Подводный накопитель энергии

[einstitut.livejournal.com]

Оригинал взят у einstitut в Подводный накопитель энергии

Считается, что бурное распространение новых ВИЭ — солнечной и ветроэнергетики — требует ускоренного развития и внедрения накопителей энергии для оптимизации управления нестабильными потоками энергии. Это не такой уж простой вопрос, и сегодня мы в него глубоко погружаться не будем. Погрузимся лучше в морские глубины.

Новый вид ГАЭС (гидроаккумулирующих электростанций) начал тестироваться в Германии. Разработка осуществлена Институтом ветроэнергетики и энергетической системной техники (Fraunhofer IWES) на основе открытия ученых Хорста Шмидта-Бёкинга (Horst Schmidt-Böcking) из Гёте-Университета и Герхарда Лютера (Gerhard Luther) из Университета Саарбрюккена. Проект, поддерживаемый Федеральным министерством экономики и энергии (BMWi) носит название StEnSea (Stored Energy in the Sea – Энергия, хранящаяся в море). В проекте участвует строительный концерн HochTief, имеющий богатый опыт бетонных работ в самых разных условиях.



Накопитель представляет собой бетонный шар диаметром 30 метров, устанавливаемый на морском дне. В полом корпусе сверху находится отверстие со встроенным турбонасосом (как у обычной наземной ГАЭС). При открытии клапана вода устремляется внутрь, приводя в действие турбину — так осуществляется производство электроэнергии и «разрядка» накопителя. «Накопление» энергии осуществляется путем откачивания из шара воды с помощью электрического насоса. Емкость накопителя линейно увеличивается с ростом глубины, на которой он размещается.



Исследования в рамках проекта начались еще в 2013 г, они включали в себя большой объем теоретической работы с динамическим моделированием и симуляцией системы. «Полевые» испытания проводятся на Боденском озере (Bodensee) на глубине 100 метров. Для тестирования используется модель 1:10, которая будет находиться на дне в течение четырех недель, начиная с 09.11.2016. После завершения испытаний будет подобрано подходящее место в Европе для полномасштабного демонстрационного проекта.

По опубликованным данным проект становится экономически целесообразным при глубинах от 600-800 метров. На глубине 700 м шар диаметром 30 м обеспечивает емкость накопителя в 20 МВт*ч. Дополнительные технические и экономические характеристики не раскрываются.



Проектом предполагается установка группы таких накопителей неподалеку от офшорных ветропарков для аккумуляции «избыточной», не находящей потребителей электроэнергии, и напротив, её выработки в периоды штиля. В то же время значительная проектная глубина размещения ограничивает географию их распространения. В качестве целевых рынков, имеющих подходящий рельеф дна, рассматриваются Норвегия, Испания, США и Япония.

Фото: © Fraunhofer IWES | Energiesystemtechnik

Источник

Comments

[sawely3.livejournal.com]

"«Накопление» энергии осуществляется путем откачивания из шара воды с помощью электрического насоса.", бредятина.)))

[alex-avr2.livejournal.com]

Почему?

[sawely3.livejournal.com]

а не проще поставить насос наверху всей этой конструкции?

[alex-avr2.livejournal.com]

Для чего?

[sawely3.livejournal.com]

для дешевизны и удобства обслуживания.

[alex-avr2.livejournal.com]

Как это поможет удешевить?

[sawely3.livejournal.com]

представляете себе разницу в стоимости(+ стоимость обслуживания) погружного насоса, работающего при давлении в 80 атм. в агрессивной среде и кабеля к нему и компрессора работающего в доступном месте?

[alex-avr2.livejournal.com]

Компрессора?

[sawely3.livejournal.com]

ну да, двойного действия. надо ведь воздух 80 атм. чем-то качать.

[ubpskh.livejournal.com]

И что этот насос с километровой глубины накачает? :)

[sawely3.livejournal.com]

туда воздух и обратно тоже, вырабатывая при этом электричество.

[ubpskh.livejournal.com]

нет, насос будет качать воду.

сначала выдавит ее наружу из шарика под давлением в 100 атмосфер (то есть поднимет ее на километр вверх) а потом примет обратно, получая энергию от километрового столба воды

с воздухом такие концепты тоже есть, но там шарик не бетонный а резиновый, переменного объема. И глубины вроде как другие, потому что в случае с воздухом труба должна держать давление

[sawely3.livejournal.com]

сударь, трубопровод к этому шарику проложен всё-равно, иначе чем будет замещаться и как будет туда вкачиваться вода? какой смысл ставить этот насос под водой? с воздухом такие концепты есть, вопрос в их безопасности и стоимости, иначе-бы давно на них все ездили.

[ubpskh.livejournal.com]

Не знаю, проложен ли туда трубопровод, но это и неважно

Вода ничем не замещается. Расположенный внизу шарика насос просто выкачивает ее наружу и все. Может в идущую наверх трубу выкачать (если хочется чтобы арматура и насос работали в пресной воде эту трубу придется проложить), а может просто в океан выплюнуть, тогда труба не нужна

Снаружи вода под 100 атмосфер, внутри не то чтобы вакуум, но разрежение, 0,01-0,02 атмосферы (при этом давлении кипит холодная вода)

Выкачал, клапан закрыл, ждет. Когда есть потребность в энергии, клапан открывается и вода с километровой высоты (неважно, из трубы пресная или сразу вот снаружи шарика соленая) идет через турбину внутрь и вырабатывает электроэнергию

[sawely3.livejournal.com]

если ничем не замещается, то насос должен качать уже 200 атмосфер(силу давления на конструкцию, в тысячах тонн, сами посчитаете?), а не 100. и при этом резервуар постоянно подвержен переменным нагрузкам, быстро умрёт. а ещё и вода вскипит, что тогда насос будет качать?

[sawely3.livejournal.com]

резиновый не имеет смысла, все пневмодвигатели работают на повышенном давлении.

[ubpskh.livejournal.com]

Если вы закачаете воздух в резиновый шарик на глубине в 100 метров, он будет под давлением в 10 атмосфер. И это-же давление будет по всей высоте трубы. Это ж газ, он такой.

[sawely3.livejournal.com]

если на глубине, то да, но не один резиновый шарик не проживёт в таком режиме 50 лет. а бетонный с открытым дном проживёт.

[enchd.livejournal.com]

Есть бетонный шар, в нем насос, к нему электрический кабель. Все по идее. Никаких "труб" наверх не идет.

[sawely3.livejournal.com]

т.е при выкачивании воды там создаётся вакуум?

[gekkkon.livejournal.com]

если вакуум, то сильно разбавленный;)

[sawely3.livejournal.com]

чем разбавенный? "по условиям задачи" у ёмкости НЕТ сообщения с внешней средой кроме отверстия насоса.

[roquefort-tln.livejournal.com]

ну оставьте в шарике пузырь воздуха на1/10 объема в заполненном состоянии. После откачки воды у вас вполне останется 1/10 атмосферы.
А можно заполнить шарик изначально воздухом под атмосфертным давлением. Тогда при заполнении на 90% давление воздуха будет 10 атмосфер. При 100 наружных - это 10% уменьшение разности давлений в последний момент или 5% в среднем

[gekkkon.livejournal.com]

пАром. водяным.
воздух из шара скоро вымоет нафиг, а пар будет получаться при каждой откачке.

[poulsam.livejournal.com]

По рисунку там фермы шаров