wtorek, 11 sierpnia 2015

Energetyka sloneczna i magazynowanie energi

Energetyka sloneczna i magazynowanie energi

http://matusiakj.blogspot.com/2013/08/przechowywanie-energii.html
"Sprawnosc elektrowni szczytowo pompowej wynosi 70-80% ale podawane sa dane reklamowe dla nowo budowanych obiektow 85%, niezbyt chyba wiarygodne.
Celem budowy zbiornikow i tamy musimy przemiescic ogromne ilosci ziemi i skal. Do budowy tamy potrzeba duzej ilosci betonu. Prace te pochlaniaja duzej ilosci energii.

Profesor Benson wraz z dr Charlesem Barnhartem z Uniwersytetu Stanforda wyliczyli ze zdefiniowany przez nich wspolczynnik ESOI (Energy Stored On Investment) dla elektrowni szczytowo-pompowej wynosi 210. Czyli w okresie 30 lat calej eksploatacji elektrownia przechowa 210 razy więcej energii niż wydatkowano na jej budowę i utrzymanie. Zatem budowa takiej elektrowni jest jak najbardziej uzasadniona.
Uczeni wyliczyli ESOI dla akumulatorów: kwasowo-ołowiowych, litowo-jonowych, sodowo-siarkowych, wanadowych akumulatorów przepływowych i cynkowo-bromowych. Aby akumulator wyprodukowac nalezy zuzyc energie na pozyskanie uzytych w nich metali, tworzyw sztucznych i elektrolitow.
Uczeni chcieli swoje studia porownawcze nad bilansem energetycznym uczynic jak najbardziej wiarygodnymi.

Najgorsze sa akumulatory kwasowo-ołowiowe z wynkiem ESOI=2.
ESOI dla najlepszych w tym porownaniu akumulatorow litowo-jonowych dochodzi do 10.
Wspolczynniki te bynajmniej nie wykazuja jakiegos szybkiego wzrostu historycznego. Po prostu trzeba sie powoli pogodzic z mysla ze najlepszym sposobem przechowywania energii sa tradycyjne elektrownie szczytowo – pompowe."

Tesla oferuje na rynek amerykanski do domu, firmy czy instytucji zestaw akumulatorow litowo - jonowych o pojemnosci 7 / 10 kWh (cykl dzienny / cykl weekendowy) w cenie około 3000 / 3500 dolarow. Powerwall wazy około 100 kg i ma wymiary 1300 mm x 860 mm x 180 mm.
Dla klientów w innych częściach świata Powerwall beda dostepne w następnym roku. Dzięki Powerwall firma chce wyjść poza dotychczasową działalność.

Firma podaje - http://www.teslamotors.com/powerwall - ze z duzych domowych konsumentow energi elektrycznej jedno pranie zuzywa 2.3 kWh energi, suszarka ubran zuzywa jednorazowo 3.3 kWh, lodowka 1.6 kWh dziennie. Tesla podala optymistyczne pobor mocy przez odbiornik TV na 100 W. Tymczasem 42 calowy odbiornik TV pobiera do 200 W mocy.
Podawana sprawnosc bateri jest bardzo wysoka i wynosi 92%. Maksymalna moc ciagla wynosi 2 kW a szczytowa 3.3 kW. Napiecie stale w Powerwall na zlaczu do ognow fotovoltaicznych wynosi 350-450Vdc.
Bateria akumulatorow z ogniwami fotovoltaicznym montowanymi na dachach budynków polaczana jest pradem stalym a caly system moze wspolpracowac z siecia energetyczna za pomoca invertera.
Bateria naladowana energia z ogniw fotovoltaicznych pozwala na normalne funkcjonowanie przecietnego domu przez cala dobe. Po warunkiem ze slonce "mocno" swieciło.

Oferowana cena jednostkowa za przechowywana energie jest niska. Biorac pod uwage ze trwalosc baterii moze wyniesc 3-5 lat (zaleznie od intensywnosci uzywania) to rachunek do zaplacenia jest spory. Ilosc energi potrzebnej do gotowania jest bardzo zmienna - zaleznie od stylu gotowania i odzywiania sie oraz jadania poza domem.

