Současné možnosti akumulace elektrické energie



Podobné dokumenty
Skladování elektrické energie

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta elektrotechnická. Diplomová práce

NOVÉ TRENDY V ENERGETICE

Špičkové technologie v kolových a kolejových vozidlech, které přispívají ke snížení energetické náročnosti a představují SMART řešení

Technické sekundární články - AKUMULÁTOR

Superkapacitory. Prof. Ing. Jaroslav Boušek, CSc. Fakulta elektrotechniky a komunikačních techologií VUT v Brně

Elektrizační soustava ČR

Systémy záložního napájení Petr Kűmmel 2011 ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, první ročník, zdrojová soustava vozidla

Akumulace energie jako jedna z cest ke stabilizaci sítí

Smart Grid a E-mobilita v prostředí České republiky Ing. Lukáš Radil

Jak funguje baterie?

Využití vodíku v dopravě

Baterie minulost, současnost a perspektivy

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA TECHNOLOGIÍ A MĚŘENÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA TECHNOLOGIÍ A MĚŘENÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Strategie ERÚ pro rok 2013 a příprava na IV regulační období

Návrh akumulačního systému

Akumulace elektřiny možnosti nových technologií

Energetické systémy pro budovy s vysokou mírou soběstačnosti

Fungují všechny přístroje v zimě stejně jako v létě? Jiří Kučera, EMS Brno

Zdroje elektrické energie 3. přednáška

Seminář Decentralizovaná energetika 5. listopadu 2015, Poslanecká sněmovna PČR Petr Štulc, ředitel útvaru rozvoj podnikání ČEZ, a.s.

Fotovoltaika ve světle nové legislativy

Elektrochemie. 2. Elektrodový potenciál

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY A EKOLOGIE DIPLOMOVÁ PRÁCE

MLI Ultra. Proč se jedná o nejlepší produkt na trhu?

Statické zdroje pro zkušebnictví cesta k úsporám elektřiny

Model MAGMA (Market and Generation Modeling and Analysis)

Nezávislost na dodavatelích elektřiny

Řízení služeb provozu vojenské techniky a materiálu

Energetický balancér energetické soustavy s využitím akumulace

Vozidla s hybridním pohonem

Modulární systémy ABB pro skladování energie

Výstaviště v Brně, Kongresové centrum, sál B, 14. září 2010

Bateriové systémy pro stacionární úložiště energie. Autor: Tomáš Kazda

Zkušenosti se současným právním prostředím a energetickou legislativou v ČR

Zkušenosti s provozem bateriového úložiště v Mydlovarech

Zákon o podporovaných zdrojích čeho se týká?

Skladování elektrické energie: e: Možnosti

Snižování nákladů na energie FV elektrárny na střechách

Vlastnosti a použití nabíjecích článků a akumulátorů

Fenomén elektrokola. Autor: Jan Horčík 27. říjen 2008

Multi Sentry TT, MST kva

A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA. Bezpečnost při práci s bateriovými systémy

Zdroje energie a tepla

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY A EKOLOGIE DIPLOMOVÁ PRÁCE

Konstrukce a provoz jednostopých vozidel s elektrickým pohonem



Hybridní pohony vozidel Bakalářská práce

Li S akumulátory pro dopravu. Autor: Ing. Tomáš Kazda, Ph.D

Návod k použití hledače úniků

Příležitosti a hrozby pro udržitelnou energetiku

POPTÁVKOVÝ FORMULÁŘ. Výstavba fotovoltaické elektrárny na střeše rodinného domu

RENARDS Aktuální dotační možnosti v oblasti Fotovoltaiky, akumulace energie a elektromobility pro podnikatele

Budoucí role distributora na trhu s elektřinou

Pokosová pila C 12 LSH. akční cena: Kč. Pokosová pila C 12 RSH. Kotoučová pila C 6 U2. akční cena: Kč. akční cena: Kč

Optimalizace provozu FVE a ekonomické aspekty. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Akumulace energie z fotovoltaiky do vodíku

Eurotrans, Brno Po Brně - zeleně. Překlad pro Brňáky: Po štatlu bez rychny

Význam Inteligentních sítí pro připojování OZE

Vanadové redoxní průtočné baterie. Jiří Vrána Jaromír Pocedič

Spolehlivost Dnes a Zítra

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

HOMER tools MAX 50 nabíječka NÁVOD K OBSLUZE A ÚDRŽBĚ

Zálohování a skladování elektrické energie

Multifunkční bateriové systémy BESS na klíč. Tomáš Pastrňák (ředitel společnosti)

Akumulátory Li-S. Připravil: Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.

Česká fotovoltaická konference 2008

Chemické zdroje elektrické energie

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita HYBRIDNÉ POHONY KV

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY A EKOLOGIE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Čištění důlních vod prostřednictvím bioremediace v přírodních mokřadech

Aktuální trendy v akumulaci a fotovoltaice, bariéry rozvoje v ČR. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D.

