Firmy na całym świecie starają się skomercjalizować różne formy technologii magazynowania energii cieplnej. Amerykańska firma Rondo Energy z końcem ubiegłego roku wprowadziła na rynek produkt Rondo Heat Battery, w którym energia elektryczna magazynowana jest w postaci ciepła w materiałach ceglanych. Z kolei Malta Inc. posiada swoją zastrzeżoną technologie przechowywania ciepła w stopionej soli, a szwedzki Azelio opiera system magazynowania energii na materiale zmiennofazowym (PCM).
Przechowywanie ciepła w sposób znany od wieków
W Stanach Zjednoczonych firma Rondo Energy zainstalowała swój pierwszy magazyn Rondo Heat Battery RBG w zakładzie produkującym biopaliwa Calgren Renewable Fuels.
Rondo Heat Battery wykorzystuje elektryczne elementy grzejne (grzejniki Joule'a) do przekształcania dostarczonej energii w ciepło o wysokiej temperaturze. RHB ma wyróżniać się spośród innych technologii możliwością pracy w temperaturach przekraczających 1000°C. Grzejniki ogrzewają otaczające je cegły do temperatury 1500°C. System ładuje się w ciągu czterech godzin. W materiałach ceglanych energia przechowywana jest przez wiele godzin lub dni przy bardzo niskich stratach, mniej niż 1% dziennie. Szybkość dostarczania ciepła można regulować zmieniając przepływ powietrza. Ciepło na wylocie jest dostarczane w dokładnie żądanej temperaturze za pomocą zautomatyzowanego, opatentowanego sterowania sztuczną inteligencją.
RGB ma służyć jako zamiennik pieców i kotłów stosowanych w przemyśle, ogrzewnictwie miejskim czy kogeneracji. Zdaniem swoich twórców, przy niskich kosztach powinien pozwolić on na redukcję emisji gazów cieplarnianych. RHB przechowują ponad 1 MWh na metr kwadratowy. Firma oferuje modele baterii o pojemnościach magazynowania 130 MWh i 340 MWh.
LDES alternatywą dla baterii litowo-jonowych
W zakresie długotrwałego magazynowania energii (LDES – Long Duration Energy Storage) nad rozwijaniem swojej technologii przechowywania ciepła w stopionej soli nie ustaje Malta Inc. Jak zastrzegają twórcy po przeprowadzonych badaniach – pełnowymiarowy system Malta PTES będzie w stanie przechowywać ponad 100 MW mocy przez osiem godzin do ośmiu dni lub dłużej. Więcej o technologii Malta Inc. pisaliśmy na naszym portalu tutaj.
Zastąpienie surowców materiałami zmiennofazowymi
Z kolei szwedzka firma Azelio opiera swój system magazynowania na materiale zmiennofazowym PCM (Phase Change Materials), który zachowuje swoją objętość i może być poddawany wielokrotnemu recyklingowi. Azelio używa stopu aluminium. W ich TES.POD (Thermal Energy Storage – Power on Demand) PCM jest podgrzewany do temperatury nieco poniżej 600°C i skraplany w pojemniku. Następnie podczas rozładowania ciepło jest przenoszone z PCM przez płyn przenoszący ciepło (HTF) do silnika Stirlinga. Gaz roboczy jest podgrzewany i schładzany przez otaczające powietrze i napędza silnik. Zdaniem producenta proponowane rozwiązanie gwarantuje lepszą wydajność magazynowania energii elektrycznej niż powszechnie stosowane systemy oparte na bateriach litowo-jonowych.
Jednak, jak uważa prof. Natalia Sobczak, wiceprezes Polskiej Akademii Nauk, która kierowała zespołem kilku jednostek naukowych w miedzynarowowym projekcie AMADEUS, najefektywniejsze jest przechowywanie energii w znacznie wysokich temperaturach, pożądane są więc materiały o temperaturze topnienia nawet powyżej 1000°C.
Zadaniem AMADEUSA było opracowanie nowej generacji materiałów PCM o wysokiej efektywności energetycznej. Międzynarodowy zespół naukowców wykazał, że dobrze sprawdzają się zawierające bor i żelazo stopy o osnowie krzemu.
Źródło:
Zdjęcie:
www.maltainc.com
