Останнім часом в енергетиці все більша увага приділяється питанням акумулювання енергії. РАО ЄЕС Росії ввело окремі тарифи на електроенергію при пікових навантаженнях і в інший час. По суті, мова йде про якість вироблюваної електроенергії. АЕС не можуть конкурувати в цьому питанні з тепловими та газовими електростанціями, так як для АЕС можуть бути встановлені обмеження маневрених характеристик, в основному, пов'язані з вимогами збереження цілісності ТВЕЛ.
Супермаховик здатний запасати більше енергії на одиницю маси (5-15 MДж / кг або 1,4-4,17кВт • год / кг), ніж всі відомі накопичувачі енергії - електрохімічні акумулятори, конденсатори, пружини. Це пояснюється тим, що супермаховик можна розігнати до величезних швидкостей, причому «зарядка» такого накопичувача відбувається дуже швидко [2].
Cупермаховік, виготовлений ще років десять тому зі звичайного вуглецевого волокна в Ліверморської лабораторії в США має питому енергоємність 0,5 кВт • год / кг, що недосяжно поки для інших накопичувачів енергії [12].
Існують наступні види акумулюють систем [10,14]:
• Pumped hydropower - гідроакумулюючі станції;
• Compressed air energy storage (CAES) - акумулювання енергії за допомогою стиснутого повітря;
• Superconducting magnetic energy storage (SMES) - акумулятори на надпровідниках;
Характеристики різних видів акумулюють пристроїв і матеріалів наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 Щільність акумулюється енергії в різних пристроях і матеріалах *.
Гідроакумулюючі станції (ГАС) використовуються з 1929. ГАС складається з 2 великих резервуарів, рознесених по висоті. Для акумулювання енергії вода закачується в верхній резервуар. Для видачі енергії вода зливається в нижній через гідротурбіну з генератором.
Акумулювання енергії за допомогою ГАС:
• Вимагає як мінімум 100 м підйому води (різниця висот резервуарів);
• Вимагає штучного водосховища значного обсягу на висоті або підземного водосховища;
• ККД гідропідйому і вироблення електроенергії відносно низьке.
Пневмоакумулятори - пристрої, які накопичують газ і віддають її в моменти найбільшого витрачання з перетворенням в інші види енергії або без цього перетворення. У ракетній техніці є майже забутий (через те, що сам пристрій давно вже не застосовується) термін повітряний акумулятор тиску (ВАД). [14]
Хімічні акумулятори - пристрої для отримання електричного струму і напруги в результаті хімічної реакції, як правило, в групі з однотипних батарей (багаторазових гальванічних елементів), з'єднаних електрично і конструктивно. В даний час широко використовуються в аерокосмічній техніці. Спроби поліпшення енергомассового характеристик цього типу акумуляторів ведуть багато електричні, електронні та автомобільні компанії світу. [14]
Маховик І супермаховик:
Маховики в даний час використовуються для безлічі побічних застосувань. Для зберігання енергії дослідження розпочато порівняно недавно. Маховик складається з махового колеса, яке обертається з дуже високою швидкістю і має зв'язок з електричним апаратом, який може працювати або як двигун або як генератор. Використання магнітних підшипників і вакуумної камери дозволяє зменшити втрати енергії (не більше 2%). Основні проблеми в міцності матеріалу колеса, здатного витримати надвисокі швидкості обертання.
У розвинених країнах (США, Англія, Німеччина, Японія) розгорнуті великі дослідження різних пристроїв акумулювання енергії з використанням супермаховиков, проте пріоритет в розробках супермаховиков і воротарів належить професору, доктору технічних наук Нурбій Гулиа, завідувачу кафедри Московського державного індустріального університету МГІАІ (колишній автомобілебудівний ВТУЗ ЗІЛ - Масі), якому належать десятки патентів в цій області.
На практиці маховики як акумулятори вже неодноразово застосовувалися:
У 1918 році винахідник-самоучка Анатолій Г.УФІМЦЕВ отримав патент на ідею Маховиковим акумулятора, в 1920-х роках запропонував використовувати інерційні акумулятори для приведення в рух трамваїв у г.Курска, але проект не був втілений в життя. За непідтвердженими даними, маховик Уфімцева, можливо, відчували на Кольському півострові. [14]
Так чи інакше, якщо не брати до уваги створення декількох експериментальних моделей маховикові автомобілів, робота зі створення і випробуванню супермаховиков в світі, а тим більше в Росії, практично не ведеться, хоча цей напрямок і обіцяє великі відкриваються перед конструкторами перспективи. [14]
Надпровідні акумулятори - електронакопітельние системи, що складаються з нескінченно довгого (замкнутого) провідника з нульовим опором. Очевидний плюс цієї системи - компактність, енергоємність, здатність зберігати енергію без втрат протягом як завгодно довгого часу, поки в провіднику буде зберігатися стан надпровідності. З огляду на, що в даний час широко проводяться тільки холодні і теплі надпровідники (з холодоагентами гелієм і азотом відповідно), треба додати, що при тривалому використанні такого акумулятора знадобляться додаткові витрати енергії на охолодження надпровідників. Найкращим варіантом, звичайно ж, було б створення надпровідного акумулятора з гарячих надпровідників, які зберігали свої властивості при температурах + 100-200 і вище градусів Цельсія. Роботи зі створення таких матеріалів в даний час посилено ведуться в усьому світі. [14]
Конденсаторні акумулятори - системи, які накопичують електричні заряди, що складаються з двох і більше рухливих або нерухомих електродів (обкладок), розділених діелектриком (папером, слюдою, повітрям і ін.); найстаріші з відомих електричних акумуляторів (вперше «лейденську банку» виготовили в середині XVIII століття в голландському місті Лейдені).
Один з безперечних «плюсів» конденсаторів - здатність видати всю або частину збереженої енергії в найкоротші терміни, один з «мінусів» - небезпека непередбаченого пробою, який при миттєвому виділення всієї збереженої енергії буде порівнянний з вибухом. У перспективі конденсаторні батареї цілком можуть значно підвищити свої енергомассового характеристики - настільки, що стануть цілком конкурентоспроможними з будь-якими застосовуються акумуляторами або навіть перевершити їх. Все залежить від того - чи зуміють сучасні вчені значно підвищити ємність конденсаторів за рахунок застосування нових технологій, матеріалів і конструкцій. [14]
Суперконденсатори знаходяться на самій ранній стадії розвитку в якості технології зберігання енергії. Електрохімічний конденсатор складається з двох протилежно заряджених електродів, сепаратора, електроліту і збірки. В даний час тільки маленькі суперконденсатори в діапазоні семи - десяти ват широко доступні для домашніх електричних пристроїв. Розвиток конденсаторів більшого масштабу було зосереджено на електричних транспортних засобах [24]. В даний час, для потужностей smal-масштабу (пов'язані посилання
все це добре!
а що говорить наш менеджмент з цього питання, адже все це так і залишиться на папері, якщо не зацікавити людей пробивають гроші, сподіватися на інше годі й говорити, у нас поки грім не вдарить, мужик не Перехрест.
Студент.
Боже, яка вульгарність: "а що говорить наш менеджмент з цього питання. Якщо не зацікавити людей, що пробивають гроші. Сподіватися на інше годі й говорити".
З таких Студентів Ейнштейни не виростають! Хіба що мужики, які хрестяться - зараз це знову популярно! - коли гримить що-небудь де-небудь.
Ольга Петрова
зійти до Вашого рівня -дуже просто, а Ви спробуйте піднятися до соотвествующего рівня, може і до Енштейн наблизитесь.
Студент.