Kriyojenik Enerji Depolama Tekniği

Yenilenebilir enerjinin daha yaygın ve daha ucuz kullanımı için karşı karşıya kaldığı en büyük zorluklardan biri hiç şüphesiz enerjinin depolanmasıdır. Bu yazımızda henüz tam olarak popülerlik kazanmamış bir yöntem olan kriyojenik enerji depolama tekniği ile ilgili detayları ve yenilenebilir enerji alanındaki önemini inceledik.

A- A+

12.04.2024 tarihli yazı 15633 kez okunmuştur.

Kriyojenik enerji depolama (CES) tekniğinde genellikle sıvı hava veya sıvı azot gibi düşük sıcaklıklı sıvılar kullanılır. Bilim insanları kriyojenik enerji depolama ve beslemenin yenilenebilir enerji kullanımına katkı sağlayacağını düşünüyor. Güç sistemleri için yüksek ölçekli enerji depolama elemanları tasarlayan ve geliştiren Highview Power Storage, dünyanın en büyük kriyojenik enerji depolama tesisini kurmayı planlıyor. Bu planda tesisin İngiltere'nin Manchester şehrine yakın bir noktaya inşa edilmesi hedefleniyor. Ayrıca tesiste sıvı hava enerji depolama biriminin kullanılması planlanıyor.

Kriyojenik Enerji Depolama Nasıl Çalışır?

Kriyojenik enerji sistemleri üç bileşene ayrılmaktadır. Bu bileşenlerden ilki bir şarj sistemi, ikincisi bir enerji deposu ve son olarak üçüncüsü de bir deşarj birimidir. Highview'in planı sıvılaştırma tesisinin çevresinden havayı çekmek için kullanılacak elektrik enerjisini karadaki elektrik hatlarından almak. Hava sistem içerisine girdikten sonra son derece düşük sıcaklıklarda sıvı hava üretilir. Bu işlem sırasında kaybedilen ısı boşaltma aşamasına kadar tutulur ve depolanır. Bu arada sıvı hava, yalıtılmış depolama tanklarına gönderili ve burada düşük basınç altında tutulur. Sıvı hava bu tanklarda uzun süreli olarak depolanabilir. Depolanan enerjiyi deşarj etmek için sıvı hava yalıtılmış depolama tanklarından alınır ve daha yüksek basınçlı bölgeye taşınır. Sıvı içerisindeki basıncın artmasıyla birlikte bir enerji artışı meydana gelir.

►İlginizi Çekebilir: Dünya'nın En Büyük Enerji Depolama Tesisi

Basınç artırıldıktan sonra ısı dönüştürücüleri vasıtasıyla sıvı havaya ısı uygulanır. Elde edilen yükse basınçlı gaz daha sonra istenen kaynağa elektrik enerjisi sağlamak için bir türbin vasıtasıyla beslenir. Bu işlem süreci aşağıdaki şekilde detaylı olarak gösterilmiştir.

Kriyojenik Enerji Depolamanın Yenilenebilir Enerjideki Rolü

Kriyojenik enerji depolamanın yenilenebilir enerji üzerindeki en etkileyici yönü verimidir. Rüzgar ve güneş enerjileri sürekli olarak bir gün ışığı veya rüzgar akışı olmadığından her an enerji üretebilen bir enerji kaynağı değildirler. Benzer şekilde CES de bir hidroelektrik santral gibi coğrafi olarak ölçülü bir sistem değildir. Kriyojenik enerji depolama aralıklı enerji depolanmasına olanak sağlayarak çevresel sorun faktörünü ortadan kaldırır ve bu şekilde yenilenebilir enerji kaynaklarına yardımcı olur. Highview Power Storage CEO'su Gareth Brett BBC ile yaptığı röportajda büyük ölçekli uzun süreli depolamanın ihtiyaç olduğu bir alanda kriyojenik enerji depolama tekniğinin oldukça kullanışlı olabileceğini dile getirdi.

Şimdiye kadar yenilenebilir enerji depolamanın bir diğer formu olan güneş enerjisi depolama tesislerinde bataryalar nedeniyle tesis büyüklüğü kapasite arttıkça artmaktadır. Kriyojenik enerji depolamada durum bu şekilde değildir. Bu da yenilenebilir enerji alanında bu tekniğe büyük bir avantaj sağlamaktadır. Bu sistem ayrıca büyük ölçekli batarya sistemlerindeki gibi sık sık karşılaşılan zararlı toksik metaller de içermiyor. Aşağıda 200 MW/1.2 GWh enerji üretilmesi planlanan sistemin bir örneği yer almaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Sürdürülebilir Ev için Enerji Depolama | Powerwall

Bu sistemin bir diğer avantajı ise üzerindeki aşırı fazla ısı enerjisinin (hem yüksek hem düşük sıcaklıklar için) de kullanılabiliyor olmasıdır. Planlanan enerji santrali Pilsworth depolama gazı üretim sahasının yanında olacak. Pilsworth tesisi elektrik enerjisi üretmek için kullanılan çöpleri parçaladığından dolayı bir metan gazı salınımı ortaya çıkarmaktadır. Kriyojenik enerji depolama tesisi de atık ısıyı metandan toplayacak bu şekilde kriyojenik sürecin verimliliğini artıracak.

Yenilenebilir enerji daha ucuza geldikçe elde ettiği gücü depolamak ve deşarj etmek için daha iyi bir altyapıya ihtiyaç duyulacaktır. Kriyojenik enerji depolama tekniği yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji endüstrisindeki yerini alması konusunda büyük bir öneme sahip olacak gibi görünüyor.

Kaynak:

►allaboutcircuits