Avrupa’nın daha iyi enerji depolaması için yüksek teknoloji mücadelesi içinde teknoones

Yerde hidrojenle dolu bir “metal çorap”. Kavurucu kum fıçıları. Eski maden ocaklarında oldukça, oldukça yavaş hareket eden dev gibi ağırlıklar. Enerjinin geleceği bu mu?

Kıta, yenilenebilir enerji kaynakları tarafınca üretilen fazla enerjiyi depolamanın yollarını ararken, bu ilginç makineler ve sıcaklık tutan gemiler hayvanat bahçesi Avrupa çapında ortaya çıkmaya hazırlanıyor. İngiltere, örnek olarak, yarım milyar sterlin tutarındaki rüzgar gücünü boşa harcadı 2021’de zira depolayacak hiç bir yeri yoktu. Bu şekilde bir depolama olmadan, elektrik üretildiği anda kullanılmalıdır.

Şeklinde rüzgar enerjisi israf olmaya devam ediyor Avrupa genelinde, AB üstün dereceli meblağlar harcıyor – milyarlarca euro – Rusya’dan gelen fosil yakıtlara bağımlılığını azaltırken gaz ithalatında.

Enerjiyi sıvı hava olarak depolamanın bir yolu üstünde çalışan Birleşik Krallık merkezli bir firma olan Highview Power’ın kurumsal ilişkilerden görevli başkanı Dominic Walters, “Bir dönüm noktasındayız,” diyor. Şu anda Avrupa’da geliştirmenin erken aşamalarında olan renkli enerji depolama projelerine atıfta bulunarak, “Her yerde her şeyi hızlandırmaya gereksinim var” diye ekliyor.

Alternatif enerji depolama teknolojilerinin savunucuları, lityum iyon pillerin bizi sadece bir yere kadar götürebileceğini korumak için çaba sarfediyor. Üretimleri madenciliğe dayalıdır, oldukça uzun ömürleri yoktur ve muhtemelen birkaç saatten daha uzun vakit enerji depolamak için ülkü değil.

Avrupa Depolama ve Enerji Donanması’nin (EASE) siyaset başkanı Jacopo Tosoni, “Avrupa’nın elektrik şebekelerini yakında iyi mi istikrara kavuşturacağımızı çözemezsek, bundan pişman olmaya başlayacağız” diyor: “Çoğu zaman bir riskiniz var. 2030’daki elektrik kesintilerinin sayısı.”

Enerjinin gereksinim duyulduğu anlara kadar hazır ve bekletilebilmesi için lüzumlu depolama ortamlarını yerleştirme telaşı sürüyor.

sıcaklık aleni

Finlandiya, Kankaanpää’nın endüstriyel bir köşesinde, ortalama 12.000 ferdin yaşamış olduğu bir kasabada, yedi metre yüksekliğinde, kumla dolu koyu gri bir silo var.. Enerjiyi sıcaklık benzer biçimde depolayabilen kum.

Yükselen sekiz benlik bir teşebbüs olan Polar Night Energy’nin kurucu ortağı ve CEO’su Tommi Eronen, “Sene süresince verimliliğimiz sistem için ortalama %90, kısaca %10 yitik, ki bu mutlaka çok iyi,” diyor. Bugüne dek 1,25 milyon €. Eronen, fazla elektrik kullanılarak 600˚C’ye kadar ısıtılan kumun, çelik konteynerin duvarlarını kaplayan izolasyon yardımıyla aylarca iyi mi sıcak kalacağını söyledi. Sıcak hava ile dolu borular, ısıyı içeri yahut dışarı aktarmak için kumun içerisinden geçer.

Eronen, bu kum bataryasının bir sıcaklık eşanjörüne bağlı bulunduğunu, böylece operatörlerin termal enerjiyi yöresel ısıtma sistemlerine yahut değişen teknolojinin gelecekteki ihtimaller içinde versiyonlarında elektrik üretimi için türbinlere aktarabileceğini söylüyor.

Eronen, şirketin kum bataryasının ilk versiyonlarının nispeten minik ölçekli bulunduğunu açıklıyor. Kankaanpää ünitesi 100kW ısıtma gücü yahut 8MWh kapasite sunuyor, sadece Polar Night Energy 100MW ve üstü üniteler planlıyor, bu da bigün birkaç GWh enerji sağlayabilir. Polar Night Energy sözcüsü, bu tür birimlerin ortalama sekiz metre uzunluğunda ve 44 metre çapında olacağını söylemiş oldu.

