Аккумулирование тепловой энергии включает в себя нагревание или охлаждение вещества для сохранения энергии для последующего использования . В простейшем виде этот процесс включает нагревание воды в периоды избытка энергии, ее хранение и последующее использование накопленной энергии. Для этого используются такие варианты хранения, как вода, резервуары, заполненные ледяной кашей, земля или большие водоемы под землей.
Технология аккумулирования тепловой энергии, определяемая как технология, позволяющая передавать и хранить тепловую энергию, интегрируется с современными энергетическими решениями, такими как солнечная и гидроэнергетика. В периоды низкого спроса на электроэнергию производится и хранится охлажденная или горячая вода, которая затем извлекается и распределяется в пиковые периоды. Накопительный бак, оснащенный диффузорами сверху и снизу, способствует расслоению воды, создавая переходный слой между областями теплой и холодной воды. Экономическая эффективность электроэнергии, используемой для выработки тепловой энергии, выше ночью, чем днем.
Какие существуют виды тепловой энергии?
В системах аккумулирования тепловой энергии используются различные технологии, обеспечивающие время хранения от нескольких часов до нескольких месяцев. В системах аккумулирования тепловой энергии (TES) используются различные свойства материалов, которые подразделяются на три метода в зависимости от тепловых механизмов: явная теплота, скрытая теплота и термохимическая теплота.
1. Аккумулирование тепловой энергии является жизнеспособным вариантом для снижения энергопотребления и выбросов CO₂ , особенно в жилых зданиях. Этот метод предполагает использование воды или камня для хранения и высвобождения тепла путем изменения температуры материала.
2. Системы хранения скрытого тепла сохраняют энергию, изменяя состояние среды без изменения ее температуры. Материалы с фазовым переходом, применяемые в солнечных технологиях и строительных материалах, могут сохранять тепло в виде скрытого тепла, что позволяет поглощать и сохранять избыточное тепло здания.
3. Термохимические системы хранения тепла основаны на химических реакциях или процессах сорбции на поверхности материала, что позволяет материалу поглощать или выделять тепло.
См. также : Что такое преобразование тепловой энергии океана (OTEC)?
Каковы преимущества хранения тепловой энергии?
Хранение тепловой энергии имеет ряд преимуществ:
- Это снижает пиковый спрос и стабилизирует общий спрос, накапливая энергию в периоды низкого спроса и высвобождая ее в периоды высокого спроса.
- It уменьшает выбросы CO2 выбросы и затраты за счет оптимизации использования энергии в более экономичные периоды, когда доступна большая доля возобновляемой энергии.
- It повышает общую энергоэффективность энергетических систем.
- Он играет решающую роль в системы ограничения пиковой нагрузки, где внепиковая мощность приводит в действие тепловые насосы для выработки тепла или холода, используя экономически эффективную электроэнергию и отработанное тепло промышленных источников для балансировки нагрузок в энергетической системе.
См. также: Что такое водоем на гидроэлектростанции?
Какова необходимость в хранении тепловой энергии?
Многие страны отдают приоритет стратегиям декарбонизации, делая акцент на возобновляемых источниках энергии и расширении электрификации, поскольку эти подходы позволяют сократить выбросы до 90%. Снижение стоимости возобновляемой энергии подчеркивает важность этого перехода. Однако присущая возобновляемым источникам энергии изменчивость требует увеличения объемов хранения энергии для обеспечения стабильного снабжения чистой энергией в периоды колебаний, например, когда ветер стихает или солнце не производит солнечную энергию.
Рекомендуем: Что такое система хранения энергии на основе батарей (BESS)?
