Да ли се икада запитате зашто је у Сједињеним Државама тако мало прекида рада? То се ефективно своди на ово: електране увек добијају више енергије него што људи траже.
Сличан садржај
- Пуњење испред: Будућност батерија
- Пет питања која бисте требали имати о новој калифорнијској банковној батерији на Тесли
Чим се производи електрична енергија, електрони се претакају кроз далеководе до кућа, предузећа, школа и болница - где год је потребно. Израђује се више електричне енергије него што од рачунарских оператера очекујете да трошите, тако да када укључите прекидач, лампица се упали.
Без обзира да ли заиста укључујете светла, електране одржавају своје турбине које се врте, спремне да у тренутку примете снагу за слање у мрежу.
Овај проблем вишка капацитета за производњу енергије је гори ноћу када је потражња врло мала, а разлика између потребне и расположиве снаге је још већа. То обесхрабрује употребу неких обновљивих извора енергије, посебно вјетроелектране, која се покреће углавном ноћу када су вјетрови најјачи (и кад људи користе мање електричне енергије). Укратко, пуно електричне енергије, и што је најважније, чиста електрична енергија, производи се у погрешно вријеме.
Ту долази до складиштења енергије. Чување енергије када се направи и пуштање кад је потребно помаже да мрежа остане поуздана и отвара пут за увођење повремених обновљивих извора енергије као што су ветар и солар.
Енергетске и технолошке компаније годинама раде на решавању неусклађености понуде и потражње, а батерије су се појавиле као водећи кандидат за складиштење електричне енергије. Тесла Инц., на пример, уложила је преко 600 милиона долара у свој Гигафацтори у Невади како би направила масовне количине литијум јонских батерија.
Али једна компанија за производњу електричне енергије у Алабами нашла је друго место за постављање великих количина вишка енергије - у слане пећине. На пола миље под земљом, слана пећина која би могла да стане у Кип слободе, држи најкориснији ресурс енергетске задруге Повер Соутх: ваздух.
Задруга већ 25 година савладава уметност и науку за компримовање ваздуха, чувајући је у сланој пећини испод земље и користећи је за производњу електричне енергије. Мелектрана МцИнтосх у МцИнтосх-у, Алабама, је једино комунално постројење за складиштење енергије компримованог ваздуха (ЦАЕС) у Сједињеним Државама, и једно од свега неколико у свету.
Ноћу, док спавате и уређаји се одмарају, биљка користи вишак струје из мреже да би компримовао ваздух и пумпа га под земљом у непропусну солну пећину.
„Сол је диван механизам за складиштење“, каже менаџер фабрике МцИнтосх Лее Давис.
То је зато што пећине пружају велике, непропусне просторе. Компримовани ваздух остаје компримован, а кисеоник у ваздуху не реагује са соли.
Тамо се ваздух чува при притисцима између 650 и 1058 ПСИ, што је отприлике десетина притиска нафтног бунара високог притиска.
Када људи захтијевају енергију током дана, зрак се пушта у локалну јединицу за природни плин, гдје се загријава природним плином, сагоријева и ствара још топлији ток плина који окреће турбину и производи електричну енергију.
Одозго, МцИнтосх постројење изгледа као стандардна електрана на природни гас, али директно пола миље испод површине налази се јединствени механизам за складиштење енергије. (Цоуртеси Повер Соутх Енерги Цооперативе) Компримовани ваздух је кључни састојак у производњи електричне енергије у свим гасним постројењима; критична компонента чини гас сагоревањем, производећи проток гаса који окреће турбину. У типичним постројењима за природни гас, прављење компримованог ваздуха је енергетски најинтензивнији део погона - више од половине енергије коју генерише турбина једноставно се враћа у систем за компримовање ваздуха.
Али постројење МцИнтосх ЦАЕС може компримовати ваздух независно од процеса производње електричне енергије, када је то најекономичније јер то има место за складиштење - рудник соли. Постројење има довољно складиштеног ваздуха да би турбина од 110 мегавата могла да ствара енергију током 26 сати, напајајући до 110.000 домова.
Компримирајући ваздух ноћу када је струја јефтина и обилна, уместо да се турбина користи за компресију, постројење користи мање природног гаса да направи исту количину електричне енергије. Такође омогућава да се чисте изворе електричне енергије користе за сабијање.
Иако постројење МцИнтосх тренутно не ради директно у тандему с било којим обновљивим постројењима, то би сигурно могло, и то је кључна идеја. Електрична енергија која се користи за компримовање ваздуха могла би се произвести ветротурбинама, као што је планирано у енергетском центру Бетхел у западном Тексасу. Апек ЦАЕС ЛЛЦ прикупио је 100 милиона долара за Центар, што би, ако се развије, представљало со ЦАЕС постројење соли заједно са ветром. Центар планира да током ноћи користи електричну енергију произведену од оближњих ветротурбина за компримовање ваздуха, а током дана ваздух доводи у гасну турбину.
С обзиром на то да су постројења за природни гас у порасту у целој земљи, складиштење енергије компримованог ваздуха пружа начин за интегрисање обновљивих извора енергије и на крају сагоревање мање гаса.
Међутим, компримовани ваздух није панацеја. Иако су постројења за природни гас релативно јефтина за изградњу и рад, ниска цена природног гаса такође значи да постоји мање подстицаја за истраживање алтернатива за постројења или за инсталирање опција које штеде гас.
Са смањеним трошковима природног гаса и ризиком размештања релативно нове технологије која има неколико пројеката под називом, тешко је израдити бројеве оловком за ЦАЕС. Пројект енергетског центра Бетхел је у развоју од 2011. године и тек треба прикупити додатних 400 милиона долара потребног капитала.
"Нешто ново и другачије није лако спустити се с тла", каже Степхен Наеве, директор Апек ЦАЕС-а.
Остали тест пројекти нису успели због високе цене развоја - све од трошкова одлагања сланог раствора створеног током процеса рударства до ризика од истраживања локација које се могу показати геолошки неприкладним. Што се тиче конкуренције за складиштење, батерије су на много начина флексибилније јер се могу поставити ближе месту где је потражња за енергијом, иако су, према Апек-у, батерије дугорочно значајно скупље.
Али, Повер Соутх Енерги Цооперативе и даље би уживао у разговору са соли са неким другим савезницима ЦАЕС-а. Заиста, МцИнтосх објект привлачи посетиоце из Калифорније, Утаха, Нев Иорка и Идаха.
Ако је сол начин да гасне електране учине ефикаснијим и користе обновљиве изворе енергије, онда проследите сол, молим вас.
Напомена уредника: Ранија верзија овог чланка првобитно је погрешно рекламирала да се у мрежу шаље више снаге него што се захтева, одакле се троши. У ствари, вишак енергије се троши пре него што се пошаље у мрежу кроз бројне процесе. Смитхсониан.цом жали због грешке.
