HABER RÖPORTAJ TEKNİK KÜTÜPHANE SEKTÖR REHBERİ ÜNİVERSİTE YAZARLAR PROJE & DANIŞMANLIK SİNERJİ BULUŞMALARI
Tümü Araştırma & İnceleme Makale Mühendislik & Teknoloji Bilimin Öncüleri Mevzuat & Yönetmelik Sektör Raporları
İleri Enerji Depolama Teknolojileri
Enerji depolama teknolojileri; elektrik üretim ve dağıtım şirketleri, tesis işletmecileri ve elektrikli araç üreticileri için oldukça önemli bir ilgi alanıdır. Büyük miktarlarda enerjinin depo edilebilmesi elektrik şirketlerinin operasyonları için büyük bir esneklik sağlayabilir çünkü bu sayede talep edilen enerjinin aynı anda üretilmesine gerek kalmaz. Bu yazıda dört çeşit depolama teknolojisi incelenecektir.
A- A+
02.08.2011 tarihli yazı 38496 kez okunmuştur.
Enerji Depolama Bateri Volan Süperiletken Akü
Depolama teknolojileri aşağıdaki gibidir:
Volan enerjisi ile depolama
Sıkıştırılmış hava
Süper-iletken manyetik enerji depolama
Bateri teknolojileri
1. Volan Enerji Depolama Sistemi
Volan sistemi enerjisini, yüksek devir sayısı ile dönen bir rotorun sağladığı atalet ile depolar. Sistemden enerji alındığında, enerjinin korunumu kanununa göre devir sayısı azalır. Tersi olarak da sisteme enerji verildiğinde devir sayısı artar. Devir sayısı yaklaşık 75.000 devir/dakika'yı bulabilir.
Volan çarkı, çelik yerine kompozit malzemeden yapılır çünkü kompozit malzemeler dönme kuvvetlerine karşı daha dayanıklıdır. Volan, hava sürtünmesini düşürmek için havası alınmış vakum ortamında bulunan bir kapalı hacimde bulunur. Volan çarkına gömülmüş olan mıknatıslar, dönüş sırasında bobinlerin üzerinden geçerler. Volanın üzerindeki bu mıknatıslar, dönüş sırasında bobinlerin üzerinde gerilim endükler. Böylece volanın dönüş enerjisi, elektrik enerjisine çevrilmiş olur.
Kullanım alanları
Volan ile enerji depolama sistemi bazı uygulamalarda kullanılsa da halen araştırma ve geliştirme aşamasındadır ve birkaç yıl sonra ticari olarak kullanıma hazır hale geleceği düşünülmektedir.1950'lerde İsveç Yverdon'da volan enerji depolama sistemi kullanan ve ismine gyrobus (jirobüs olarak Türkçeleştirilebilir) araçlar kullanılmıştır. 1990'larda Rosen Motor firması 55.000 devirli bir volanın kullanıldığı gaz türbinli hibrid bir otomobil geliştirmiştir. Bu otomobil aynı zamanda rejeneratif frenleme de yapıyordu. 1997 yılında bu araç test edilmesine rağmen seri üretime geçmemiştir. 2010 yılında İngiltere'de volan enerji depolama sistemini kullanan 'Flybus' isimli bir otobüs geliştirilmiştir. Akülü hibrid sistemlere alternatif olarak geliştirlen bu otobüs, şehir için kullanımında %20 daha az yakıt kullanımı sağlamıştır. Bunun dışında elektrikli lokmotiflerde de kullanılan volan sistemi aynı zamanda demir yollarının elektrikifasyonunun sağlanmasından da kullanılmıştır.
Volan sistemi aynı zamanda kesintsiz güç kaynaklarında akülerin yerine de kullanılmaktadır. Akülere nazaran oldukça önemli bir yer kazancı sağlayan volan depolama sistemi, düşük bakım gerektiren ve hatta yeni sistemlerde hiç bakım gerektirmeyen) yapısı ile maliyetlerde önemli bir kazanç sağlamaktadır.
Volan sistemlerini daha ucuz, daha hafif, daha yüksek kapasiteli ve daha küçük yapmak için çalışmalar devam etmektedir. İlerleyen yıllarda volan sisteminin, araçlardaki kimyasal akülerin yerlerini alacağı düşünülmektedir.
