekspandery przekształcają energię cieplną w energię elektryczną, gdy sieć tego najbardziej potrzebuje" - mówi Louis Mann, kierownik ds. marketingu i badań i rozwoju w Atlas Copco Mafi-Trench w Kalifornii.
„Na świecie nie ma wielu zastosowań, które wykorzystują magazynowanie energii w taki sposób, jak ta elektrownia” - dodaje Ysabel Murguia, współpracownik Louisa, inżynier sprzedaży i zastosowań.
Lewe zdjęcie: Technologia turborozprężarki umożliwia wytwarzanie elektryczności w dowolnym momencie.
Prawidłowa ilustracja: Elektrownia pilotażowa RayGen w Australii wykorzystuje zarówno energię fotowoltaiczną, jak i słoneczną energię cieplną do dostarczania energii odnawialnej do lokalnej sieci elektrycznej. (Zdjęcie udostępnione przez RayGen Resources Pty Ltd.)
Rozszerzenie
Firma RayGen zwróciła się do firmy Atlas Copco ze względu na jej wieloletnie doświadczenie w technologii turborozprężarek ORC, które sięga lat 1980-tych. Elektrownia pilotażowa rozpoczęła działalność w 2022 roku, a początkowy sukces i rosnące zainteresowanie ze strony przedsiębiorstw użyteczności publicznej w różnych częściach świata doprowadziły do zwiększenia ambicji.
„Na potrzeby zakładu pilotażowego zbudowaliśmy generator z czterema ekspanderami, który jest zintegrowany z przekładnią” - wyjaśnia Ysabel. "Rama czwarta to maszyna średniej wielkości, natomiast system komercyjny będzie wymagał nowo opracowanej, największej wielkości ramy. Obecnie wspólnie z RayGen opracowujemy kompleksowe rozwiązanie."
Perspektywiczne rozwiązanie
Prawdziwa demonstracja jest na skalę komercyjną, aby pokazać światu, że ten rodzaj magazynowania energii jest nie tylko technicznie możliwy, ale także opłacalny komercyjnie.
„Ogólnie w transformacji energetycznej istnieje tendencja do stosowania większych maszyn, aby technologie te działały dzięki oszczędnościom skali” - mówi Louis.
W związku z tym partnerstwo to pomaga opracować transformacyjną technologię, która może zapewnić sektorowi energetycznemu bardziej niezawodną i spójną energię odnawialną przy minimalnych stratach.
„Takie magazynowanie energii nie jest powszechne, ale ma potencjał do zmiany światowego poglądu na energię odnawialną” - mówi Ysabel.
Jesteś zainteresowany tym rozwiązaniem lub technologią turborozprężarki? Dowiedz się więcej na blogu.
