Německo vymýšlí skladování energie v horkých kamenech

redakce - 10 Listopad 2016

K tomu, abychom dokázali plynule a bezpečně přejít na energetický systém převážně využívající obnovitelné zdroje energie, potřebujeme řešení skladování energie. V Německu teď zkoušejí jeden opravdu originální.auto Německo vymýšlí skladování energie v horkých kamenech

Testovací areál, ve kterém se zkouší nová technologie skladování energie v kamenech.
foto: Siemens

Německo si dalo za cíl nahradit 55 až 60 % spotřebované energie energií z obnovitelných zdrojů. Do roku 2050 by to pak mělo být celých 80 %. V roce 2015 se Německo dostalo na hodnotu 30 % z celkové hrubé produkce elektřiny.

Z toho celých 9 % připadalo na větrné turbíny, jejichž počet nejen v Německu stále roste. Jeden díl v této energetické skládance ovšem stále chybí. Je jím komplexní systém pro bezpečné uchovávání přebytečné energie.

Vzestup obnovitelných zdrojů energie a současně útlum tradičních elektráren v sobě skrývá řadu úskalí. Jedním z nich je, že jakmile mraky na dlouhou dobu zastíní fotovoltaické panely a rotory větrných turbín se zastaví kvůli bezvětří, může nám hrozit velké nebezpečí, že zůstaneme bez energie.

Potřebujeme proto řešení skladování energie, které by vyrovnávalo nadprodukci a naopak nedostatek ve výrobě elektřiny, když slunce nesvítí a vítr nefouká.

Vajíčka na kamenech smažená

Vývojáři ze společnosti Siemens přišli s řešením, které je stejně tak jednoduché, jako chytré. Přebytečná energie se odvede ze sítě a přemění se na tepelnou energii. V případě vysoké hustoty tepelného toku lze takto přenést velké množství energie.

siemens-skladovani-energie-v-kamenech

Schéma termálního úložného systému.
foto: Siemens

A zde se dostávají ke slovu kameny. Celé řešení lze demonstrovat na příkladu fénu na vlasy. Elektrická energie ohřívá proud vzduchu, který se potrubím vhání do skladovací jednotky.

Ta se skládá z pevného izolačního obalu a vnitřku, který je vyplněný malými kamínky. Horký vzduch kamínky zahřívá na teplotu vyšší než 600 °C. Podmínkou je, že se při této teplotě kameny nesmějí začít tavit ani praskat.

Jak se ale dá takto uskladněná energie přeměnit zpátky na elektřinu? Využívá se zde velmi spolehlivá a dlouhými léty prověřená technologie výroby elektřiny pomocí páry. Do skladovací jednotky se nyní začne vhánět naopak studený vzduch, který se zahřeje a získané teplo odevzdá v dalším stupni vodě v bojleru.

siemens-skladovani-energie-v-kamenech

Nový systém skladování energie v horkých kamenech využívá jednoduché, spolehlivé a dobře známé principy.
foto:

Ta se změní na páru, která se pak pod tlakem vhání na turbínu. Turbína vyrábí známým procesem elektřinu, která se vrací zpět do sítě. Tento velmi jednoduchý systém skladování energie se pochopitelně nedá využívat dlouhodobě. Předpokládá se, že kameny dokážou udržet dodanou energii asi týden.

V žádném případě ho nelze využívat sezónně, například k uchování energie vyprodukované na podzim při podzimních silných větrech a její spotřebovávání během celé zimy, která bývá z hlediska obnovitelných zdrojů nejslabší. V zimě totiž nejen nesvítí slunce, ale většinou ani nefouká. K vyrovnávání dvou-, třídenních výkyvů by mohl naopak posloužit výborně.

FES

Akumulační zařízení nese název Future Energy Solution (FES) a Siemens jej vyvíjí ve spolupráci s technickou univerzitou v Hamburku a společností Hamburg Energie. V současné době se testují tepelné vlastnosti skladovacího zařízení, funkční konverze elektřiny do tepelného úložiště a opět do elektřiny by měla proběhnout na jaře 2017.

Plánované zařízení bude mít kapacitu 36 MWh, úložiště s kamením bude disponovat objemem 2 000 metrů krychlových. Zpočátku vědci očekávají účinnost 25 %, celý koncept má ale potenciál až 50% účinnosti.

