Profesor sa Sveučilišta Nottingham dat će pregled svoje vizije energetske opskrbe UK isključivo obnovljivom energijom do 2030. godine te potencijala akumulacje energije u zraku. Profesor Seamus Garvey sa Odsjeka za mehaničko i proizvodno inženjerstvo te inženjerstvo materijala Sveučilišta Nottingham.
Govorit će o potencijalu ogromnih plutajućih „farmi energije" u moru u blizini obale UK koje mogu proizvoditi „zelenu" električnu energiju za samo djelić troška njegovih najužih konkurenata. Profesor Garvey kaže: „Na trenutak zamislite da je obnovljiva energija najjeftiniji način dobivanja energije i da se ta energija može slati na zahtjev. Zamislite dalje da pejzaž ne moraju kvariti strukture koje su postavili ljudi kako bi se energija prikupila.
„Utjecaj na svijet bio bi ogroman: sigurno opskrbljivanje jeftinom energijom za većinu zemalja, smanjeno uništavanje okoliša rudarenjem i vađenjem nafte/plina i nada u smanjenje klimatske promjene neovisno o politici." Profesor Garvey nedavno je osnovao vlastitu spin-out tvrtku – NIMROD Energy Ltd – koja se temelji na istraživanju Integriranih sustava obnovljive energije komprimiranog zraka (ICARES), koje se razvija još od 2006. godine. Tehnologija u svom središtu ima jednostavnu pretpostavku – korištenje ogromnih turbina pokretanih vjetrom za komprimiranje i pumpanje zraka pod ogromne podmorske „Vreće energije" (Energy bags™) usidrene na morskom dnu – ili geološke formacije gdje duboka voda nije dostupna. Zrak pod visokim pritiskom ekspandirao bi u posebnim garniturama turbo-generatora kako bi proizvodio elektricitet kad se traži – ne samo kad vjetar puše. Otvoreno predavanje profesora Garveya „Povećanje značenja obnovljivih energija" dotaknut će važna pitanja povezana s budućnosti tehnologija obnovljive energije, uključujući: Na razini sustava, što nam zapravo treba od obnovljive energije? Što nam zakoni inženjerskog skaliranja govore o troškovima po jedinici energije koje možemo postići i kako oni variraju ovisno o razmjeru? U kojem razmjeru postaje bitno za neke uređaje – naročito turbine pokretane vjetrom – da znatno izmijene svoj dizajn? Predavanje će biti održano u dva dijela, s tim da će prva polovica biti općenito dostupna neinženjerskoj populaciji. Dat će pregled opsega vizije profesora Garveya – turbine pokretane vjetrom promjera tisuću petsto metara sa čeličnim rešetkastim rotorima koje pokreće gotovo tisuću tona pokretnih klipova unutar svakog od njih, svaki podržan 3D plutajućim okvirima daleko na pučini. Oni mogu pohraniti oko 100 milijuna kubnih metara komprimiranog zraka pohranjenog duboko pod vodom u kupolama soli i „Vrećama energije"™ i sastojat će se od oko 200 milijuna tona materijala (pretežno morske vode) u plutajućim termalnim spremištima i oko 300 jedinica generatora ekspanzije po 250 MW svaki. Profesor Garvey također predviđa da će svaki pružiti značajan poticaj proizvodnji UK, jer će 75 posto tehnologije biti proizvedeno u Britaniji. Drugi dio predavanja bit će više tehničke prirode i namijenjeno inženjerima i studentima inženjerstva. Objasnit će što pokreće troškove mehaničke obnovljive energije (vjetra/valova/morskih mijena) i predstaviti strukturalni kapacitet kao oruđe kvantificiranja troškova. Otkrit će zašto je komprimirani zrak idealan posredni oblik između vjetra i elektriciteta, prikazati zašto se strukture rotora turbina pokretanih vjetrom, tornjevi i glavni nosači moraju promijeniti kako omjer raste te na osnovnoj razini proučiti kako se energija najbolje može promijeniti iz vrlo spororotirajućeg okvira. Na kraju, diskutirat će o potrebi za većim promjerom radi efektivnog termalnog pohranjivanja u podvodnom zračnom okruženju. Profesor Garvey dodaje: „Završit ću predavanje s izazovom za moju publiku inženjera – mogu li naći grešku u mojem zaključivanju i postoji li nešto u zakonima inženjerstva što bi nas spriječilo u razvoju ove tehnologije u ovim razmjerima? Osobno bih bio vrlo zainteresiran da čujem što misle, vjeruju li da imamo dovoljno vještina i srčanosti kao inženjersko društvo u UK da ostvarimo ovu ambicioznu viziju."
