Thermische energieopslag omvat het verwarmen of koelen van een substantie om energie te bewaren voor later gebruik. In de eenvoudigste vorm omvat dit proces het verwarmen van water tijdens periodes van overvloedige energie, het opslaan ervan en het later gebruiken van de opgeslagen energie. Dit maakt gebruik van opslagopties zoals water, tanks gevuld met ijs, aarde of grote watermassa's onder de grond.
Gedefinieerd als een technologie die de overdracht en opslag van warmte-energie mogelijk maakt, thermische energieopslag integreert met moderne energieoplossingen zoals zonne- en waterkrachttechnologieën. Tijdens daluren van de elektriciteitsvraag wordt gekoeld of warm water gegenereerd en opgeslagen, later onttrokken en gedistribueerd tijdens piekperioden. De opslagtank, uitgerust met diffusers aan de boven- en onderkant, vergemakkelijkt de stratificatie van water, waardoor een overgangslaag ontstaat tussen warme en koude watergebieden. De kosteneffectiviteit van elektriciteit die wordt gebruikt voor thermische energieopwekking is 's nachts hoger dan overdag.
Welke soorten thermische energie zijn er?
Thermische energieopslag maakt gebruik van verschillende technologieën, die opslagtijden bieden die variëren van uren tot maanden. Verschillende materiaaleigenschappen worden gebruikt in thermische energieopslag (TES)-toepassingen, gecategoriseerd in drie methoden op basis van thermische mechanismen: voelbare warmte, latente warmte en thermochemische warmte.
1. Verstandige thermische energieopslag is een haalbare optie om het energieverbruik en de COXNUMX-uitstoot te verlagen.2 emissies, met name in woongebouwen. Deze methode omvat het gebruik van water of gesteente om warmte op te slaan en vrij te geven door de temperatuur van het materiaal te variëren.
2. Latente warmteopslagsystemen slaan energie op door de toestand van het medium te veranderen zonder de temperatuur te veranderen. Faseveranderingsmaterialen, toegepast in zonnetechnologieën en bouwmaterialen, kunnen warmte opslaan als latente warmte, waardoor de absorptie en opslag van overtollige warmte in gebouwen mogelijk wordt.
3. Thermochemische warmteopslagsystemen zijn afhankelijk van chemische reacties of sorptieprocessen op het oppervlak van het materiaal, waardoor het materiaal warmte kan absorberen of afgeven.
Zie ook: Wat is Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)?
Wat zijn de voordelen van thermische energieopslag?
Warmteopslag biedt verschillende voordelen:
- Het verlaagt piekvraag en stabiliseert de algehele vraag door energie op te slaan tijdens periodes met een lage vraag en deze vrij te geven tijdens periodes met een hoge vraag.
- It vermindert CO2 emissies en kosten te verlagen door het energieverbruik te optimaliseren in economisch gunstigere tijden, wanneer een groter aandeel hernieuwbare energie beschikbaar is.
- It verbetert de algehele energie-efficiëntie van energiesystemen.
- Het speelt daarin een cruciale rol piekscheersystemen, waarbij dalurenwarmte warmtepompen aandrijven om warmte of koude te genereren. Hierbij worden kosteneffectieve elektrische energie en restwarmte van industriële bronnen gebruikt om de belasting in het energiesysteem in evenwicht te brengen.
Zie ook: Wat is waterplas in een waterkrachtcentrale?
Waarom is thermische energieopslag nodig?
Veel landen geven prioriteit aan decarbonisatiestrategieën, met de nadruk op hernieuwbare energie en verhoogde elektrificatie, aangezien deze benaderingen tot 90% van de emissiereducties kunnen bereiken. De dalende kosten van hernieuwbare energie onderstrepen het belang van deze transitie. De inherente variabiliteit van hernieuwbare energiebronnen vereist echter een verhoogde energieopslag om zorgen voor een constante aanvoer van schone energie tijdens periodes van schommelingen, zoals wanneer de wind kalm is of de zon geen zonne-energie produceert.
Aanbevolen: Wat is een batterij-energieopslagsysteem (BESS)?