A jiná řešení?

Systém skladování energie v horkých kamenech je samozřejmě pouze jednou z možností, které se nabízejí nebo se již dokonce využívají. Oproti např. přečerpávacím elektrárnám nebo naopak podzemním vodním tankům či elektrochemickým řešením má ale několik velkých výhod.

Není závislý na geomorfologii krajiny, kde má být umístěn, a je zcela ekologicky nezávadný a bezpečný. Navíc je velmi jednoduchý, levný a lehce škálovatelný podle aktuálních potřeb.

Kameny, které se zde používají, se dají často vytěžit přímo v místě, kam se má úložiště umístit. Efektivnější řešení ještě šetrnější k životnímu prostředí si tedy lze již těžko představit.

tisková zpráva
Zpět na HybridPřidat komentář
Obrázek uživatele Kuk

Tady tadle chlapobaba chce uchovávat energii pomocí stlačenýho vzduchu.
Moc tomu nerozumim, ale myslí to vážně. Prachy do ní nacpal i Bill Gates a jiní.
Zajímavý je to až tak od 5:30, vona vždycka strašně dlouho žvaní o sobě.
https://www.youtube.com/watch?v=hZiaTV6uvFQ

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

fu ty kokso, jake siroke ramena a chlapsky postoj v satickach. asi vysledok genetickeho inzinierstva. kazdopadne objavovat vodu a dostavat za to dotacie a hlavne to vela obkecavat to je take No Mans Sky-ovske :-D

K dotiaciam k BEV a PlugIn som pozeral co by som si mohol zaopatrit a zistil som ze, nic. Ze sa mi viac oplati honda insight model 2011/12 vo velmi dobrom stave za od 7800 - 9700 Eur co sa u nas v autobazaroch a na dovoz predava, ak by som chcel tento "smer".

A podivne predrazeny oponent za od 18 000 Eur Prius rovnakeho data jecelkom odvaha predavajucich.

Skladovy Leaf 2015 najlacnejsie je za 27 000 Eur a bol by mi k nicomu, drahy, / zijem v kralikarni a dom k nebyvam mam na opacnom konci mesta /. Ale nasiel som bazarovy cinsky elektromobil s dojazdom 100 km za 7800 Eur, dvoj miestny aj Twizzy na dovoz za podobnu cenu. To by som musel byt sialeny to kupit.

Nie, trh mi nema co ponuknut, vymyty mozog este nemam.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Až bude elektromobil s redundantní kapacitou (tj. dvou-trojnásobek toho, co tvoří obvyklý denní nájezd) v každé druhé domácnosti, nebude se muset nic stavět ani vymýšlet. Lidi prostě pronajmou bateriovou kapacitu výrobci/distributorovi (zelené) energie, nadefinují si kapacitu, se kterou bude moci disponovat v určitých časech (noční klid=elektromobil parkuje doma=nejvyšší přebytky energie v síti) a je to. A až budou všechna auta na elektřinu (a já věřím, že žádné složitější médium nemá v budoucnu šanci), bude to stačit pro celostátní distribuční síť. Vezměte si, kolik energie s dovážené ropy se propálí v dopravě a je jasné, že tady je dostatečný rezervoár na vykrytí i několika dnů bezvětří a sucha.

Obrázek uživatele Kuk

Už současný káry mají ohromný množství energie v baterce a jsou plány na hromadný vybavení parkovacích stání zásuvkama třeba u firem s tím že by ta masa elektroaut mohla vyrovnávat výkyvy v sítí, či doplňovat proud. V tý velký mase už by to mohlo bejt zajímavý.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Obrázek uživatele ozana

Myslím, že současný "káry" zrovna kapacitu na rozdávání nemají.

Ze 100kWh bych snad 20 mohl pronajmout. Ale z cca 20kWh ani půl Wh.

---

Jezdím na proud, najeto 90 tisíc km. G-E STROMOS 8+ let a 93 tisíc km.

