211service.com
Używanie cegieł do przechowywania energii elektrycznej
Ogniste cegły były częścią technologicznego arsenału ludzkości od co najmniej trzech tysiącleci, od czasów Hetytów. Stworzone ze specjalnych glin żaroodpornych wypalanych w wysokich temperaturach, cegiełki szamotowe wytrzymują temperatury do 1600 °C. Teraz propozycja naukowców z MIT pokazuje, że ten starożytny wynalazek może odegrać kluczową rolę we wspieraniu świata w odchodzeniu od paliw kopalnych.
Pomysł polega na przechowywaniu nadmiaru energii elektrycznej wytwarzanej, gdy zapotrzebowanie jest niskie – na przykład z elektrowni wiatrowych w nocy – za pomocą elektrycznych grzałek oporowych, takich samych, jakie można znaleźć w piekarnikach elektrycznych lub suszarkach do ubrań, które zamieniają energię elektryczną w ciepło. Urządzenia wykorzystywałyby nadmiar energii elektrycznej do podgrzewania dużej masy cegieł ogniotrwałych, które przy odpowiedniej izolacji mogą utrzymać ciepło przez wiele godzin. Później ciepło może być wykorzystywane bezpośrednio w procesach przemysłowych lub może zasilać generatory, które zamieniają je z powrotem w energię elektryczną.
Sama technologia jest stara, ale jej użyteczność w tym kontekście wynika z gwałtownego niedawnego wzrostu nieregularnych odnawialnych źródeł energii oraz specyfiki sposobu ustalania cen energii elektrycznej. Z technologicznego punktu widzenia system mógł zostać opracowany w latach 20. XX wieku, ale wtedy nie było na niego rynku, mówi Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, naukowiec z Wydziału Nauki i Inżynierii Jądrowej MIT i główny autor niedawnego artykuł badawczy opisujący plan.
Forsberg twierdzi, że zapotrzebowanie na ciepło przemysłowe jest w rzeczywistości większe niż całkowite zapotrzebowanie na energię elektryczną i w przeciwieństwie do zapotrzebowania na energię elektryczną jest stałe. Fabryki mogą korzystać z dodatkowego ciepła, gdy tylko jest ono dostępne, zapewniając na nie niemal nieograniczony rynek.
System o nazwie FIRES (od magazynu energii z cegły ogniotrwałej ogrzewanej oporowo) w efekcie podniósłby minimalną cenę energii elektrycznej na rynku mediów. Ceny energii elektrycznej ustalane są z jednodniowym wyprzedzeniem, z osobną ceną za każdy godzinny segment doby. Ale ten system może prowadzić do dziwnych wyników, gdy produkcja energii jest bardzo tania. Ponieważ koszty operacyjne energii słonecznej, wiatrowej i jądrowej są znikomo niskie, cena rynkowa może spaść prawie do zera, gdy podaż zaspokoi prawie cały popyt, co sprawi, że elektrownie staną się nieopłacalne.
Przez skierowanie dużej części tej nadwyżki mocy na magazynowanie termiczne i umożliwienie późniejszej sprzedaży ciepła, gdy jest ono potrzebne, FIRES może pomóc w zwiększeniu rentowności źródeł energii bezemisyjnych, a tym samym zachęcić do ich ekspansji, mówi Forsberg.