Ogolnie co do invertera pozwalajacego wprowadzac pelna energie "sloneczna" do sieci i specjalnego licznika energi. Inverter jest stosunkowo drogi a licznik rowniez kosztuje i to niezaleznie od tego kto i w jaki sposob za niego zaplaci.. Generacja sloneczna jest dobrze skorelowana z zapotrzebowaniem mocy przez klimatyzatory i moze / powinna byc przede wszystkim a moze wylacznie zuzywana lokalnie bez zbednego magazynowania i wprowadzania do sieci energetycznej. Moc moze takze sluzyc do pogrzewania cieplej (goracej) wody dla gospodarstwa domowego. Kilkuset litrowy izolowany temicznie zbiornik nie jest w domu (innaczej w mieszkaniu) ani drogi ani klopotliwy w uzyciu. Zauwazyc nalezy ze gro energi zuzywanej w domu to cieplo.
Potrzebe przechowywania energii zmniejszymy "inteligentnie" zalaczajac pralke i suszarke ubran , czyli najwiekszych domowych konsumentow energi, w czasie gdy intensywnie swieci slonce
Moc generacji slonecznej z inverterow w ogole nie bierze udzialu w restauracji systemu energetycznego po blackoucie. Jest to powazna wada. Inverter zalacza sie na siec i pracuja z nia tylko wtedy gdy jest w niej normalne napiecie i normalna czestotliwosc. Podobnie jest z wiatrakami. Po systemowym blackoucie w Szwecji byly ogromne problemy z przywroceniem zasilania wlasnie z powodu sporego udzialu wiatrakow w normalnej generacji energi.
Poki co udzial generacji zielonej energi w bilansie energetycznym jest niewielki i nie ma problemu z restauracja do blackoucie. Niemniej w przyszlosci (przy duzych inwestycjach w zielona energetyke) problem restauracji bedzie wymagal rozwiazania systemowego.

Szacunki co do wielkosci rynku magazynowania energi elektrycznej w bateriach sa rozbiezne. W 2017 roku wartość tego rynku moze wyniesc 19 mld dolarów.
Deutsche Bank szacuje, że dochód Tesli ze sprzedaży systemów magazynowania energii może wynieść około 4,5 mld dolarów.

Poki co Tesla Motors traci ponad 4 tysiące dolarów na każdym sprzedanym samochodzie i obniza cele produkcyjne.

Artykul Wikipedi szczegolowo omawia zacmienie Słonca z 20 marca tego roku - https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse_of_March_20,_2015
W Europie częściowe zaćmienie słońca z 20 marca pokazalo funkcjonowanie energetyki slonecznej. Poniewaz zapotrzebowanie na moc w godzinach przedpoludniowych w dzien roboczy, gdy nastapilo zacmienie na energie jest dosc duze to zadanie utraconej generacji slonecznej podjely elektrownie weglowe, gazowe, atomowe i pompowo szczytowe.


System regulacji w Europie zadzialal poprawnie [wykres za ENTSOE ] i to przy szybkim spadku generowanej mocy slonecznej i nastepnie szybkim jej wzroscie.
Niemcy maja najwieksza w Europie zainstalowana moc w fotovoltaice - 38 GW. Przy 85% zacmieniu Słonca spadek generacji mocy wynosił 15 GW. Widac ze pomiedzy zainstalowana moca szczytowa a moca faktycznie generowana nawet w pogodny i bezchmurny dzien jest przepasc.

1 komentarz:

  1. Mnie interesuje organizacja przepływów w magazynie oraz dobór odpowiedniego wyposażenia. Czy zna Pan jakieś firmy z Wrocławia, które się w tym specjalizują? Wstępnie mamy wybraną ofertę magazyny wrocław ale chętnie rozważmymy alternatywy.

    OdpowiedzUsuń