Yenilenebilir Enerjiyi Su ile Depolama

Gelecekte, enerjiyi sadece piller ile depolanabileceği düşünülemez. Peki gelecekte depolama trendleri ne olacak? Bu yazımızda bu sorunun yanıtını bulabilirsiniz.

A- A+

03.02.2017 tarihli yazı 14404 kez okunmuştur.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Tennessee'de ki OakRidge Ulusal Laboratuvarı'nın araştırmasına göre, 2014 yılındaki hizmetlerin ölçekli depolamasının % 97'si pompalı depolama hidroelektrik santrallerindeydi. Geleneksel pompalanan hidroelektrik, bir baraj daha düşük bir rezervuarı üst bir rezervuardan ayırır. Bir elektrik santralinin enerji depolaması gerektiği zaman, sistem suyun alttan üste doğru pompalanmasını sağlar. Su, bir türbin vasıtasıyla aşağı aktığında elektrik üretir. Citibank, 2015 yılında pompalı hidroelektrik enerjisinin, bataryada depolanan elektrik maliyetinin yaklaşık % 5'ini oluşturduğunu söyledi. Almanya'daki Rüzgar Enerjisi ve Enerji Sistemi Teknolojisi (IWES) için Fraunhofer Enstitüsü'nden, enerji işleme teknolojisi yöneticisi JochenBard bununla ilgili şöyle diyor: "Yüksek miktarda enerji tüketiyor ancak geleneksel pompalı saklama tesisleri inşa etmek için jeolojik olarak uygun değil" Ucuz maliyetli olan pompalı hidro teknolojisini, normalde buna izin vermeyecek coğrafyalara getirmeyi hedefliyorlar. Bununla ilgili duyabileceğiniz dört proje şu şekildedir:

►İlginizi Çekebilir: Su Altı Depolama Balonları

Beton Depolar

Stensea (Denizde depolanan Enerji) pompa türbinleriyle içi boş bir beton küredir. Deniz tabanında oturur ve boş halde suyla doldurulur. Enerjiyi depolamak için sistem, suyu denize pompalamak için kullanıyor. Boşaltma esnasında da pompa, su küreye dolarken elektriği üretmek amacıyla geriye doğru çalışır.

Kasım ayında, Fraunhofer IWES, Almanya'nın güneyindeki Konstanz Gölgesinde yaklaşık 100 metre derinlikte 3 metrelik bir pilot küre kurdu. Tam şarj ve boşaltma ile sistemin başarılı bir dört haftalık testini gerçekleştirdi. Bir yıllık fizibilite çalışmasının ardından ekip şimdi 5 megavat ve 20 megawatt saatlik tam ölçekli sistem konseptini geliştirmektedir. Küreler 600 ila 800 metre arasında bir su derinliği ve eğilmeyi önleyecek kadar düz bir yüzey gibi belli coğrafi gereksinimleri de vardır. Böyle bir proje için potansiyel alanlar Akdeniz, Atlantik Okyanusu ve Norveç çukurları yer alır.

Basınçlı Hava Torbaları

Hydrostor'un sistemi, su altına yerleştirilmiş ve sahildeki bir sisteme bağlı ağırlık bağlı balon benzeri torbalar içerir. Enerji depolamak için, havayı sıkıştırarak, su altı poşetlerini doldurmak için elektriği kullanır. (Bir ısı eşanjörü ve su altı durumu, verimliliği korumaya yardımcı olmak için sıkıştırma sırasında ısıyı yakalar) Elektrik ihtiyacında, hava, torbadan çıkıp bir türbini çalıştırmak için onu genişleyen bir makineye geri akar. Hydrostor, Toronto Adası'ndaki Kasım 2015'te açıklanmayan depolama kapasitesiyle 660 kilowattlık bir pilot tesisi devreye soktu ve şirket şu anda performansı optimize ediyor. Kanada, Amerika Birleşik Devletleri ve Meksika'da yeni projeler önerdi ve şu anda, Ontario, Goderich'de çuval yerine yer altı tuz mağaraları kullanan ve bu yıl Aruba'da çantalar bulunan 1 MW, 6 MWh depolama sistemi kullanabilen 2 MW'lık, 7 MW'lık bir tesis inşa ediyor.

►İlginizi Çekebilir: Batarya Yönetim Sistemi Nedir?

Enerji Adaları

DNV GL'nin enerji adası konseptinde, Hollanda kıyılarında Kuzey Denizi'nden 10-6 kilometrelik bir bölüm içeren bir çukur bulunur. Elektriği depolamak için sistem iç suyu yukarı ve dışarı doğru denize pompalar. Su geri dönüşünde bir türbin içerisinden akmasını sağlayarak elektrik üretir. Geleneksel pompa sitemleri ile depolamanın aksine, iç göl, deniz tabanının, okyanusun içeri sızmasını önlemek için yeterince büyük bir kil tabakasına sahip olduğu sürece denizde inşa edilebilir. Daha derin bir okyanustan elde edilen daha fazla enerji depolaması ve artan inşaat maliyeti arasında bazı ilişkilerde olacaktır. Şimdilik, bu enerji adası sadece konsept aşamasındadır. Norveç'te bulunan DNV GL, Hollanda'daki ortaklarıyla bir analizi yürütüyor ve büyük ölçekli bir sistem kurma planlarını tartışıyor. Şirkete göre, henüz bir güç değerlendirmesi veya depolama süresi üzerinde anlaşmaya varılamadı. Ancak küçük çaplı bir prototip böyle bir şey için çalışmayacaktı.

Su Deposu ile Rüzgar Türbinleri

Naturspeicher ve MaxBögl tarafından geliştirilen bir sistemde, rüzgar türbinleri bir tepe üzerine bir çift su deposu ile inşa edilmiştir. Tepenin dibindeki bu göldeki su, rezervuarlara pompalandığında enerji depolanır ve suyun göle geri akışında elektrik üretilir. Fazladan 40 metre yükseklik eklemek, yaklaşık % 25'lik bir artış sağlamalıdır.Ancak ağırlık dengelemesi de normalde pahalıdır. Şirket, ancak bu yolla rezervuarlardaki suyun, doğal olarak, ucuz mekanik yükü dengelediğini belirtti.

Naturspeicher sistemle ilgili olarak; "büyük aksaklık olmadan peyzaja uyumlu bir şekilde entegre olur" demiştir. 2017 yılının sonuna kadar Almanya'da Swabian-Franconian Ormanı'nın tepelerinde, 2018 yılının sonlarına doğru pompalanacak depolama alanına sahip olacak şekilde bir rüzgar çiftliği tesis etmeyi planlıyor Tamamlandığında sistemin 70 MWh depolayacağını ve 16 MW kadar çıkmasını bekliyor.

Kaynak:

►spectrum.ieee.org