Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: Zkvxz от 27.04.2021 07:19:27

На рынке систем длительного хранения энергии (ESS) развивается целый ряд альтернативных технологий хранения энергии.

Хранение холодного воздуха

В Манчестере, Великобритания, строится система хранения энергии жидкого воздуха мощностью 50 МВт (LAES) мощностью не менее 250 МВтч.

Highview Power, компания по хранению энергии, будет эксплуатировать этот объект в партнерстве с Carlton Power, британским независимым разработчиком электростанций.

MAN Energy Solutions предоставит свое турбомашинное решение LAES для криобаттерной установки, которая станет одной из крупнейших аккумуляторных систем хранения энергии в Европе.

Этот объект обеспечит долгосрочное хранение энергии и облегчит сетевое обслуживание, помогая интегрировать возобновляемые источники энергии и стабилизировать региональную сеть.

Первая фаза строительства будет включать установку "острова стабильности" с использованием генератора и маховика для обеспечения стабилизации энергосистемы.

Краткосрочная стабилизация обеспечит основу для второй фазы и установки СНЭ жидкого воздуха, состоящей из компрессоров, расширителей и криогенного оборудования.

Они позволяют воздуху очищаться, сушиться, охлаждаться, сжиматься и расширяться поэтапно, пока он не разжижится и не сможет храниться. Вторая фаза позволяет интегрировать службы стабильности с полномасштабной долгосрочной ЭСС с использованием возобновляемых источников энергии.

Объект должен начать коммерческую эксплуатацию в 2022 году.

Тяжелые грузы

Шотландский новатор Gravitricity успешно протестировал демонстрационную установку мощностью 250 кВт с использованием двух 25-тонных весов.

Их гравитационная "батарея" работает, поднимая тяжелые грузы в глубокой шахте, когда имеется избыток возобновляемой энергии, и опуская их, когда требуется энергия.

Испытательная установка высотой 12 метров стоимостью 1 миллион фунтов стерлингов (1,38 миллиона долларов) была профинансирована компанией Innovate UK и поставлена в тандеме со специалистом по контролю ISC и промышленными партнерами, голландским производителем лебедок Huisman.

Демонстратор был построен над землей в Порт-Лейте, Шотландия.

Будущие проекты предполагают использование списанных шахтных стволов, где это возможно, или специально затопленных шахт.

С ожидаемой продолжительностью жизни более 25 лет технология хранения предлагает альтернативу батареям, без ограничения цикла или деградации с течением времени.

Выходная мощность может варьироваться в зависимости от спроса и переходить от нуля до полной мощности менее чем за одну секунду.

Компания ведет переговоры с владельцами шахт в Великобритании, Чехии, Финляндии, Польше и Южной Африке.

Горячие камни

После инвестиций датской энергетической и волоконно-оптической группы Andel в размере 12 миллионов долларов Stiesdal Storage Technologies готовится к развертыванию своей сетевой тепловой технологии.

СНЭ с перекачиваемым теплом использует дробленый базальт размером с горошину, породу в изолированных стальных резервуарах с накопленной энергией, выделяемой турбиной.

Генеральный директор SST Педер Риис Никельсен сказал: “Стоимость щебня находится на совершенно ином уровне за единицу энергии, чем практически любой другой материал для хранения энергии. Наша система зарядки и разрядки может использовать хорошо известные технологии, которые уже столетие применяются в других отраслях промышленности и хорошо подходят для массового производства.”

Стоимость материалов оценивается в 10 евро (12 долларов) за киловатт-час.

Первый демонстрационный проект-энергоблок мощностью 1-2 МВт мощностью будет установлен на электростанции в Дании в следующем году и будет работать в коммерческом режиме.

Источник (англ.)