Obrázek uživatele Kuk

Když budou na firemním parkovišti pro 200 aut stát jen 2 tak určitě ne, ale když jich tam bude 100 tak už je to něco jinýho. Většina tam bude stát přes 8 hodin a sdílení bude samozřejmě recipročně výhodné a uživatelsky nastavitelné. Pochybuju že všichni mermomocí pojedou večer z práce domů 200 km nebo se vydaj na cestu do Košic. To budou tak maximálně 2 z celý smečky. ;D
Myslím, že pravidla přesvedčej i notorický držgrešle a kolenovrty :)))
Je to samozřejmě koncept pro normální e-auta jako Bolt a ne pro ty parodie s pidibaterkou a vokripleným dojezdem.
Výhodný to bude i pro parkování doma, měně už pro obchodní centra apod. kde se parkuje kratší dobu.

Něco podobnýho zavedlo UPC se svým free wifi sharováním pro své uživatele kdy po celé republice můžu využit UPC internet pokud jsem v dosahu nějakýho jejich wifi routeru u různejch klientů, kde to nabízí část jejich datovýho toku bez vážnější újmy na rychlosti jejich připojení. Služba jejíž výhodnost roste s počtem účastníků s přípojkama, tak trochu jako bittorent.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

uchvatne. cituji: "kameny dokážou udržet dodanou energii asi týden" dale "zařízení bude mít kapacitu 36 MWh" a dale "úložiště s kamením bude disponovat objemem 2 000 metrů krychlových". perpetuum mobile hadr :-) takze tahle uctyhodna dvanactimetrova krychle je schopna za tyden do sveho okoli vyzarit 36MW tepelneho vykonu. ze jsem na to neprisel sam. ale tak abychom byli spravedlivi, tak dejme tomu, ze polovinu casu se to nabiji, polovinu vybiji, prumerna teplota je polovicni a nebudeme se trapit nad vyzarovaci charakteristikou a rekneme, ze 36MW ale jenom 18MW. za tyden. gratuluji.

Sorry, nevim kterou slabinu popisujete. Pokud termicka izolace bude kvalitni, tak tech 36MWh za 2-3 dny urcite nevyzari do okoli. Nepocital jsem nejake modely, ale jen z dostupnych informaci vim, ze treba magma pod povrchem zeme udrzi svou teplotu nekolikanasobne dele nez 2-3 dny. Nerikam ze je to to same, ale ztraty nebudou tak velke. Je to obycejny zemni termicky akumulator.
Muj zemni kolektor pro tepelne cerpadlo take nepromrzne i kdyz je jen 1,5m hluboko.

Obrázek uživatele Kuk

Nezámrzná hloubka v ČR je od 0,5 metru do 1,5 m, ale to už jsou nějaký jíly, takže to fakt nemá moc šanci.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Tu by bol vodík asi najlepšie riešenie.

Dobry kandidat je tez CaO-->Ca(OH)2 nebo MgO-->Mg(OH)2.
Hydratacni enthalpie je ca. 0,25kWh/kg.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To má nízku teplotu, takže by sa s tým nedala efektívne vyrábať elektrina.
V koncentrických elektrárnach, myslím využívajú roztavené soli ale tiež iba na preklenutie max. pár dní.
Podľa mňa najlepší kandidát na takéto aplikácie je momentálne vodík.

Na vyrobu elektriny to neni vhodne, ale na vytapeni v zime perfektni. CaO a MgO muzete skladovat roky bez nejake zmeny. Samozrejme bez pristupu vlhka/vody.
Vodik je teoreticky vyborny, ale skladovani narocne. Lehce difunduje skrz vsechny materialy.
Me se osobne libi podmorske precerpavaci elektrarny. Kaverny pod morskou hladinou se vyplni vzduchem a vytlaci vodu. nasledne voda vytlaci vzduch. Prakticky neomezena kapacita a vysoka ucinnost.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To je zaujímavé, ale môžu to využiť iba niektoré krajiny, alebo ešte by pripadali do úvahy hlboké jazerá. Hustota energie je 0,277kWh na každých 100m hĺbky (alebo výšky) a 1m3 objemu.
Takže na každú MWh by bolo treba nádrž o objemu 4000m3 a to je dosť.
Teraz ma napadlo, že aj z CaO a MgO by sa dala vyrábať elektrina pomocou nových termočlánkov s vysokou efektivitou. Niekde to tu už bolo spomínané.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Jen nevím, jestli je tak ekologické ohřívat planetu víc než je třeba.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

ci boha... a termodynamicke zakony poznas ?
teblo ci odoberane teplo (chlad) sa ty kokso nestraca z/do inej dimenzie, teda teplotu planety takto nemozes navysovat ani znizovat.