www.znanost.com
Danielle Fong, mozak iza inovativnog rješenja za pohranu energije koju razvija LightSail Energy, vjeruje kako su najpristupačniji izvori energije upravo oni koji su najviše zeleni. Međutim, mala zastupljenost i visoka cijena rješenja za pohranu energije, prvenstveno baterije, kočnica su razvoja i dodatni trošak zbog kojeg "zelena" energija trenutno stoji više nego energija iz konvencionalnih izvora. Kako bi smanjili troškove povezane upravo sa pohranom energije, u LightSail Energy-u došli su do inovativnog rješenja, skladištenja viška proizvedene energije iz obnovljivih izvora u komprimirani zrak te njenog ponovnog vraćanja u mrežu u vremenima vršne potrošnje. Skladištenje energije u komprimirani zrak nije novost, no većini sustava nedostaje skalabilnost ili jednostavno gube previše energije tijekom procesa skladištenja. Ideja je jednostavna. U vremenima velike proizvodnje iz OIE, te male potražnje, komunalna poduzeća mogu višak energije iskoristiti za pokretanje pumpi koje komprimiraju zrak. Međutim, za vrijeme kompresije, temperature zraka često mogu doseći i do tisuću stupnjeva Celzijevih, čime se velika većina energije izgubi kao toplina. U LightSail Energy-u namjeravaju popraviti navedeno stanje prskanjem vode na zrak tijekom kompresije. Voda hladi zrak te se zagrijava, a toplina iz vode može se hvatati čime dolazi do smanjenja gubitka energije. Proces je jednako učinkovit kao najbolje baterije, te se za svakih 10 kWh električne energije koja ide u sustav, 7 kWh može koristiti kad god je potrebno. Radi se o prvom sustavu koji filtrira vodu iz visoko komprimiranog zraka te je drugi sustav u razvoju koji može komprimirati zrak te ga proširiti za pokretanje generatora kada je potrebno. LightSail je riješio navedene izazove korištenjem spoja koji je učinkovitiji od čelika u sustavima spremnika komprimiranog zraka. Turbina koju je razvila tvrtka ne treba raditi na stalnoj brzini kako bi se dobila učinkovita kompresija, čime postaje idealna za korištenje u sustavima obnovljivih izvora energije. Jedan sustav veličine standardnog brodskog kontejnera uz jedinicu veličine automobila može pohraniti energiju koju generira vjetroturbina od 1 MW tijekom tri sata rada. Fong navodi kako ne postoje tehničke prepreke za razvoj većih jedinica koje će biti u mogućnosti pokretati cijele gradove uz pomoć pohranjene energije iz obnovljivih izvora. Prvi komercijalni sustavi trebali bi biti dostupni na tržištu krajem 2013. ili početkom 2014. godine.
www.croenergo.eu
www.croenergo.eu
Kako pohraniti proizvedenu energiju u vremenu kada je ne koristimo jedno je od ključnih pitanja ako želimo u potpunosti iskorištavati potencijale energije vjetra. Tokom zadnjih godina predlagana su neka zanimljiva rješenja, a posljednje se trenutno čini najzanimljivije i najprihvatljivije. Prijedlozi koji su naišli na veliko zanimanje uključivali su korištenje baterija, hibridnih i električnih automobila, ili korištenje hidroelektrana (posebno reverzibilnih), no trenutno ne postoji velika količina električnih vozila, a neke lokacije na svijetu nemaju uvjete za izgradnju hidroelektrana, te je stoga prijedlog o pohrani energije u spremnicima sa komprimiranim zrakom trenutno najzanimljiviji. Za komprimiranje zraka kod konvencionalnih spremnika koristi se električna energija koja komprimira zrak u podzemne spilje ili akvifere. Taj zrak se ispušta i pokreće generator koji proizvodi električnu energiju onda kada je ona potrebna. Takvo skladište cijenom je deset puta jeftinije od baterija, no riješenje kao takvo se ne koristi mnogo jer zahtjeva lokaciju sa podzemnim hermetički zatvorenim prostorom za skladištenje. Pohranjivanje koprimiranog zraka u konvencionalnim nadzemnim spremnicima je nepraktično zbog velikih dimenzija i skupih spremnika. No, američka kompanija SustainX uspjela je smanjiti troškove korištenjem klipova za proizvodnju električne energije, umjesto korištenja agregata. Plinski agregat može proizvoditi električnu energiju iz malog raspona tlakova zraka, a klipovi mogu djelovati na većim rasponima, te zbog mogućnosti veće kompresije mogu pohraniti više energije. Uz to, klipovi odlično rade i kada je tlak u spremniku ispod razine potrebne za rad agregata. SustainX uspio je poboljšati i učinkovitost sustava povećavši količinu proizvedene električne energije smanjenjem gubitaka topline. Njihova tehnologija komprimira zrak korištenjem električne energije koja potiskuje klipove u cilindre. Kako bi se oslobodila energija, zrak koji ekspandira potiskuje klipove natrag, čime pokreće generator. Tanak mlaz vode unutar cilindra absorbira toplinu stvorenu kompresijom. Vruća voda se skladišti i utiskuje u cilindre u procesu ekspanzije, pa sustav ne treba dodatno gorivo za zagrijavanje zraka. Prskalice vode povećavaju energetsku učinkovitost procesa sa 54% na 95%, tvrdi suosnivač kompanije Ben Bollinger. Osnovno načelo komprimiranja zraka kojega je kasnije moguće koristiti za proizvodnju električne energije nije moguće unaprijediti, no razvoj spremnika i generatora mogao bi smanjiti njihove cijene, što bi smanjilo ukupne troškove i učinilo ovu tehnologiju dostupnijom. Kompanija SustainX demonstrirala je prototip snage 40 kW, te trenutno završava izgradnju prototipa snage 1 MW. Uz to, dobila je i kredit vrijedan 20 milijuna dolara za dodatno ispitivanje ove tehnologije.
www.vjetroelektrane.com