это все полумеры... креативнее надо... светлячков ... светлячков заводить надо... и ноыью выгонять их на над пространствами над солнечными фермами... А тут на одном форуме еще более гениальную идею выслущал...окружить молнце зеркалами, уокусирующией на одну точки - ьам возникнет перегрев и вспышка, и ловить поток плазсы солнечного ветра вспышки 

Цитата: GrinF от 27.04.2021 10:05:34это все полумеры... креативнее надо... светлячков ... светлячков заводить надо... и ноыью выгонять их на над пространствами над солнечными фермами... А тут на одном форуме еще более гениальную идею выслущал...окружить молнце зеркалами, уокусирующией на одну точки - ьам возникнет перегрев и вспышка, и ловить поток плазсы солнечного ветра вспышки

   
Нужно не мешать партнёрам совершать самоубийство.
250 кВт за миллион фунтов — это просто сказка...

Цитата: Zkvxz от 27.04.2021 07:19:27

На рынке систем длительного хранения энергии (ESS) развивается целый ряд альтернативных технологий хранения энергии.

Тяжелые грузы

Шотландский новатор Gravitricity успешно протестировал демонстрационную установку мощностью 250 кВт с использованием двух 25-тонных весов.

Их гравитационная "батарея" работает, поднимая тяжелые грузы в глубокой шахте, когда имеется избыток возобновляемой энергии, и опуская их, когда требуется энергия.

Испытательная установка высотой 12 метров стоимостью 1 миллион фунтов стерлингов (1,38 миллиона долларов) была профинансирована компанией Innovate UK и поставлена в тандеме со специалистом по контролю ISC и промышленными партнерами, голландским производителем лебедок Huisman.

Демонстратор был построен над землей в Порт-Лейте, Шотландия.

Будущие проекты предполагают использование списанных шахтных стволов, где это возможно, или специально затопленных шахт.

С ожидаемой продолжительностью жизни более 25 лет технология хранения предлагает альтернативу батареям, без ограничения цикла или деградации с течением времени.

Выходная мощность может варьироваться в зависимости от спроса и переходить от нуля до полной мощности менее чем за одну секунду.

Компания ведет переговоры с владельцами шахт в Великобритании, Чехии, Финляндии, Польше и Южной Африке.

 И зачем нужны шахты? Это если только местность равнинная.
Такие аккумуляторы надо строить используя естественные перепады высот.
К примеру какая-нибудь сопка метров 500-600.
Укладывай по склону рельсы, ставь на них тележки с грузом и поднимай к вершине, накапливая энергию.
Как понадобится - спускай вниз и пусть эта тележка при спуске крутит электрогенератор.
Можно использовать стандартные ж/д платформы, стандартные рельсы, стандартные электрогенераторы и т.д.
А уж грунта для создания массы на этих платформах вокруг достаточно.

Цитата: polpol от 28.04.2021 15:22:13И зачем нужны шахты? Это если только местность равнинная.
Такие аккумуляторы надо строить используя естественные перепады высот.
К примеру какая-нибудь сопка метров 500-600.
Укладывай по склону рельсы, ставь на них тележки с грузом и поднимай к вершине, накапливая энергию.
Как понадобится - спускай вниз и пусть эта тележка при спуске крутит электрогенератор.
Можно использовать стандартные ж/д платформы, стандартные рельсы, стандартные электрогенераторы и т.д.
А уж грунта для создания массы на этих платформах вокруг достаточно.

Там вопрос в переменной скорости, как запасания энергии, так и выработки. Необходима еще и трансмиссия с глубоким регулированием кожффициента передачи. 

Цитата: polpol от 28.04.2021 15:22:13И зачем нужны шахты? Это если только местность равнинная.
Такие аккумуляторы надо строить используя естественные перепады высот.
К примеру какая-нибудь сопка метров 500-600.
Укладывай по склону рельсы, ставь на них тележки с грузом и поднимай к вершине, накапливая энергию.
Как понадобится - спускай вниз и пусть эта тележка при спуске крутит электрогенератор.
Можно использовать стандартные ж/д платформы, стандартные рельсы, стандартные электрогенераторы и т.д.
А уж грунта для создания массы на этих платформах вокруг достаточно.

Сдаётся, что пара бассейнов с трубами будет таки подешевле и места займёт меньше :-) 

Цитата: ILPetr от 28.04.2021 16:51:02Там вопрос в переменной скорости, как запасания энергии, так и выработки. Необходима еще и трансмиссия с глубоким регулированием кожффициента передачи.