2. Sıkıştırılmış Hava ile Enerji Depolama
İsminden de anlaşılacağı gibi sıkıştırılmış hava ile enerji depolama sistemi, elektrik üretimi için kullanılmak üzere yer altı rezervuarlarında sıkıştırılmış havanın depolanması esasına dayanır. Elektrik üretimi yapılacağı zaman, sıcak gaz veya yağ ile ısıtılan havanın basıncı artar ve türbinlere iletilerek elektrik üretecek olan generatör tahrik edilir. Sıkıştırılmış havanın depolanabileceği birkaç çeşit yer altı yapısı bulunur. Bunlar mağaralar, akiferler (yeraltı suyunu tutan ve ileten kayaç ortamı) ve boşalmış doğalgaz alanlarıdır.
Tipik olarak sıkıştırılmış hava kullanımı ile üretilen elektrik, konvansiyonel olarak üretilen elektriğin üçte biri kadar daha ucuzdur. Almanya'da 290 MW'lık sıkıştırlmış hava ile elektrik üretimi tesisi 1980'lerden beri faaliyet göstermektedir. ABD'de Alabama Elektrik Şirketi'nin işlettiği sıkıştırılmış hava tesisi, 558 milyon litrelik hava depolama kapasitesine sahip bir mağarada bulunan basınçlı hava ile 110 MW'lık bir tesis işletmektedir. Tesis 26 saat süre ile elektrik üretebilmektedir.
3. Süper-iletken manyetik enerji depolama
Süper-iletken manyetik enerji depolama sistemlerinde enerji, halka şeklinde sarılmış süper-iletken tellerden oluşan bir bobinden oluşur. Bu bobinin çapı 1000 metre çapında olabilir, yerin altına kurulmuştur ve soğutma sistemi ile süper-iletkenliğin sağlanacağı bir sıcaklık seviyesinde tutulur. Üretilen fazla elektrik bu bobine verilir ve her an kullanıma hazır olarak depolanır. Enerji, manyetik alan olarak depolanır. Depolanan enerji deşarj edilerek sisteme her an geri verilebilir. Çıkışta bir DC-AC dönüştürücü ile tekrar AC güç elde edilir.
Ticari olarak uygulanabilir bir süper-iletken manyetik depolama sistemi kurabilmek için baı zorluklarla mücadele etmek gerekir. Süper-iletkenlik seviyesinde soğutma için kullanılan sıvı helyum, 1000 MW'lık bir tesis için ekonomik olabilir. Buna rağmen tesis maliyeti kilowatt başına birkaç bin dolar olabilir. Yüksek sıcaklıkta süper-iletkenlik seviyesine erişebilen seramik malzemeler sıvı helyumdan daha ucuz olan sıvı nitrojen kullanırlar. Bu nedenle yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu sayede daha küçük ölçekli süper-iletken enerji depolama sistemleri yapılabilecektir.
4. Akü (Batarya) Sistemi
Akülerin uzun senelerdir kullanılmasına ve en eski enerji depolama sistemi olmasına rağmen bu alandaki yeni teknojiler ilgiyi üzerlerine çekmiştir. Özellikle elektrikli araçların yaygınlaşması ile akü teknojileri konusunda yeni teknikler ilgi çekmektedir.
Akü sistemleri sessizdir ve ve çevreyi kirletmez. Yük merkezlerinin yanına kuruluabilir ve taşınabilir. Verimlilikleri yüksektir ve yük değişimlerine anlık sürede tepki verebilir.
Elektrikli araçların gelişmesi ile akü teknolojilerinde yeni gelişmlelerin önü açılmıştır. Elektrikli araçlarda kullanılacak olan akü teknolojilerini geliştirmek amacıyla 1991 yılında General Motors, Ford, Chrysler, Elektrik Güç Araştırmaları Enstitüsü bazı Amerikan elektrik kuruluşları ve ABD Enerji Departmanı'nın katılımı ile ABD İleri Bateri Konsorsiyumu (U.S. Advanced Battery Concortium – USABC) kurulmuştur.
Kaynak:
"Advanced Energy Technologies", Saifur Rahman, Virgiana Polytechnic Institute and State University
Tweet
Takip et: @elektrikport
YORUMLAR
YAZAR HAKKINDA
Elektrikport Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır
YAZARIN DİĞER YAZILARI Kompanzasyon Neden Gereklidir? Kompanzasyon Çözümleri Nelerdir? OMRON, Barselona'daki Güncellenmiş Otomasyon Merkezi ile Geleceğin Fabrikasının Kapılarını Açıyor İstanbul “Akıllı Şehir” Olmaya Hazır İş Ortaklarını geliştiren Dijital Olgunluk Programı Güç İletiminde Yeni Boyut : M12 Konnektörler Siemens Türkiye’den İş Ortaklarına Özel Dijital Olgunluk Programı Kardeş Elektrik Güvencesiyle Kraus & Naimer C-CA Serisi Şalterler Uzun Ömrün Pratik Hali - TORIA LED Bant Armatürler Siemens Türkiye'den Yenilenebilir Enerji Yatırımı Elektrikli Araçların Geleceği için Dev Birliktelik
EDİTÖRÜN SEÇİMİ Tümü
Kompanzasyon Neden Gereklidir? Kompanzasyon Çözüml... Multimetre Nedir? Neden Kullanılır? Seçim Kriterle... FIDIC Sözleşme Tipleri Nelerdir? Eriyen Telli Sigortalardan NH Sigortalar | Sigma E... Silindirik ve Otomatik Sigorta Arasındaki Farklar ...