Eronen, 2MW’lık bir versiyonun bu baharda teslim edilmesiyle alakalı haberlerin beklendiğini ekliyor.

Hollanda’da GroeneWarmte, Polar Night Energy tarafınca seçilen oldukça daha sıcak kum yerine 95˚C’ye kadar ısıtılan suyu kullanan Ecovat isminde değişik türde bir termal enerji kaynağı üstünde çalışıyor. Proje mühendisi Marijn van den Heuvel, “Temelde bir tek büyük bir yeraltı tankında su depoluyor” diyor. “Bu çok önemli bir termos.”

Tekrar de, bu sistemi oluşturmak için birazcık daha çok inşaat gerekiyor. Beton “termos” dikkatlice monte edilmelidir yerde büyük, silindirik bir delikte. Sadece bundan sonrasında üstü kapatılabilir ve depolama, Polar Night Energy’nin tasarımına benzer halde çalışır. Geminin, gerekirse birkaç ay süresince beslediği ısı, sıcaklık eşanjörleri vasıtasıyla yöresel ısıtma sistemlerine aktarılacaktır. Van den Heuvel, GroeneWarmte’nin sekiz benlik kadrosuyla beraber bu değişen teknolojinin ihtimaller içinde ilk dağıtımı için Danimarkalı bir şirketle görüştüğünü söylüyor.

Bu yaklaşımlar çok yenidir, sadece Highview Power, İngiltere’nin Carrington şehrinde halihazırda enerjinin taşınacağı 50 MW’lık bir tesis inşa etmektedir. sıvı hava benzer biçimde depolanır. Saha, bir araya toplanmış akıllara durgunluk veren silolar, boru hatları ve platformlar dizisi oluşturacak. Termal ve soğuk depolama üniteleri ve sıvı havanın kendisi için kaplar içerecektir.

Walters, “Pak hava olacak kadar müessir bir halde filtreliyoruz, hava sıvılaştırılıyor ve peşinden kriyojenik olarak donduruyoruz” diye açıklıyor Walters, havanın içerisinde bulunmuş olduğu sürece atıfta bulunarak. ortalama -200˚C’ye kadar soğutulmuş. Bu oldukça soğuk, sıvı havayı ondan sonra ısıtarak, yeniden gaza dönüşür ve genişler ve bir türbine güç vermek için kullanılabilir, elektriği şebekeye geri verir. Sistem, Highview’in öteki depolama teknolojileriyle karşılaştırılabilir bulunduğunu dediği %55-65’lik bir verimliliğe ulaşıyor. Bu yaklaşımın yararlarından biri, değişen teknolojinin lityum iyon pillerden oldukça daha uzun, on senelik bir ömre haiz olması gerektiğidir, böylece hükümetler bu tür altyapıyı daha rahat planlayabilir.

Walters, Carrington tesisinin 2024’ün sonuna kadar faaliyete geçmesi icap ettiğini söylüyor. Şu anda 55 benlik firma, 400 milyon sterlinlik bir fon topluyor ve Birleşik Krallık’ta 19 kurulum daha planlıyor. Sonunda, 2035 yılına kadar İngiltere’nin beklenen enerji depolama ihtiyacının 4GW’ını yahut %20’tepsi sağlamayı hedefliyor.

Başka bir depolama yöntemi düşüyor

Kim bilir şu anda geleceğin enerji depolama ortamındaki yeri için yarışanların en bayağı konsepti yerçekimi bataryasıdır. Hepimiz “potansiyel enerji”yi okulda öğrendik. Muhtemelen, havada tutulan büyük bir ağırlıktan daha iyi bir misal olması imkansız, bir tek yerçekimine boyun eğmek ve yere düşmek için çok istiyor. Kabloları bu şekilde bir ağırlığa bağlayarak – kelimenin tam anlamıyla dizginleyerek – inişini saniyede ortalama bir metreye kadar yavaşlatmak ve uyguladığı çekme kuvvetini bir türbin vasıtasıyla elektrik üretmek için kullanmak mümkündür.