ANALÝZA RIZIK AKUMULACE ENERGIE RISK ANALYSIS OF ENERGY STORAGE

Fakulta elektrotechnická ZČU v Plzni se představuje. Inovace pro efektivní energetiku a dopravu statutárního města Plzeň

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Využití baterií NAS (na bázi sodíku a síry)

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

Technické meze vozidel pro čistou mobilitu

STAVEBNÍ POVOLENÍ. - místo ve stavebním řádu - náležitosti žádosti o SP - přílohy - o dokumentaci staveb

Technické parametry jednotlivých částí FVE

1 Výkonová akumulace. Průběhy elektrických veličin pro denní diagram jsou na následujícím obrázku.

Historie elektromobil ekonal jako první v z na sv v roce 1899 hranici 100 km/h

HIGHER 500 START nabíječka a startovací zařízení NÁVOD K OBSLUZE A ÚDRŽBĚ


Elektrický motor jako součást ekologické strategie značky Peugeot. Jaromír Heřmanský Brno, 20. března 2012

Práce bez kabelu. Back

Účinnost různých systémů ukládání elektrické energie

Správa nabíjení podnikové flotily elektrovozidel

ÚSTROJÍ VOZIDEL ÚSTROJÍ. zabezpečují pohyb vozidla a výkon jeho funkcí HLAVNÍ Ú. LOŽNÉ Ú. PRACOVNÍ Ú. BRZDÍCÍ Ú. ŘÍDÍCÍ Ú. HNACÍ Ú. POHONNÉ Ú.

AKUMULÁTORY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Elektromobily současnosti

NAP Čistá mobilita a CNG MSV Brno 2013 Které segmenty uplatnění zemního plynu vypadají nejslibněji?

Trendy v designu energetických úložišť pro elektrická vozidla

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROMECHANIKY A VÝKONOVÉ ELEKTRONIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Specifikace Záložního zdroje napájení. AEG Protect Blue 1000kVA

CZ. Přeloženo z původního návodu DW913 DW915 DW918 DW919

Transkript:

Současné možnosti akumulace elektrické energie Ing. Lukáš Radil Ústav elektroenergetiky Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně

Obsah 1. Úvod 2. Momentální stav 3. Současné možnosti 4. Přehled metod 5. Budoucí vývoj 6. Závěr

1. Úvod Mají enviromentalisté pravdu s podporou OZE? Ano, v dlouhodobém měřítku je mix zdrojů nevyhnutelný Ne, stavět pouze na OZE Co přinese rozvoj OZE v ČR? Vyšší požadavky na zálohování zdrojů Vyšší pravděpodobnost penalizace za nedodávku elektřiny Jak můžeme ovlivnit průběh dodávky z OZE? Akumulací, predikcí počasí, zálohováním Co je akumulace? Uchovávání energie ve vhodné formě pro budoucí použití Má akumulace vliv nejen na ekologii? Ano, v budoucnu začlenění do Smart Grids

2. Momentální stav Akumulace elektrické energie v domovním prostředí prakticky neexistuje Nasazování hybridních systémů FVE Akumulace tepelné energie převážně v zásobnících tepla, taktéž ve stěnách budov Případná rekuperace tepla

3. Současné možnosti akumulace Rozdělení akumulačních systémů: a) na okamžitý vysoký výkon baterie.

3. Současné možnosti akumulace Rozdělení akumulačních systémů: b) na velkou měrnou elektrickou kapacitu přečerpávací vodní elektrárny, systém stlačeného vzduchu (CAES),

Rozdělení akum. systémů Z pohledu periody cyklu Nepravidelný Denní Týdenní Sezónní Z pohledu kapacity Malá a střední (omezení technologicko-ekonomické) Velká kapacita

Formy ukládání Mechanické Kinetická setrvačníky (E = ½ mv 2 = ½ mr 2 w 2 ) Potenciální PVE Tlaková tlakový vzduch Elektrická Kondenzátory malá kapacita Super kondenzátory slušná kapacita, technologie Supravodivé technologie SMES (Superconducting magnetic energy storage) E = ½ LI 2

Formy ukládání Elektrochemická Klasické akumulátory s elektrolyty Elektrochemické palivové články REDOX systém. Palivové články Chemické Vodík, biopaliva, syntézní plyny, syntetický metanol Tepelné Přírodní materiály Moderní roztavené soli, kryogenika, eutektické materiály

Technologie akumulace elektrické energie Mechanická Elektrochemická Tepelná Elektromagnetická Baterie Regenerativní Vodík Přečerpávací vodní el. Pevná tepelná akumulace (beton,..) SMES CAES Olověné kyselinové Vanadium Redox Palivové články Superkondenzátory AA-CAES Lithium - polymer Zinc Bromine Tekutá tepelná akumulace (horké soli ) Setrvačníky Sodium Sulphur Zinc cerium Hybrid Cells Sodium polysulfide Bromine Nickel Cadmium Zdroj: GATZEN, CH. The Economics of Power Storage. Oldenbourg Industrieverlag, München. (2008), 254 pages. ISBN 978-3-8356-3138-0

