اولین سیستم ذخیره انرژی گرمایی پمپ شده در مقیاس کوچک

30 آگوست 2022 -توسط پژوهشکده جنوب غرب – اعتبار: Malta, Inc.

موسسه تحقیقاتی جنوب غربی (SwRI)، با مشارکت مالت، مونتاژ و راه اندازی اولین تاسیسات نمایشی ذخیره انرژی گرمایی (یا حرارتی) پمپ شده (PTES) را به پایان رسانده است. قابلیت‌های ذخیره‌سازی طولانی مدت و در مقیاس بزرگ، مانند PTES، می‌تواند به تعادل نوسانات انرژی و مسائل قابلیت اطمینان ناشی از نفوذ بالای منابع انرژی تجدیدپذیر متغیر مانند انرژی خورشیدی و باد در بازار کمک کند و راه‌حل‌هایی برای تحقق اهداف کاهش کربن در سراسر جهان ایجاد کند.

دکتر ناتالی اسمیت، سرپرست گروه SwRI، محقق ارشد پروژه، گفت: «یکی از مشکلات بزرگی که ما در زمینه انرژی های تجدیدپذیر با آن مواجه هستیم، ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضا است. با غروب خورشید در غروب، بسیاری از مردم از سر کار به خانه بازمی‌گردند، چراغ‌ها را روشن می‌کنند و از وسایل الکترونیکی دیگر استفاده می‌کنند. این عدم تطابق بین تقاضای برق بالا و در دسترس بودن خورشیدی، نوسانات شبکه را ایجاد می‌کند. ما فناوری‌های جدیدی برای ذخیره انرژی خورشیدی و بادی می‌خواهیم تا زمانی که خورشید نمی تابد و باد نمی وزد می توان از آن استفاده کرد.”

یک سیستم PTES انرژی را به صورت حرارتی در مخازن سرد و گرم برای استفاده بعدی ذخیره می کند. هنگامی که انرژی باد یا خورشید اضافی تولید می شود، PTES یک پمپ حرارتی را راه اندازی می کند تا مخزن ذخیره گرم داغتر و مخزن ذخیره سرد سردتر شود. سپس، زمانی که تقاضای انرژی از تولید فراتر رود، PTES به عنوان یک موتور حرارتی کار می کند و اختلاف دمای زیاد بین انرژی ذخیره شده گرم و سرد را به الکتریسیته تبدیل می کند.

اسمیت گفت: “سیستم PTES در مقیاس کامل عملکرد سیستم با پتانسیل بالایی را تا 60 درصد راندمان رفت و برگشت ارائه می دهد و می تواند انرژی را برای بیش از 10 ساعت ذخیره کند.”   PTES یک فناوری امیدوارکننده و همه کاره است که می تواند در بسیاری از منابع انرژی مختلف بدون محدودیت های زمین شناسی یا جغرافیایی اعمال شود.

مالت در حال توسعه یک سیستم تجاری PTES در مقیاس کامل است که قادر به ذخیره انرژی برای بیش از 10 ساعت است. تحت حمایت مالی DOE، SwRI یک سیستم نمایشی PTES در مقیاس کوچک ایجاد کرد که از چرخه های بازیابی ساده برای هر دو حالت کار با هوا به عنوان سیال اصلی کار استفاده می کند. طراحی تاسیسات از نظر معماری و عملکرد پایه مشابه تکنولوژی در مقیاس کامل است و برای نشان دادن قابلیت عملیاتی سیستم و استراتژی های کنترلی در نظر گرفته شده است.

وزارت انرژی ایالات متحده از توسعه این سیستم پشتیبانی کرد که با موفقیت راه اندازی شد و مرحله آزمایش دقیق را آغاز کرده است.

اسمیت گفت: “ما امیدواریم که این نمایش موفقیت آمیز اعتماد بیشتری به این فناوری ایجاد کند.”

PTES ابزاری مناسب برای ایجاد تعادل و ثبات در مصرف انرژی ما فراهم می کند. اگر می خواهیم انتشار کربن را کاهش دهیم، باید انرژی های تجدید پذیر بیشتری را ادغام کنیم. نمایش ما مسیری برای رسیدن به این سیستم در مقیاس کامل است و آمادگی تجاری را نشان می دهد.

“https://techxplore.com/