Energia salvestamise tehnoloogiad

Allikas: Energiatalgud

Energiatehnoloogiad.png

Artikkel Energia salvestamise tehnoloogiad kirjeldab erinevaid tehnoloogiaid, kuidas energiat salvestada, akumuleerida. Käesoleva peaartikli alamartiklitena on toodud tehnoloogiad, kuidas salvestada Elektrienergiat ning kuidas salvestada Soojusenergiat.


Peaartikkel: Energiatehnoloogiad
Seotud artiklid: Elektrienergia salvestamine; Soojuse salvestamine; Energiaressursid; Tuuleenergia ressurss; Päikeseenergia ressurss; Hüdroenergia ressurss


Üldist

Energiat on võimalik salvestada mitmetel viisidel, olenevalt energialiigist. Energiasalvesteid iseloomustatakse üldjuhul salvestatava energia liigiga, milleks võivad olla [1]:

a) elektrienergia;
b) soojusenergia;
c) mehaaniline energia;
d) keemiline energia;
e) jm.

Energia salvestamise all peetakse siinkohal silmas mingi energialiigi siirdamist mõnda seadisesse, seadmesse, paigaldisse või rajatisse (energiasalvestisse, näiteks elektrienergia salvestamise korral akumulaatorisse), et seda seal vajalikul hetkel samal kujul või muundatult tagasi saada. [1]

Erinevad tehnoloogiad

Seotud artiklid: Hüdroelektrijaam


Energiat on võimalik akumuleerida erinevalt. Niinimetatud akumulatsioonijaamadel (energiasalvestitel vt. joonis 1) on erinevaid võimalusi [2]:

a) pumphüdroakumulatsioonijaamad - PHAJ (Pumped Hydro Storage);
b) akupatareid;
c) suruõhuakumulatsioonijaamad (Compressed Air Energy Storage - CAES)
d) termoakumulatsioon.

Vesinikuenergeetika

Vesinikuenergeetika oma kontseptsioonilt on energia salvestamine ning selle edastamine vesiniku kujul. Lähtepunktiks selle juures on vesiniku kõrge kütteväärtus. Vesinikku toodetakse hetkel peaasjalikult teistest kütustest, nagu maagaas, nafta, süsi. Vesiniku hind on võrdlemisi kõrge ning rakendamaks vesinikku energeetikas laiemalt, tuleb leida selle tootmiseks tõhusamaid viise. Üheks nendeks on vesiniku tootmine vee elektrolüüsi teel ja seda näiteks tarbimiskeskustest kaugemal paiknevates hüdro- ja päikeseelektrijaamades või tuuleelektrijaamades energia ühe salvestamisviisina või samuti ka eriehitusega tuumareaktorites, mis päevasel ajal toodavad elektrienergiat, öösiti aga vesinikku. Vee elektrolüüsi kasutegur on ligikaudu 70%. Kui elektrit genereeriva kütuseelemendi ligikaudne kasutegur on 60%, kujuneb elektrienergia akumuleerimise kasuteguriks 42%. [3]

Hetkel on vesinikuenergeetika seisukohalt aktuaalne tuuleenergeetika ning selle võimsusmuutuste kompenseerimine. Ideeks on tuulegeneraatorite koostöö kütuseelementidega, mis on kiire reageerimisega ning mis tarbivad teist taastuvaist vahendeist pärit kütust – vesinikku. Eesmärgiks on leida optimaalne režiim, kus elektrituuliku poolt toodetav ülejääk kasutatakse ära veest elektrolüüsi teel vesinku tootmiseks ning hiljemalt kasutatakse seesama vesiniku kütuseelementide kaasabil tuulest toodetud elektri pulsatsioonide katmiseks. Tööpõhimõtet selgitav joonis on toodud joonisel 2 [4]

Tuues näiteks situatsiooni, kus energia tootmine ületab tarbimise (tugeva tuule olukord), tekib vajadus ülejäänud energia salvestamiseks, hoidmaks seda ajaks, mil tuulevaikusest või tarbimise kasvust tingituna on vaja rohkem energiat, kui turbiinid antud hetkel toota suudavad. Väiksemate ning autonoomsete turbiinide puhul sobivad salvestamiseks akud, kuid võrku ühendatud suurte generaatorite puhul jab akudest väheks. Siinkohal ongi üheks võimaluseks muundada ülejäänud tuuleenergia elektrolüüsi abil vesinikuks ning hiljemalt vajadusel kütuseelementi kasutades muundada see tagasi elektriks ning kasutada seda tuuleenergia ebaühtluse katmiseks. [5]

Tehnoloogia lihtsus on atraktiivsuse aluseks, kuna vesinikku veest ning elektrist on suhteliselt lihtne toota ning vastupidine protsess vesinikust elektrit (k.a soojust) on samuti lihtne. Temaatika teatud problemaatiliseks aspektiks on rentaablus. Vee elektrolüüs on energiamahukas protsess, vesiniku hoiustamine ning transport on küllaltki energiamahukas ning samuti on kütuseelementide maksumus küllaltki kõrge. Kuid siiski tehnoloogia perspektiiv arvestades märkimisväärset fossiilsete kütuste kasutamise vähenemist ning samuti ka tuuleenergia potentsiaali, on tegemist paljutõotava tehnoloogiaga. [5],[6]