ETKİNLİK TAKVİMİ Tümü
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
FOTOPORT
Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
En İyi 5 Tıbbi Robot
Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
VIDEOPORT
Yapay Zeka Tabanlı Güç Kalitesi Veri Analitiği ve Çözümleri | Siemens | Webinar
Siemens Kaçak Akım Koruma Cihazları | RCD, RCCB
Siemens 3WL açık tip güç şalterleri ACB
Siemens 7KM PAC3100, 3200, 4200 Ölçüm Cihazları Teknik Özellikler
Konvertör için SINAMICS V20 / G120 Smart Access Module 2
Kurulum ve bağlantı - SINAMICS V20 / G120 Smart Access Module 1
Sigma Elektrik Tanıtım Videosu
Kaçak Akım Algılamalı Şalterlere Açtırma Bobini Takılması
K400 K630 Tip Şalterlere Açtırma Bobini Takılması
Kaçak Akım Algılamalı Şalterlere Yardımcı Kontak Takılması
ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir
Otomotiv
Enerji
Kimya
Maden
Sağlık
Gönder
Sonuçlar
Otomotiv 54 %
Enerji 29 %
Kimya 5 %
Maden 3 %
Sağlık 9 %
Güncel Anket
EN ÇOK OKUNANLAR Tümü
Güneş Enerjisi Elektrik Üretim Sisteminin Tasarlan... Mühendisler Ne İş Yapar ve Ne Kadar Kazanırlar? Alternatif Akımın Temel Tanımları IT Nedir? | IT Uzmanı Nedir? BIOS Nedir? BIOS Ayarları Nasıl Yapılır?
BENZER İÇERİKLER Tümü
Kompanzasyon Neden Gereklidir? Kompanzasyon Çözüml... Güneş Panelleri Ses Bariyerleriyle Birleşiyor Kömür Yakıtlı Santrallerde Azot Oksit Giderme Otonom Uçan Rüzgar Türbinleri Geliştiriliyor Yeni Nesil Mikropiller 10 Kat Daha Güçlü
ELEKTRIKPORT
Hakkımızda Künye İletişim
KAYNAKLAR
Sıkça Sorulan Sorular Site Haritası Sosyal Medya
KURUMSAL
Çözümler Reklam ve Tanıtım Hizmetleri Kullanım Şartları Gizlilik Politikası Üyelik Sözleşmesi
Tesla Bobini Yapımı Nikola Tesla Buluşları Nicola Tesla - Hayatı Güneş Enerji Sistemleri Yıldırım Nedir
Güneş Enerjili Uçaklar Güneş Enerji Haritası Lisansız Elektrik Üretimi Yeraltı Trafo Merkezleri Elektronik Atıklar
Yol Aydınlatması Kompanzasyon Nasıl Yapılır Kompanzasyon Nedir Yeraltı Nükleer Santraller Step Motorlar
Fiber Optik Aydınlatma Elektrikli Araç - Akü Sistemleri Elektrikli Araçlar - Kablosuz Şarj Fotovoltaik Nedir Korona Olayı
Gerilim - Potansiyel Fark Elektrik Nedir Kesintisiz Güç Kaynağı - UPS TEDAŞ Mülakat Soruları Radyasyon ve Kaktüs
Matlab Dersleri - Matrix Matlab Dersleri - Grafik Matlab Devre Analizi Java Dersleri - Constructor Matlab Simulasyonu
Kyoto Protokolü Güneş Enerji Sistemi Nedir? Rüzgar Türbini Topraklaması Rüzgar Enerjisinin Tarihçesi Yüksek İrtifa Rüzgar Türbini
Rüzgar Türbini Tasarımları Gaz İzoleli Transformatörler Transformatör Arızaları Transformatör Bakımı Güç - Dağıtım Transformatörleri
Kesiciler ve Bakımı Ayırıcılar Alternatif Akım Sistemleri Alternatif Akım Temelleri Alternatif Akım Nedir
Harmonik Analizi Enerji Verimliliği Paratoner ve Faraday Kafesi Enerji Nakil Hatları Kestirimci Bakım