Az energiatároló rendszerek helyigényének csökkentése kiemelt fontosságúvá vált a megújuló energiaforrások hatékony integrálásában és a városi térben való alkalmazásukban. Számos vállalat fejleszt innovatív megoldásokat, hogy minimalizálják az akkumulátorok és a hozzájuk tartozó infrastruktúra helyfoglalását.
Az akkumulátoros energiatárolás létfontosságú ahhoz, hogy a megújuló energia elősegíthesse a tiszta energiára vonatkozó célok elérését. Ez javítja a zöldenergia-források kihasználását, miközben növeli a hálózat megbízhatóságát és stabilizálja az árakat. Az energiatárolás nemcsak az elektromos hálózatban fontos, hanem a kereskedelmi és ipari alkalmazásokban is, ahol javítja az ellátás megbízhatóságát, valamint csökkenti a költségeket, például a csúcsidei áramhasználatot kiváltja tárolt energiával.
Ezért fontos a helyigény csökkentése
A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) becslései szerint 2050-re a világ villamosenergia-termelésének 90 százaléka megújuló energiaforrásokból származhat.
Az ehhez szükséges megújulóenergia-termelés fizikai helyigénye növekedni fog, így az iparágnak fokozottan oda kell figyelnie a rendelkezésre álló tér kihasználására. Az elektromos autóknak (EV) kialakított töltőállomások, kereskedelmi és lakóépületek esetében szintén kritikus pont a hely korlátozottsága.
Minden energiatárolási alkalmazás profitálhat a helyigény csökkenéséből. Többek között az nVent is kifejlesztett olyan megoldásokat, amelyek támogatják ezt az igényt.
Tervezési és technológiai megfontolások a helyigény csökkentéséhez
A legjobb módja a helyigény csökkentésének az, ha a lehető legkevesebb teret foglaljuk el az akkumulátorokon kívüli elemekkel. A folyadékhűtés már bizonyított a világ adatközpontjaiban, ahol azt a következő generációs chipek által okozott hőmennyiség kezelésére használják. A folyadékok hőelvezetési képessége nagyobb, mint a levegőé, így hatékonyabb hűtést tesz lehetővé.
A folyadékhűtés az energiatárolásban is alkalmazható a hőmennyiség kezelésére. Az nVent Hoffman Chiller nevű megoldása zárt hurkú rendszerben keringeti a hűtőfolyadékot, a precíz hűtési szabályozás segít a folyadék hőmérsékletének és áramlási sebességének optimalizálásában, így növelve az energiatároló rendszerek hűtési kapacitását. Ezáltal a gyártók több akkumulátort helyezhetnek el kisebb területen, növelve a rendszerek teljesítményét a helyigény bővítése nélkül.
Az akkumulátorok megfelelő hűtése után továbbra is biztosítani kell a kapcsolatot a rendszer többi komponensével. A különböző eszközök, mint az inverterek és a transzformátorok kialakítása szintén hatással van az energiatároló rendszer teljes helyigényére. Az nVent alacsony feszültségű áramelosztási megoldásokat is kínál, amelyek csökkentik a telepítési költségeket és növelik a tervezési rugalmasságot.
Korábban az ilyen eszközökön belüli csatlakozásokat gyakran kábel- és csatlakozórendszerekkel oldották meg, ám ezek nem túl helytakarékosak.Egyes vezetők, mint például a rugalmas buszrudak vagy lapos fonatok nagyobb rugalmasságot biztosítanak az ilyen helyzetekben. Az nVent Eriflex FleXbus akár 50 százalékkal gyorsabb telepítést és 20 százalékos költségcsökkentést kínál, ugyanis a kis keresztmetszetével és minimális hajlítási sugarával nagyobb tervezési szabadságot biztosít, és előre gyártott formákban is elérhető, ezzel időt és munkaerőt takarítva meg.
Az nVent mellett más cégek is próbálkoznak a helyigény minimalizálásával. A nagy kapacitású energiatároló rendszerek egyik vezető fejlesztője, a Fluence a Siemens Energy és az AES közös vállalkozása. A cég Gridstack megoldása egy ipari szintű energiatárolási rendszer, amelyet nagyfokú megbízhatóság, skálázhatóság és biztonság jellemez.