Eesti olud ning tehnoloogia maksumus

Seotud artiklid: Hüdroenergia ressurss


Eesti tingimustes peetakse kõige sobivamaks tehnoloogiaks PHAJ ehitamist. Antud oludes on tegemist efektiivseima lahendusega balansseerimaks ning energeetilise julgeoleku tagamiseks. Sellise jaama ehituseks planeeritud koht on Muuga sadam ning planeeritavaks 500 MW. Maksumuseks hinnatakse 304 miljonit EUR, mis on hinnanguliselt 608 000 EUR/MW. [7]

Tänapäeva kontekstis hüdroelekter Eesti (taastuv)elektritoodangust siiski suurt osa ei moodusta. Samas on siiski tegemist kodumaise ning võrdlemisi stabiilset toodangut pakkuva taastuvenergia ressursiga, mida on võimaluse olemasolul mõistlik kasutada

Erinevatest tehnoloogiatest ning nende vastavatest maksumustest annavad aimu tabel 1 ning tabel 2.

RSS uudisvoog

Joonis 1. Salvestustehnoloogiad ning maksumus[2]
Salvestamine maksumus.jpg
Joonis 2. Vesinikuenergeetika koostöös elektrituulikute ning kütuseelementidega - tööpõhimõte[6]
Vesinikuenergeetika.JPG

Viited

  1. 1,0 1,1 Risthein, E. Sissejuhatus energiatehnikasse, Tallinn 2007.
  2. 2,0 2,1 Eesti energiasüsteemi arengu võimalikud stsenaariumid, 2011.
  3. Meldorf, M., Kilter, J. Elektrisüsteem.
  4. Leppiman, A. Tuulegeneraatorite elektri sobivusest Eesti elektrisüsteemi.
  5. 5,0 5,1 Kiviselg, R. Tuuleenergeetika, selle arengut mõjutavad tegurid ja perspektiiv Eestis.
  6. 6,0 6,1 Andrijanovitš, J., Egorov, M., Lehtla, M., Vinnikov, D. New Method for Stabilization of Wind Power Generation Using Energy Storage Technology.
  7. Vali, L. Tuuleenergia salvestusvajadus.
  8. Rosin, A., Link, S., Drovtar, I. Energiasalvestid ja salvestustehnoloogiad.
  9. Herrmann, U., Geyer, M., Kearney, D. FLABEG Solar Int. GmbH Overview of thermal storage systems, 2002.


Täiendavat lugemist

Aasta Kategooria Pealkiri
2007 Õppematerjal Energiatehnika
2011 Analüüs Eesti energiasüsteemi arengu võimalikud stsenaariumid
- Uuring Tuuleenergia salvestusvajadus
2013 Uuring Energiasalvestus ja salvestustehnoloogiad
2013 Ettekanne Energiatehnoloogiate tulevikust
- Aruanne New Method for Stabilization of Wind Power Generation Using Energy Storage Technology
2002 Lõputöö Tuulegeneraatorite elektri sobivusest Eesti elektrisüsteemi
2003 Lõputöö Tuuleenergeetika, selle arengut mõjutavad tegurid ja perspektiiv Eestis
2008 Õppematerjal Elektrisüsteem
2014 Raport Subsidies and costs of EU energy. An interim report
2014 Raport Subsidies and costs of EU energy. Lisa 1-3
2014 Raport Subsidies and costs of EU Energy. Lisa 4-5
2007 Ettekanne Eesti energiatehnoloogiate arendusstrateegia eeluuring
2007 Aruanne Energiatoodete maksustamise uuring
2014 Ettekanne Euroopa energiapoliitika valikud. Kas Euroopal on üldse valikut
2014 Ettekanne Eesti uus energiapoliitika. Konkurentsivõimeline taastuvenergia Eestis
2014 Ettekanne Eesti energiapoliitika mõju riigi konkurentsivõimele
2014 Ettekanne Eesti põlevkivienergeetika tulevik
2014 Ettekanne Eesti energiamajanduse arengukava aastani 2030
2014 Aruanne Elektrilevi OÜ investeeringute vajalikkuse ja efektiivsuse hindamine
2014 Aruanne Konkurentsiameti poolt väljatöötatud kaalutud keskmise kapitali hinna (WACC) arvutamise metoodika analüüs
2011 Artikkel Suletud põlevkivikaevanduste ressurss - kaevandusvesi
2014 Aastaraamat Taastuvenergia aastaraamat 2014


Kontaktvõrgustik

Kontaktvõrgustik on koostamisel. Kui soovite artikli kontaktvõrgustikuga liituda, võtke ühendust artikli teemahalduriga.


On Teil ettepanekuid, kuidas "ENERGIA SALVESTAMISE TEHNOLOOGIAD" artiklit täiendada? Leidsite infot, mis ei ole enam ajakohane või vajab täpsustamist? Võtke ühendust artikli "ENERGIA SALVESTAMISE TEHNOLOOGIAD" teemahalduriga MARGUS ALTEMENT e-aadressil margus.altement@arengufond.ee või avaldage arvamust selle artikli ARUTELU all.

Personaalsed tööriistad
Energiatalgud Energiaühistud
Nimeruumid

Variandid
vaatamisi
Toimingud
Tööriistad