Gravitricity’nin bu konudaki yaklaşımı, en azından başlangıç ​​olarak, bir rehber mekanizma yardımı ile ağırlıklarını kullanılmayan maden kuyularından yüzlerce metre aşağıya indirmektir. 17 kişiyi istihdam eden firma, vizyonunu gerçeğe dönüştürmek için şimdiye kadar 7,5 milyon sterlin topladı.

Ticari direktör Robin Lane, “Şayet etrafta sallanıyor olsaydı, oldukça geçmeden şaftın kendi haline çökmesini sağlardınız ki bu mutlaka bizim istediğimiz şey değildi,” diye açıklıyor reklam direktörü Robin Lane. Tek bir ağırlığın 4-8MW güç sağlayabileceğini tahmin ediyor ve muayyen bir müddet, örnek olarak 15 dakika yahut bir saat enerji sağlamak suretiyle kalibre edilebilir. Elektriğin durağan(durgun) bir hızda üretilebilmesi için birden fazla ağırlığın dikkatli bir halde senkronize edilmiş bir sırası ile birbiri ardına inmeye hazır olduğu bir sistem hayal edin. İlk ticari sistemler, toplam 1.000 tona ulaşan büyük ağırlıkların bir kombinasyonunu kullanacaktır.

Lane, bu yaklaşımın hemen hemen MW başına maliyet bazında lityum iyon pillerle rekabet edemeyeceğini kabul ediyor, sadece yerçekimi pillerinin eninde sonucunda ticari olarak rekabetçi olacağını korumak için çaba sarfediyor. Ek olarak, sistemin bütünlüğü üstünde oldukça azca bir tesir ile ağırlıkları senelerce yeniden yeniden kaldırmak ve indirmek olası olmalıdır. Öte taraftan lityum iyon piller, bisiklete binme açısından daha katı sınırlamalar.

150 kişiyi istihdam eden başka bir firma olan Energy Vault da yerçekimi pil teknolojisini takip ediyor. Bugüne dek ortalama 410 milyon dolar fon sağlamış oldu.

Yerçekimi bununla beraber eski maden kuyularında enerji salgılamanın tamamen değişik yollarını da keşfediyor, örnek olarak onları metalle kaplamak ve onları hidrojen depolama birimlerine dönüştürmek benzer biçimde.

Lane, “Bu, şaftın içerisine indireceğiniz metal bir çorap ve peşinden bu metal çorabı bir balast, beton ve çelik karışımıyla gömersiniz” diyor. Konteyner yapısal yardımcı için şaftın mevcut jeolojisine güvenebileceğinden, potansiyel olarak hidrojeni yüksek basınçlarda depolamayı yerden daha rahat ve ucuz hale getirir. Hidrojen, rüzgar santrallerine bağlı elektrolizörlerden gelebilir ve fazla enerjiyi sudan gaz üretmek için kullanabilir.

Ülkelerin gelecek yıllarda yüz yüze kalacağı beklenen enerji ihtiyaçları göz önüne alındığında, Tosoni için Avrupa’da ortaya çıkan depolama projelerinin çeşitliliği cesaret verici. Sadece bir teknolojiyi diğerine tercih etmekten daha azca mühim olan, herhangi birini büyütmek için ihtiyaç duyulan finansman ve politik stratejilerdir.

Birtakım yatırımcıların davranışlarında ölçülü tavırlarına dikkat çekerek, “En büyük problem finansman” diyor. Hükümetlerin, enerji depolama tesislerinin kurulması için daha iddialı hedefler belirleyerek destek olabileceğini öne sürüyor.

Eronen genel hatlarıyla gelecek hikayesinde optimist ve Polar Night Energy’nin 5-10 milyon avroluk yeni bir finansman turu başlattığına dikkat çekiyor. Sadece, dünyanın en iyi iradesine karşın, bu sistemlerin hemen hemen ilk kullanıma hazır olmadığını bildiğimiz şekilde, bugün Avrupa’daki mevcut enerji krizine şahit olmak sinir bozucu olmaya devam ediyor.

“Fazlaca fena hissettiriyor” diyor. “Krizi şimdi görüyoruz ve yardım etmemizin hiç bir yolu yok.”

EASE’ye bakılırsa, kıtanın 2030 yılına kadar gereksinim duyması beklenen 200 GW’lık toplam şebeke ölçeğinde depolama kapasitesine yetişmesi gerekiyorsa, Avrupa’da her sene eklenen mevcut depolama payı olan 1GW’nin yılda 14GW’a çıkması gerekiyor. .