A rendszer helyigénycsökkentési képessége elsősorban az energiasűrűség növelésén és az intelligens elrendezésen alapul. A nagy kapacitású Gridstack lehetővé teszi az energiatároló rendszerek hatékonyabb telepítését azáltal, hogy több akkumulátort kisebb területen tudnak elhelyezni. Ez kulcsfontosságú ott, ahol a tér korlátozott, például városi környezetben vagy ipari létesítményekben.
A rendszer hűtési és szellőztetési megoldásai optimalizáltak, ami szintén hozzájárul a helytakarékossághoz. A Fluence olyan technológiákat alkalmaz, amelyek csökkentik a hőtermelést, ezáltal lehetővé téve, hogy az akkumulátorokat sűrűbben, kisebb térben lehessen elhelyezni anélkül, hogy túlhevülnének vagy csökkenne az élettartamuk. Ez nemcsak a telepítési terület méretének a minimalizálását teszi lehetővé, hanem a rendszer teljesítményét is optimalizálja, mivel kevesebb helyen nagyobb energiamennyiség tárolható.
A VoltStorage a vanádium redox flow technológiára (VRFB) épülő energiatároló rendszereivel kifejezetten a helyigény minimalizálására és a hosszú távú energiatárolás optimalizálására törekszik. Ennek az egyedi tulajdonsága, hogy elválasztja az energia tárolásának kapacitását az energiát kezelő rendszer teljesítményétől. Ez azt jelenti, hogy a tárolókapacitás növelése a folyadéktartályok méretének növelésével érhető el, anélkül, hogy nagyobb, bonyolultabb hardvert kellene alkalmazni. Így a rendszerek kevesebb helyet igényelnek, miközben növelik a tárolási kapacitást.
Emellett a VoltStorage megoldásai különösen alkalmasak megújuló energiaforrások, például nap- és szélerőművek kiegészítő eszközeként, mivel ezek a rendszerek hosszú élettartamúak, és idővel nem csökken jelentősen a kapacitásuk. A hagyományos lítiumion-akkumulátorokhoz képest a VRFB-technológia tartósabb és biztonságosabb, mivel a vanádium nem gyúlékony, és a rendszer hosszabb ideig használható anélkül, hogy jelentős karbantartására lenne szükség. Az ilyen típusú megoldások nemcsak helytakarékosak, hanem környezetbarátak is, mivel az elektrolit teljesen újrahasznosítható, így az energiatárolás is fenntarthatóbb. A VoltStorage tehát úgy csökkenti a helyigényt, hogy közben növeli a rendszer hatékonyságát és fenntarthatóságát.
A Tesla sem maradhat ki
A Tesla is jelentős erőfeszítéseket tesz az energiatároló rendszerek méretének csökkentésére, különösen a PowerWall és a Megapack termékével, amely eltérő fizikai elvárásokat elégít ki, de mindkettőnél kiemelt cél a hatékony helyhasználat.
A PowerWall egy lakossági energiatárolási megoldás, amelyet kifejezetten arra terveztek, hogy minimális helyet foglaljon el az otthonokban. Kompakt kialakításának köszönhetően falra szerelhető, így nem igényel külön telepítési helyet, mint sok más rendszer. Ez lehetővé teszi a helymegtakarítást, miközben a nap- vagy más megújuló forrásból származó energiát hatékonyan tárolja és szükség esetén felhasználja.
A másik Tesla-termék, a Megapack egy sokkal nagyobb kapacitású energiatárolási megoldás, amelyet elsősorban ipari vagy hálózati szintű alkalmazásokra terveztek. Ennek moduláris kialakítása lehetővé teszi a tárolási rendszerek egyszerű és rugalmas bővítését anélkül, hogy további helyet foglalna. Ahelyett, hogy különböző szisztémákat telepítenének több helyen, a Megapack egy kompakt egységben egyesíti az energiatárolást és a hozzá kapcsolódó infrastruktúrát. A rendszer magas energiasűrűséget biztosít, ami azt jelenti, hogy kisebb területen képes nagy mennyiségű energiát tárolni. A Tesla fejlett hűtési technológiái segítenek a hőmérséklet szabályozásában, lehetővé téve az akkumulátorok sűrűbb elrendezését, így csökkentve a telepítésihely-igényt.
Összességében a helyigény csökkentése nem csupán a praktikusságról szól, hanem elengedhetetlen a globális energiagazdálkodás fenntarthatósága szempontjából. A technológiai innovációk ezen a téren határozott lépéseket jelentenek a jövő energiaellátásának stabilabb és hatékonyabb megvalósítása felé.
Borítókép: Dreamstime