Это мелочи.... Во первых для гачала построить шахтный ствол и его забетонировать....Даже если использовать старую заьрошенную шахту, у которыой еще не разрушился ствол, то оказывается засада нумер 2... Вода она стремится к минимуму - то есть к центру хемли, посему дл шахтного ствола нужен еще и водоотлив

Цитата: Luddit от 28.04.2021 17:36:42Сдаётся, что пара бассейнов с трубами будет таки подешевле и места займёт меньше :-)

500 метров перепада... а какой вы гидрогенератор туда собираетесь ставить не скажете....бывают оно конечно и девиационные гэс с больгим перепадом - но там обычно уклон вогромный и расход никакой , и базейны при уклоне уже 30 градусов ну очень дорого строить

Цитата: GrinF от 29.04.2021 18:18:39500 метров перепада... а какой вы гидрогенератор туда собираетесь ставить не скажете....бывают оно конечно и девиационные гэс с больгим перепадом - но там обычно уклон вогромный и расход никакой , и базейны при уклоне уже 30 градусов ну очень дорого строить

Девиационная ГЭС...мда. 
Уклон 30 градусов не у бассейнов будет, а у трубы. Кстати стоимость укладки рельс первоначального варианта на таком уклоне не смущает?

Цитата: Luddit от 29.04.2021 18:54:48Девиационная ГЭС...мда. 
Уклон 30 градусов не у бассейнов будет, а у трубы. Кстати стоимость укладки рельс первоначального варианта на таком уклоне не смущает?

про укладку рельс и прочие извращения - к полполу обращайтесь...

Цитата: GrinF от 30.04.2021 12:40:22про укладку рельс и прочие извращения - к полполу обращайтесь...

Стоимость ж/д платформ, рельсов есть в сети.
Потом. И ж/д платформы и рельсы можно брать уже списанные из эксплуатации на желдороге.
К примеру берём рельс Р-65. 1000м  = 65 тонн х2=130 тонн по цене 20 000 тонна = 2 600 00
Шпал надо будет 1840 по 220 за одну = 410 000 руб
Подкладки, болты, гайки, шайбы, прижимы и т.д. 40 руб/кг 300 кг х = 12 000
Накладки 320 шт х 200 = 64 000 руб
Платформа ж/д 65 тонн 3 шт новые по цене 1 200 000 = 3 600 000, б/у 1 500 000 за три.
Масса платформы 25 - 28 тонн
Три загруженных это будет 230-240 тонн.
Энергия массы 230 тонн на высоте 500 м при высоте сопки 600 м будет  примерно  1127000000 Дж или  примерно 313 квт*час

Далее предполагаем что ж/д насыпь  будет стоить 70 миллионов (такую цену платят за 1 км 
земляного полотна дороги Колыма-Анадырь)
Итого затраты 75 000 000 рублей  Затраты На 1 квт*час 75 000 000 / 313 =  239 600 руб.
Если таких аккумуляторов  будет 10 или 100 соответственно затраты и емкость. 
750 000 000 = 3,3Мвт*час (10 миллионов долларов)
7 750 000 000 = 33 Мвт*час (100 миллионов долларов)
ТЭЦ на соляре 20 Мвт стоит 26 миллиардов рублей. и ещё ежегодно 60 000 тонн надо топлива по 60 тыс за тонну
Примерно 3,5 милиарда рублей
Во что обойдётся ветроэлектростанция на 20 мегаватт?

Цена RUB за    ВЭУ  2 000 квт = 82 935 000  10 таких ВЭУ  830 миллионов. 
Уже не 23 миллиарда как за ТЭЦ
Этот прикидочный расчёт показывает, что электростанция из 10 ВЭУ и гравитационного 
аккумулятора на 33Мвт*часа будет по капвложениям дешевле ТЭЦ на соляре в 2 раза.
И топливо завозить не нужно ежегодно на 3.5 миллиарда рублей.
А такое место есть. 
И сопка 600 метров и ветер постоянный с порывами до 50м/сек.
Там можно разместить не 10 ВЭУ по 2Мвт, а может и сотню на этой сопке.
И все её склоны ж/д путями заложить.

