Magazynowanie energii cieplnej polega na ogrzewaniu lub schładzaniu substancji w celu zachowania energii do późniejszego wykorzystania . W najprostszej formie proces ten obejmuje podgrzewanie wody w okresach obfitości energii, jej magazynowanie, a następnie wykorzystanie zmagazynowanej energii. Wykorzystuje się do tego celu takie opcje magazynowania, jak woda, zbiorniki wypełnione lodem i błotem pośniegowym, ziemia lub duże zbiorniki wodne pod ziemią.
Magazynowanie energii cieplnej, definiowane jako technologia umożliwiająca przesył i magazynowanie energii cieplnej, integruje się z nowoczesnymi rozwiązaniami energetycznymi, takimi jak technologie solarne i hydroenergetyczne. W okresach pozaszczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną, schłodzona lub ciepła woda jest wytwarzana i magazynowana, a następnie pobierana i dystrybuowana w okresach szczytowych. Zbiornik magazynowy, wyposażony w dyfuzory u góry i u dołu, ułatwia rozwarstwienie wody, tworząc warstwę przejściową między strefami ciepłej i zimnej wody. Opłacalność energii elektrycznej wykorzystywanej do wytwarzania energii cieplnej jest wyższa w nocy niż w ciągu dnia.
Jakie są rodzaje energii cieplnej?
Magazynowanie energii cieplnej wykorzystuje różne technologie, oferując czas magazynowania od godzin do miesięcy. W zastosowaniach magazynowania energii cieplnej (TES) wykorzystuje się materiały o różnych właściwościach, które w zależności od mechanizmów termicznych dzielą się na trzy metody: ciepło jawne, ciepło utajone i ciepło termochemiczne.
1. Rozsądne magazynowanie energii cieplnej to realne rozwiązanie pozwalające obniżyć zużycie energii i emisję CO2 , szczególnie w budynkach mieszkalnych. Metoda ta polega na wykorzystaniu wody lub skał do magazynowania i uwalniania ciepła poprzez zmianę temperatury materiału.
2. Systemy magazynowania ciepła utajonego magazynują energię poprzez zmianę stanu medium bez zmiany jego temperatury. Materiały zmieniające fazę, stosowane w technologiach solarnych i materiałach budowlanych, mogą magazynować ciepło jako ciepło utajone, umożliwiając absorpcję i magazynowanie nadmiaru ciepła budynku.
3. Systemy termochemicznego magazynowania ciepła wykorzystują reakcje chemiczne lub procesy sorpcji zachodzące na powierzchni materiału, co umożliwia materiałowi pochłanianie lub emitowanie ciepła.
Zobacz także : Czym jest konwersja energii cieplnej oceanu (OTEC)?
Jakie są korzyści z magazynowania energii cieplnej?
Magazynowanie energii cieplnej oferuje szereg korzyści:
- Obniża zapotrzebowanie szczytowe i stabilizuje ogólny popyt poprzez magazynowanie energii w okresach niskiego zapotrzebowania i uwalnianie jej w okresach wysokiego zapotrzebowania.
- It zmniejsza CO22 Emisje i kosztów poprzez optymalizację zużycia energii w okresach, gdy jest ona bardziej ekonomiczna i dostępna w większym stopniu ze źródeł odnawialnych.
- It zwiększa ogólną efektywność energetyczną systemów energetycznych.
- Odgrywa kluczową rolę w systemy ścinania szczytów, w którym energia elektryczna w godzinach pozaszczytowych napędza pompy ciepła w celu wytwarzania ciepła lub chłodu, wykorzystując ekonomiczną energię elektryczną i ciepło odpadowe ze źródeł przemysłowych do równoważenia obciążeń w systemie energetycznym.
Zobacz także: Co to jest Pondage w elektrowni wodnej?
Dlaczego potrzebne jest magazynowanie energii cieplnej?
Wiele krajów priorytetowo traktuje strategie dekarbonizacji, kładąc nacisk na energię odnawialną i zwiększoną elektryfikację, ponieważ takie podejście może przynieść nawet 90% redukcji emisji. Malejące koszty energii odnawialnej podkreślają wagę tej transformacji. Jednak nieodłączna zmienność odnawialnych źródeł energii wymaga zwiększonego magazynowania energii, aby zapewnić stałe dostawy czystej energii w okresach wahań, na przykład gdy wiatr jest spokojny lub słońce nie wytwarza energii słonecznej.
Polecane: Czym jest system magazynowania energii akumulatorowej (BESS)?
