Sursele de energie regenerabilă, fără materii prime fosile, fluctuează adesea și sunt dificil de utilizat în mod constant. Luați energia solară: în anumite părți ale globului există o abundență de soare, dar dacă surplusul nu poate fi salvat, nu poate fi utilizat când se întunecă.
Experții în energie solară RayGen din Australia fac față acestei provocări. Aceștia au dezvoltat un sistem de stocare a energiei de ultimă generație la o fabrică pilot din Carwarp, Victoria, care utilizează atât energia solară fotovoltaică, cât și energia solară termică pentru a furniza energie regenerabilă rețelei electrice locale.
Electricitate atunci când rețeaua are cea mai mare nevoie de ea
RayGen colectează energie solară folosind un câmp mare de oglinzi și o transformă în energie electrică cu ajutorul energiei fotovoltaice. Oglinzile colectează lumina solară, care este redirecționată către un turn solar, care generează electricitate. Această energie electrică este apoi utilizată pentru a alimenta rețeaua în modul obișnuit sau pentru a răci un corp de apă până aproape de congelare ca o formă de stocare a energiei.
Așadar, cum poate apa rece să stocheze energia solară? Deoarece celulele solare sunt foarte concentrate, acestea generează multă căldură, care poate fi utilizată pentru a încălzi un al doilea corp de apă până aproape de punctul de fierbere. Cu această diferență de temperatură, utilizarea unui ciclu organic Rankine (ORC - vezi caseta separată) și a tehnologiei turboexpanderului de la Atlas Copco Group deblochează posibilitatea de a genera electricitate în orice moment - chiar și după apus.
"Când vorbim despre stocarea energiei, oamenii se gândesc mai întâi la baterii, dar stocarea energiei timp de 12 până la 24 de ore devine foarte costisitoare. Expansoarele noastre convertesc energia termică în electricitate atunci când rețeaua are cel mai mult nevoie de aceasta", spune Louis Mann, Manager de marketing și cercetare și dezvoltare la Atlas Copco Mafi-Trench din California.
„Nu există multe aplicații în lume care utilizează stocarea energiei în modul în care o face această fabrică”, adaugă Ysabel Murguia, colegul lui Louis, inginer de vânzări și aplicații.
Imaginea din stânga: tehnologia Turboexpander deblochează posibilitatea de a genera electricitate în orice moment.
Imaginea din dreapta: Fabrica pilot RayGen din Australia utilizează atât energia solară fotovoltaică, cât și energia solară termică pentru a furniza energie regenerabilă rețelei electrice locale. (Fotografie oferită de RayGen Resources Pty Ltd.)
Scalabilitate
Atlas Copco a fost contactată de RayGen din cauza experienței îndelungate a fostei companii în tehnologia turboexpansoarelor ORC, care datează din anii 1980. Instalația pilot a început să funcționeze în 2022, iar succesul inițial și interesul crescând al companiilor de utilități din diferite părți ale lumii au dus la o creștere a ambițiilor.
„Pentru instalația pilot am construit un generator cu expander cu patru cadre, care este angrenat integral cu cutia de viteze”, explică Ysabel. "Un cadru patru este o mașină de dimensiuni medii, în timp ce sistemul comercial va necesita o dimensiune mai mare a cadrului nou dezvoltat. Acum dezvoltăm o soluție la scară completă împreună cu RayGen."
O soluție cu perspectivă
Demonstrația reală este la scară comercială; pentru a arăta lumii că acest tip de stocare a energiei nu este doar posibil din punct de vedere tehnic, ci și viabil din punct de vedere comercial.
„Există o tendință spre mașini mai mari în tranziția energetică, în general, pentru ca aceste tehnologii să funcționeze prin economii de scară”, spune Louis.
Prin urmare, acest parteneriat ajută la lansarea unei tehnologii transformatoare care poate oferi sectorului energetic o energie regenerabilă mai fiabilă și mai consecventă, cu deșeuri minime.
„Astfel de stocare a energiei nu este obișnuită, dar are potențialul de a schimba perspectiva lumii asupra surselor de energie regenerabilă”, spune Ysabel.
Sunteți interesat de această soluție sau de tehnologia turboexpanderului în general? Aflați mai multe în această postare pe blog.