 

Цитата: polpol от 30.04.2021 22:26:55Энергия массы 230 тонн на высоте 500 м при высоте сопки 600 м будет  примерно  1127000000 Дж или  примерно 313 квт*час
...Итого затраты 75 000 000 рублей

230 тонн воды - это бассейн 6,5х6х6 м. Сдаётся, что два таких бассейна и километр трубы будут таки сильно дешевле 75 млн
Но можно взять ртуть - по объёму в 13,5 раз меньше При цене 20 р/кг - 4,6 млн на 230 тонн ртути, еще столько же чтобы заполнить трубу диаметром 14 см.

Цитата: Luddit от 30.04.2021 23:06:36230 тонн воды - это бассейн 6,5х6х6 м. Сдаётся, что два таких бассейна и километр трубы будут таки сильно дешевле 75 млн

И получится ГАЭС. Хорошо известный сегодня способ накопления энергии. С хорошо известными недостатками. Но - один из немногих, имеющих экономический смысл.

Цитата: polpol от 30.04.2021 22:26:55Стоимость ж/д платформ, рельсов есть в сети.
Потом. И ж/д платформы и рельсы можно брать уже списанные из эксплуатации на желдороге.
К примеру берём рельс Р-65. 1000м  = 65 тонн х2=130 тонн по цене 20 000 тонна = 2 600 00
Шпал надо будет 1840 по 220 за одну = 410 000 руб
Подкладки, болты, гайки, шайбы, прижимы и т.д. 40 руб/кг 300 кг х = 12 000
Накладки 320 шт х 200 = 64 000 руб
Платформа ж/д 65 тонн 3 шт новые по цене 1 200 000 = 3 600 000, б/у 1 500 000 за три.
Масса платформы 25 - 28 тонн
Три загруженных это будет 230-240 тонн.
Энергия массы 230 тонн на высоте 500 м при высоте сопки 600 м будет  примерно  1127000000 Дж или  примерно 313 квт*час

Далее предполагаем что ж/д насыпь  будет стоить 70 миллионов (такую цену платят за 1 км 
земляного полотна дороги Колыма-Анадырь)
Итого затраты 75 000 000 рублей  Затраты На 1 квт*час 75 000 000 / 313 =  239 600 руб.
Если таких аккумуляторов  будет 10 или 100 соответственно затраты и емкость. 
750 000 000 = 3,3Мвт*час (10 миллионов долларов)
7 750 000 000 = 33 Мвт*час (100 миллионов долларов)
ТЭЦ на соляре 20 Мвт стоит 26 миллиардов рублей. и ещё ежегодно 60 000 тонн надо топлива по 60 тыс за тонну
Примерно 3,5 милиарда рублей
Во что обойдётся ветроэлектростанция на 20 мегаватт?

Цена RUB за    ВЭУ  2 000 квт = 82 935 000  10 таких ВЭУ  830 миллионов. 
Уже не 23 миллиарда как за ТЭЦ
Этот прикидочный расчёт показывает, что электростанция из 10 ВЭУ и гравитационного 
аккумулятора на 33Мвт*часа будет по капвложениям дешевле ТЭЦ на соляре в 2 раза.
И топливо завозить не нужно ежегодно на 3.5 миллиарда рублей.
А такое место есть. 
И сопка 600 метров и ветер постоянный с порывами до 50м/сек.
Там можно разместить не 10 ВЭУ по 2Мвт, а может и сотню на этой сопке.
И все её склоны ж/д путями заложить.

