Lämpöenergian varastointi sisältää aineen kuumentamisen tai jäähdyttämisen energian säilyttämiseksi myöhempää käyttöä varten. Yksinkertaisimmassa muodossaan tämä prosessi sisältää veden lämmittämisen runsaan energian aikana, sen varastoinnin ja myöhemmin varastoidun energian käytön. Tämä hyödyntää varastointivaihtoehtoja, kuten vettä, jäätäytteisiä säiliöitä, maata tai suuria maan alla olevia vesistöjä.
Määritelty teknologiaksi, joka mahdollistaa lämpöenergian siirron ja varastoinnin, lämpöenergian varastoinnin integroituu moderneihin energiaratkaisuihin, kuten aurinko- ja vesiteknologiaan. Ruuhkahuippujen ulkopuolella sähköntarpeen aikana jäähdytettyä tai kuumaa vettä tuotetaan ja varastoidaan, myöhemmin poistetaan ja jaetaan ruuhka-aikoina. Varastosäiliö, joka on varustettu ylä- ja alaosassa diffuusereilla, helpottaa veden kerrostumista luoden siirtymäkerroksen lämpimän ja kylmän veden alueiden välille. Lämpöenergian tuotantoon käytetyn sähkön kustannustehokkuus on korkeampi yöllä kuin päivällä.
Mitkä ovat lämpöenergiatyypit?
Lämpöenergian varastoinnissa käytetään erilaisia teknologioita, jotka tarjoavat varastointiajat vaihtelevat tunneista kuukausiin. Thermal Energy Storage (TES) -sovelluksissa hyödynnetään erilaisia materiaaliominaisuuksia, jotka on luokiteltu kolmeen lämpömekanismeihin perustuvaan menetelmään: herkkä lämpö, piilevä lämpö ja termokemiallinen lämpö.
1. Järkevä lämpöenergian varastointi on varteenotettava vaihtoehto energiankulutuksen ja CO:n vähentämiseen2 päästöjä erityisesti asuinrakennuksissa. Tämä menetelmä sisältää veden tai kiven käytön lämmön varastoimiseen ja vapauttamiseen vaihtelemalla materiaalin lämpötilaa.
2. Piilevät lämmönvarastojärjestelmät varastoivat energiaa muuttamalla väliaineen tilaa muuttamatta sen lämpötilaa. Aurinkoteknologioissa ja rakennusmateriaaleissa käytetyt vaiheenmuutosmateriaalit voivat varastoida lämpöä piilevänä lämpönä, mikä mahdollistaa ylimääräisen rakennuslämmön imeytymisen ja varastoinnin.
3. Lämpökemialliset lämmönvarastojärjestelmät perustuvat kemiallisiin reaktioihin tai sorptioprosesseihin materiaalin pinnalla, jolloin materiaali voi absorboida tai lähettää lämpöä.
Katso myös: Mikä on Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)?
Mitkä ovat lämpöenergian varastoinnin edut?
Lämpöenergian varastointi tarjoaa useita etuja:
- Se laskee huippukysynnän ja stabiloi kokonaiskysyntää varastoimalla energiaa alhaisen kysynnän aikoina ja vapauttamalla sitä korkean kysynnän aikoina.
- It vähentää CO2 päästöt ja kustannukset optimoimalla energian käyttöä taloudellisempina aikoina, jolloin uusiutuvaa energiaa on saatavilla enemmän.
- It parantaa yleistä energiatehokkuutta energiajärjestelmistä.
- Sillä on ratkaiseva rooli huippuparranajojärjestelmät, jossa off-huipputeho käyttää lämpöpumppuja tuottamaan lämpöä tai kylmää käyttämällä kustannustehokasta sähköä ja teollisuuden lähteistä peräisin olevaa hukkalämpöä tasapainottamaan energiajärjestelmän kuormitusta.
Katso myös: Mikä on Pondage vesivoimalaitoksessa?
Mihin lämpöenergian varastointiin tarvitaan?
Monet maat asettavat etusijalle hiilidioksidipäästöjen vähentämisstrategioita, joissa painotetaan uusiutuvaa energiaa ja sähköistyksen lisäämistä, sillä näillä lähestymistavoilla voidaan saavuttaa jopa 90 % päästövähennyksiä. Uusiutuvan energian kustannusten aleneminen korostaa tämän siirtymän merkitystä. Uusiutuvien energialähteiden luontainen vaihtelevuus edellyttää kuitenkin energian varastoinnin lisäämistä varmistaa johdonmukaisen puhtaan energian saannin vaihtelujaksojen aikana, kuten silloin, kun tuuli on tyyni tai aurinko ei tuota aurinkoenergiaa.
