Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Підвищення ефективності методів акумулювання енергії відновлювальних джерел

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Б.В. Косой
https://orcid.org/0000-0001-5353-8881
Б.Г. Грудка
https://orcid.org/0000-0003-1200-5442
О.В. Зімін
https://orcid.org/0000-0001-9053-3262

Анотація

У даний час зростає інтерес до відновлювальних джерел енергії (ВДЕ). Незважаючи на це, в енергетичних системах високої продуктивності переважно використовуються вугілля, нафта, природний газ, а також енергія, що виробляється гідроелектростанціями та атомними електростанціями. Перші три джерела сформували так звану вуглецеву енергетику, якій притаманні два основні недоліки: обмеженість ресурсів та збільшення викидів СО2 у навколишнє середовище, незважаючи на вимоги Кіотського протоколу. Більшість ВДЕ характеризуються нерівномірним виробництвом та споживанням енергії, тому необхідно забезпечувати також її зберігання. Можна зауважити, що чим більше виробляється електроенергії вітру і сонця, тим сильніше виявляється потреба в системах накопичення і зберігання цього виду енергії. Сприятливим фактором для впровадження ВДЕ при цьому є різке зниження вартості одиниці встановленої потужності, яка включає в себе експлуатаційні і капітальні витрати. У статті розглядаються відносно нові типи ВДЕ, які дають змогу зберігати енергію у вигляді води (PSHE), компримованого повітря (CAES) та кріогенних рідин – повітря та азот (CES). За допомогою цього способу можна реалізовувати всі процеси виробництва, розподілу, зберігання та застосування електричної енергії у різні періоди часу. Розглянуто питання створення ефективного обладнання для тривалого зберігання тепла, що виробляється з електроенергії, яка виробляється сонячними панелями та вітрогенераторами. Тепло, яке отримується у такий спосіб, можна довго зберігати у теплоізольованих контейнерах, що заповнюються базальтовою крихтою. Актуальність цих досліджень підтверджується міжнародним енергетичним агентством: «ВДЕ вже є другим за величиною джерелом електроенергії у світі, але їх використання все ще необхідно прискорювати, якщо ми хочемо досягти довгострокових цілей у галузі клімату, якості повітря та доступу до енергії»

Ключові слова:
Енергія, Відновлювальні джерела енергії, Сонячна енергія, Енергія вітру, Кріогеннні рідини, Базальтова крихта

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Косой, Б., Грудка, Б., & Зімін, О. (2021). Підвищення ефективності методів акумулювання енергії відновлювальних джерел. Refrigeration Engineering and Technology, 57(3), 176-188. https://doi.org/10.15673/ret.v57i3.2168
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Kapitsa, P.L. (1981) Experiment. Theory. Practice. Energiya i fizika. Mocsow: Izdatelskyi dom "Nauka", 97-109.
2. Cousse, J. (2021) Still in love with solar energy? Installation size, affect, and the social acceptance of renewable energy technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 145, 111107.
3. Heffron, R., Halbrügge, S., Körner, M.-F., Obeng-Darko, N.A., Sumarno, T., Wagner, J., Weibelzahl, M. (2021) Justice in solar energy development. Solar Energy, 218, 68-75.
4. Crippa, P., Alifa, M., Bolster, D., Genton, M. G., Castruccio, S. (2021) A temporal model for vertical extrapolation of wind speed and wind energy assessment. Applied Energy, 301, 117378.
5. Lavrenchenko, G.K., Kopytin, A.V. (2014) Development and further development of CES technologies. Tekhnicheskie Gazy, 4, 24-31.
6. Mohamed, A.F., Hegazi, A.A., Sultan, G.I., Emad M. S. El-Said. (2019) Enhancement of a solar still performance by inclusion the basalt stones as a porous sensible absorber: Experimental study and thermo-economic analysis. Solar Energy Materials and Solar Cells, 200, 109958.
7. Luo, X., Wang, J., Dooner, M., Clarke, J., Krupk, C. (2014) Overview of Current Development in Compressed Air Energy Storage Technology. Energy Procedia, 62, 603-611.
8. Chen, L., Wang, Y., Xie, M., Ye, K., Mohtaram, S. (2021) Energy and exergy analysis of two modified adiabatic compressed air energy storage (A-CAES) system for cogeneration of power and cooling on the base of volatile fluid. Journal of Energy Storage, 42, 103009.
9. Hyrzyński, R., Ziółkowski, P., Gotzman, S., Kraszewski, B., Ochrymiuk, T., Badura, J. (2021) Comprehensive thermodynamic analysis of the CAES system coupled with the underground thermal energy storage taking into account global, central and local level of energy conversion. Renewable Energy, 169, 379-403.
10. Baker, J. N., Collinson, A. (1999) Electrical energy storage at the turn of the millennium. Power Engineering Journal, 13, 3, 107-112.
11. Brunet, Y. (2013) Energy storage. John Wiley & Sons, 250.
12. Energy Storage: The Missing Link in the UK’s Energy Commitments / Published April 2014. Retrieved September 3, 2021, from www.imeche.org/energy.
13. Liquid Air in the Energy and Transport Systems / The Centre for Low Carbon Futures-2013. Retrieved September 1, 2021 from www.liquidair.org.uk/report-summary.
14. Taylor, P., Bolton, R., Stone, D. et al. (2012) Pathways for Energy Storage in the UK/ Report No. 007. The Centre for Low Carbon Futures, 56.
15. Strbac, G., Aunedi, M., Pudjianto, D. et al. Strategic assessment of the role and value of energy storage systems in the UK low carbon energy future / The Carbon Trust. Retrieved September 8, 2021 from http://www.carbontrust.com/resources/reports/technology/energy-storage-systems-strategic-assessment-role-and-value.
16. Kishimoto, K., Hasegawa, K., Asano, T. (1998) Development of generator of liquid air storage energy system. Mitsubishi Juko Giho, 35, 60-63.
17. Beltrami, F., Fontini, F., Grossi, L. (2021) The value of carbon emission reduction induced by Renewable Energy Sources in the Italian power market. Ecological Economic, 189, 107149.
18. Kirsten, S. (2014) Renewable Energy Sources Act and Trading of Emission Certificates: A national and a supranational tool direct energy turnover to renewable electricity-supply in Germany. Energy Policy, 64, 302-312.
19. Jost, D., Speckmann, M., Sandau, F., Schwinn, R. (2015) A new method for day-ahead sizing of control reserve in Germany under a 100% renewable energy sources scenario. Electric Power Systems Research, 119, 485-491.
20. Lavrenchenko, G.K., Kopytin, A.V. (2012) Improving the performance of the LNG regasification system and the delivery of natural gas to the main gas pipeline. Tekhnicheskie Gazy, 6, 16-25.
21. Electric Thermal Energy Storage. Retrieved September 8, 2021 from https://www.siemensgamesa.com/products-and-services/hybrid-and-storage/thermal-energy-storage-with-etes.
22. Siemens works on thermal storage for wind power. Retrieved September 8, 2021 from https://renewablesnow.com/news/siemens-works-on-thermal-storage-for-wind-power-541120/.
23. European patent application. Retrieved September 11, 2021 from https://patentimages.storage.google-apis.com/9d/ae/e5/706c5978acf5ea/EP3130875A1.pdf.