вы уважаемы в котроый раз забываете , что железные дорогги с уконом 30 гралусов никто не строит...это во первых во вторых есть еще нехилая стоимость обслуживания - жаже если это будет не дедезная дорога а канатный фуниклер ...ЗЫ... кстати мне говорят таковой был на Бурхалинском перевале, а потом его снесли и построилидва яруса серпантина

Цитата: polpol от 30.04.2021 22:26:55Стоимость ж/д платформ, рельсов есть в сети.
Потом. И ж/д платформы и рельсы можно брать уже списанные из эксплуатации на желдороге.
К примеру берём рельс Р-65. 1000м  = 65 тонн х2=130 тонн по цене 20 000 тонна = 2 600 00
Шпал надо будет 1840 по 220 за одну = 410 000 руб
Подкладки, болты, гайки, шайбы, прижимы и т.д. 40 руб/кг 300 кг х = 12 000
Накладки 320 шт х 200 = 64 000 руб
Платформа ж/д 65 тонн 3 шт новые по цене 1 200 000 = 3 600 000, б/у 1 500 000 за три.
Масса платформы 25 - 28 тонн
Три загруженных это будет 230-240 тонн.
Энергия массы 230 тонн на высоте 500 м при высоте сопки 600 м будет  примерно  1127000000 Дж или  примерно 313 квт*час

Далее предполагаем что ж/д насыпь  будет стоить 70 миллионов (такую цену платят за 1 км 
земляного полотна дороги Колыма-Анадырь)
Итого затраты 75 000 000 рублей  Затраты На 1 квт*час 75 000 000 / 313 =  239 600 руб.
Если таких аккумуляторов  будет 10 или 100 соответственно затраты и емкость. 
750 000 000 = 3,3Мвт*час (10 миллионов долларов)
7 750 000 000 = 33 Мвт*час (100 миллионов долларов)
ТЭЦ на соляре 20 Мвт стоит 26 миллиардов рублей. и ещё ежегодно 60 000 тонн надо топлива по 60 тыс за тонну
Примерно 3,5 милиарда рублей
Во что обойдётся ветроэлектростанция на 20 мегаватт?

Цена RUB за    ВЭУ  2 000 квт = 82 935 000  10 таких ВЭУ  830 миллионов. 
Уже не 23 миллиарда как за ТЭЦ
Этот прикидочный расчёт показывает, что электростанция из 10 ВЭУ и гравитационного 
аккумулятора на 33Мвт*часа будет по капвложениям дешевле ТЭЦ на соляре в 2 раза.
И топливо завозить не нужно ежегодно на 3.5 миллиарда рублей.
А такое место есть. 
И сопка 600 метров и ветер постоянный с порывами до 50м/сек.
Там можно разместить не 10 ВЭУ по 2Мвт, а может и сотню на этой сопке.
И все её склоны ж/д путями заложить.

Тут несколько возражений. Во-первых, Вы не учитываете КПД преобразования энергии когда эти телеги поедут под гору. Вряд ли он будет больше 0,8. Не учли затраты на троллеи - как энергию получать-выдавать. Какие там осадки - снег поди чистить надо - тоже не совсем просто. Капзатраты на насыпь с большим уклоном будут существенно больше - на крутую техника не заедет, нужно будет серпантин с соотв увеличением кол-ва всего - как-то неизящно смотрится всё это. Вот по правде ничего кроме электролиза воды и выработки водорода в голову не идёт. Только кислород тоже копить и использовать в сжигании водорода.
Ну или перегревать воду и пускать турбину на каком-нибудь подходящем фреоне - но это тоже недешёвая забава. Ибо, в т.ч. простые дешёвые фреоны запрещены международными соглашениями. Да и утечки штука неизбежная.

Цитата: Пенсионэр от 01.05.2021 20:24:11Тут несколько возражений. Во-первых, Вы не учитываете КПД преобразования энергии когда эти телеги поедут под гору. Вряд ли он будет больше 0,8. Не учли затраты на троллеи - как энергию получать-выдавать. Какие там осадки - снег поди чистить надо - тоже не совсем просто. Капзатраты на насыпь с большим уклоном будут существенно больше - на крутую техника не заедет, нужно будет серпантин с соотв увеличением кол-ва всего - как-то неизящно смотрится всё это. Вот по правде ничего кроме электролиза воды и выработки водорода в голову не идёт. Только кислород тоже копить и использовать в сжигании водорода.
Ну или перегревать воду и пускать турбину на каком-нибудь подходящем фреоне - но это тоже недешёвая забава. Ибо, в т.ч. простые дешёвые фреоны запрещены международными соглашениями. Да и утечки штука неизбежная.