4. Přehled metod Aktuální možnosti skladování energie: Metoda Ruths a Marguerre Metody založené na uskladnění energie ve formě tepla do tepelné kapacity látek Metody CAES a AA-CAES Metody založené na uskladnění do plynného média (591$/kW) Přečerpávací vodní elektrárny Využívá potenciální tlakové energie Palivový článek založený na vodíko-kyslíkové konverzi Metoda založená na vodíkovém hospodářství Superkapacitory Uskladnění energie prostřednictvím elektrostatického pole (hustota energie až 10 Wh/kg) Setrvačníky (Flywheel) Metoda založená na energii setrvačných hmot Redox baterie Metoda založená na redukčně-oxidační vlastnosti prvků Baterie Sodium Sulfur (NaS) Baterie založená na reaktivitě sodíku Lithiové baterie Baterie založená na reaktivitě Lithia Superconducting magnetic energy storage (SMES) Energie uchovaná ve formě magnetického pole

4. Přehled metod Tepelné soustavy Turbo Renewable sources Storage tank Boiler GS GS Exchanger Pump Pump

4. Přehled metod

4. Přehled metod Solární komín vhodný pro klimatizaci, případně pro hybridní klimatizaci

Srovnání nejpoužívanějších typů průmyslových baterií: Typ Článku Ni-Cd Ni-MH Li-ion Olověný AGM DC Hustota energie (Wh/kg) 45-80 60-120 90-120 30-50 Počet cyklů (při 80% hloubce vybití) 1500 300-500 >1500 400-500 Projektovaná životnost 5 let + 3-4 roky 10 let+ 10 let+ Doba nabíjení 1-2h 2-4h ½-4h 8-16h Samovybíjení/měsíc (při cca 20 C) 20% 30% 5-10% 5% Nominální napětí článku 1.2V 1.2V 3.3V 2V Provozní teploty (pro vybíjení) -40~60 C -20 ~ 60 C -20 ~60 C - 20 ~60 C Požadavky na servis 30-60 dnů 60-90 dnů 6 měsíců6 měsíců Přibližné náklady (EUR/Wh) 0.33 0.65 0.33 0.11

4. Přehled metod Ultrakapacitory jsou vyráběny několika společnostmi. Jejich širšímu uplatnění stále překáží relativně vysoká cena Kapacita dosahuje až 300 F

4. Přehled metod

4. Přehled metod Zdroj: http://proatom.luksoft.cz/grafika/caes.jpg

4. Přehled metod Chemické metody:

4. Přehled metod

4. Přehled metod Setrvačníky Většinou ložiska jsou tvořena permanentními magnety B ~ 1.7 T Texturované bloky YBa 2 Cu 3 O y - B ~ 17 T!!! Při 27K

4. Přehled metod

4. Přehled metod NAS Baterie zatím vhodné převážně do DS, později i domovních aplikací

Vybíjecí čas [h] Hodnocení akumulačních systémů z hlediska rychlosti vybíjení Jmenovitý výkon [MW]

5. Partikulární řešení Zdroj: ESA (2009), dostupné z URL: <http://www.electricitystorage.org/esa/technologies/>, datum citace: 18.3.2010, datum aktualizace 4/2009

5. Partikulární řešení Zdroj: GATZEN, CH. The Economics of Power Storage. Oldenbourg Industrieverlag, München. (2008), 254 pages. ISBN 978-3-8356-3138-0

Energetická hustota [Wh/l] Porovnání některých baterií Specifická energie [Wh/kg]

5. Partikulární řešení Zdroj: ESA (2009), dostupné z URL: <http://www.electricitystorage.org/esa/technologies/>, datum citace: 18.3.2010, datum aktualizace 4/2009

Použití pro domácnosti, stavby Především slouží k zálohování hybridních systému založených na FVE Baterie především gelové a trakční založené na Pb doposud výborný poměr cena x výkon Baterie založené na Li zde jde především o poměr hmotnost x výkon (kapacita), problémy s nabíjením a vybíjením, velká citlivost na změny napětí Mikro setrvačníky nepoužitelné (komerční výkony od 100 kva) Zálohování kogeneračními jednotkami velice vhodné, mikro zdroje od cca 10 kw E není akumulace Pouze tepelná akumulace prostřednictvím zásobníků na teplou vodu - nejefektivnější způsob

Použití pro domácnosti, stavby VRB baterie, příliš drahé (Pinst = 2 kw, E = 8 kwh, cena ~ 800.000 Kč)

Děkuji za pozornost. Zdroj: http://www.euroenergy.cz/prednasky07_cz/firt.ppt