tak takuto perlu zahlasit to je umenie !!!

to je ako keby som prehlasil ze na obeznej drahe sa kozmonauti vznasaju lebo tam je nizka gravitacia.
co je samozrejme blbost. kezde gravitacia na obeznej drahe je takmer identicka s povrchom, len pad lode v ktorej su je takmer nekonecny, kedze pada dokola.

a naslo by sa viarero peral, aj s oteplovanim zeme... ved koho uz len tanku ze sme este stale len na konci doby ladovej (konciacej), a oteplovanie ma tento dovod a ziaden iny.

detto CO2, v skutocnosti potrebny uzitocny plyn, ktorym sa pumtuju skleniky aby zelenina lepsie rastla a ziadne omalovanky o smrade, zapachu a bielom oblaku. prosto vsade iba same lzi.

bola reklama na zubnu pastu a bobra, chudakovi mu dali biele zuby ako prejav a priklad zdravia. realita: ked ma bobor biel zuby je to prejav vazneho ochorenia, ich prirodzena farba ma byt zltocervena, znak tvrdej pevnej skloviny.

Ohrivat se bude prebytkem z obnovitelnych zdroju z vetru a slunce. Ta energie k tomu pouzita uz na povrch dopadla, tak se nejedna o nadmerne navyseni teploty.

Obrázek uživatele Josef

Otázkou je, jestli mají podobná úložiště dostatečnou účinnost, aby se zaplatila. Podle mě to bude finančně dost problematické.

V článku uvádí, že současný stav je na 25%, výhledově až 50%. Bude to ale závislé na době skladování, která není uvedená. Ale řekl bych, že to může být někde v polovině maximální doby (1 týden), tj. 3,5 dne.

---

hariprasad

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Pokud by do toho udělali odbočku z parní elektrárny a tak regulovali výkon, pak to smysl má. Účinnost bude něco mezi 30-40% v nejlepším, pak může nastat problém se samotnými materiály.

Ekonomicky snad až když se podaří srazit cenu z OZE na nějakých 500, max 1000Kč/MWh. Pak se to jako špičkový zdroj bude hodit, ještě možná když se změní celé účtování ceny za elektřinu.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Přesně tak. 25% je opravdu málo a to nejspíš ani není započítaná ztráta ochlazováním. 50% je spíše zbožné přání než cokoli spojené s realitou. Ohřívat to elektřinou mi přijde jako blbost. Taky si myslím, že smysl by to mělo u tepelných nebo jaderných elektráren, kde by se ukládalo to nezregulovatelné teplo. Účinnější než kameny by ovšem bylo tavení například hliníku a využívání skupenského tepla.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ještě mě napadlo, že ba to mělo smysl u solárních koncentračních tepelných elektráren. Ale tam by určitě byl lepší nějaký kov, který by se tavil a předával skupenské teplo, než kamení.

Obrázek uživatele Jolinar

tam se pouzivaji nejake soli ktere cirkuluji v tekutem stavu a daji se tak i uskladnit na dobu az zapadne slunce nebo prijde mrak. Obvykle tak vyrabi elektrinu 20 nebo i 24h denne.

Obrázek uživatele Kuk

Roztavené soli.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Obrázek uživatele Jolinar

???

Obrázek uživatele Jolinar

na mnoha mistech sveta maji jiz fototermicke elektrarny vcetne uskladneni energie cenu mezi 500-1000Kc/MWh...
viz https://electrek.co/2016/10/16/us-based-solar-power-storage-at-0-028kwh/ (USA - cca 695Kc/MWh - produkce elektriny i po setmeni diky uskladnene energii)
nebo fotovoltaicke viz http://www.thenational.ae/business/energy/record-low-bids-submitted-for-abu-dhabis-350mw-solar-plant-in-sweihan (Abu Dhabi - cca 600Kc/MWh)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To ano, ale pokud to má ohřívat elektřina, je to myslím cenový problém.


EVMapa.cz - mapa nabíjecích stanicveletrh e-SalonAutonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobilNabíječky elektromobilů Circontrol
O ČEM SE PRÁVĚ DISKUTUJE?