нарена копить кислород ... его и так полно в окужающем мире... расстения и планктон помогают

Цитата: Пенсионэр от 01.05.2021 20:24:11Тут несколько возражений. Во-первых, Вы не учитываете КПД преобразования энергии когда эти телеги поедут под гору. Вряд ли он будет больше 0,8. Не учли затраты на троллеи - как энергию получать-выдавать. Какие там осадки - снег поди чистить надо - тоже не совсем просто. Капзатраты на насыпь с большим уклоном будут существенно больше - на крутую техника не заедет, нужно будет серпантин с соотв увеличением кол-ва всего - как-то неизящно смотрится всё это. Вот по правде ничего кроме электролиза воды и выработки водорода в голову не идёт. Только кислород тоже копить и использовать в сжигании водорода.
Ну или перегревать воду и пускать турбину на каком-нибудь подходящем фреоне - но это тоже недешёвая забава. Ибо, в т.ч. простые дешёвые фреоны запрещены международными соглашениями. Да и утечки штука неизбежная.

Всё я учёл.
Все цены брал с коэф. 1.5-2.
Какая техника должна заезжать по серпантину?
Ж\д платформы с грузом они сами ездить по этим наклонным путям не будут. Их будет поднимать лебёдка.
В верхней точке будет стоять мотор-генератор с лебёдкой.
Если есть лишняя энергия мотор-генератор включается в режиме электромотора, крутит барабан лебёдки, трос наматывается  и подтягивает состав из трёх платформ выше
Энергия накапливается.
Если необходима энергия мотор-генератор включается в режиме генератора, состав из трёх платформ начинает под собственным весом двигаться вниз, вращая генератор, энергия из аккумулятора отбирается и генератором выдаётся в сеть.

Цитата: polpol от 02.05.2021 17:14:37Какая техника должна заезжать по серпантину?

Строительная, которая это чудо будет возводить. Не исключено кстати, что сей серпантин так и придётся содержать, для ремонтов. Кстати вариант с более длинным тросом и бОльшим количеством роликов по экономике выиграет за счет доступности уклона, но, ИМХО, соревноваться с трубопроводным транспортом - пустая затея. Ему проигрывает даже электричество по проводам

Цитата: Luddit от 02.05.2021 20:01:20Строительная, которая это чудо будет возводить. Не исключено кстати, что сей серпантин так и придётся содержать, для ремонтов. Кстати вариант с более длинным тросом и бОльшим количеством роликов по экономике выиграет за счет доступности уклона, но, ИМХО, соревноваться с трубопроводным транспортом - пустая затея. Ему проигрывает даже электричество по проводам

Электричество проигрывает не по потерям. И не по потребным для создания транспортной инфраструктуры средствам. Оно проигрывает по выдуманным для него показателям надежности, где отключение 500 МВт потребления (буквально на секунды - десятки секунд)  вызывает истерику государственного масштаба. 

Цитата: ILPetr от 02.05.2021 21:43:58Электричество проигрывает не по потерям. И не по потребным для создания транспортной инфраструктуры средствам. Оно проигрывает по выдуманным для него показателям надежности, где отключение 500 МВт потребления (буквально на секунды - десятки секунд)  вызывает истерику государственного масштаба. 

Я вообще-то про то, что самая дешевая передача энергии - трубопровод с газом, как пример того, что применение трубопроводного транспорта должно рассматриваться в первую очередь, если есть такая возможность.

Цитата: Luddit от 02.05.2021 21:53:41Я вообще-то про то, что самая дешевая передача энергии - трубопровод с газом, как пример того, что применение трубопроводного транспорта должно рассматриваться в первую очередь, если есть такая возможность.

Она дешевле электричества не по затратам или потерям, а по показателям, специально придуманным для электричества. Примерно как электричество от ветряка владельцу ветряка выгоднее электричества с ТЭС в европах. Искусственно созданная не конкурентная среда.