• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Przechowywanie energii



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Eutektyka (eutektyk, mieszanina eutektyczna) – mieszanina dwóch lub więcej faz o określonym składzie, która wydziela się z roztworów ciekłych w określonej temperaturze, zwanej temperaturą eutektyczną. Mieszanina jest produktem przemiany eutektycznej. Nazwa wywodzi się z greckiego słowa eutektos, co znaczy łatwo topliwy.Młyn wodny - budowla z urządzeniem do przemiału ziarna na mąkę i kaszę, poruszanym za pomocą koła wodnego lub turbiny wodnej, usytuowana nad rzekami. Bardzo rzadko budowane były młyny pływające.
    Rozwój w czasach współczesnych[ | edytuj kod]

    Przechowywanie energii pomaga ludziom zbilansować popyt i podaż na energię. Komercyjne systemy przechowywania energii można podzielić na mechaniczne, elektryczne, chemiczne i termiczne.

    Przechowywanie elektryczności[ | edytuj kod]

    Przechowywanie energii przyczyniło się do szybkiego rozwoju technologii. W odróżnieniu od innych popularnych źródeł energii takich jak węgiel czy drewno, elektryczność musi być wykorzystana podczas jej wytwarzania.

    Akumulator elektryczny – rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.Superkondensator lub ultrakondensator jest rodzajem kondensatora elektrolitycznego o specyficznej konstrukcji, który wykazuje niezwykle dużą pojemność elektryczną (rzędu kilku tysięcy faradów), w porównaniu do klasycznych kondensatorów elektrolitycznych dużej pojemności, lecz przy napięciu pracy 2-3 V (typowo 2,7 V).

    Wczesnym rozwiązaniem problemu przechowywania energii do użytku w urządzeniach elektronicznych był rozwój ogniw galwanicznych jako elektrochemicznego nośnika. Baterie miały ograniczone zastosowania w dużych systemach elektrycznych z powodu ich relatywnie małej pojemności i wysokich kosztów, jednakże od XXI wieku nowsze technologie znacząco podniosły wydajność baterii i uczyniły je bardziej konkurencyjnymi w porównaniu do innych nośników energii. Podobnym rozwiązaniem pomocnym w radzeniu sobie z niestabilną energią solarną czy wiatrową jest kondensator.

    Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.Benzyna – (łac. benzoe → nazwa żywicy jednego z drzew egzotycznych) jeden z głównych rodzajów paliwa stosowanego do napędu samochodów, samolotów i niektórych innych urządzeń posiadających silnik spalinowy. Stosowana także jako rozpuszczalnik.

    W niektórych rejonach świata, takich jak stany Waszyngton i Oregon, Walii i Wielkiej Brytanii, czy w Polsce wykorzystuje się naturalne ukształtowanie terenu do przechowywania dużych ilości wody we wzniesionym zbiorniku, używając nadmiarowej energii z okresów niskiego zapotrzebowania (na przykład nocy) do pompowania tam wody. Podczas zwiększonego zapotrzebowania woda jest z górnego zbiornika spuszczana i zgromadzona w niej energia napędza turbiny, co pomaga odciążyć elektrownie.

    Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii.Glikogen – polisacharyd (wielocukier), którego cząsteczki zbudowane są z połączonych ok. 100 000 reszt D-glukozy. W organizmach zwierzęcych jest gromadzony w wątrobie, w mniejszym stężeniu występuje też w tkance mięśni poprzecznie prążkowanych (szkieletowych).

    Krótkoterminowe magazynowanie zimna i ciepła[ | edytuj kod]

    Podkładka ogrzewająca wykorzystująca octan sodu, który krystalizując się wydziela ciepło

    W latach osiemdziesiątych wielu producentów inwestowało dużo pieniędzy w badania nad termicznym przechowywaniem energii (Thermal Energy Storage, TES), by zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na klimatyzację. Do dzisiaj kilka firm produkuje systemy TES, jak na przykład Calmac. Najpopularniejszą formą termicznego przechowywania energii na potrzeby chłodzenia jest przechowywanie lodu, ponieważ jest to efektywniejsze od przechowywania wody oraz tańsze od wykorzystywania kół zamachowych czy komórek paliwowych. Ta technologia pozwoliła przesunąć zapotrzebowanie na gigawaty energii z okresów szczytowego zapotrzebowania w dzień na spokojniejsze i dużo tańsze okresy nocne. W 2009 roku ponad 3300 budynków w ponad 35 krajach było chłodzonych w ten sposób.

    Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.

    Energia cieplna może być również magazynowana w innych materiałach zmieniających swój stan skupienia (Phase-change materials, PCM) poza lodem. Te mogą być na przykład umieszczone w ścianach czy pod podłogą, by wyrównywać temperaturę między dniem a nocą.

    Długoterminowe magazynowanie zimna i ciepła[ | edytuj kod]

    Innym rodzajem przechowywania termicznego, wynalezionego w latach 70., jest teraz powszechnie wykorzystywane magazynowanie energii pór roku (Seasonal Thermal Energy Storage, STES). Pozwala on na przechowanie zimna bądź ciepła przez długie miesiące po zgromadzeniu energii z naturalnych źródeł, a nawet z przeciwnej pory roku. Energię magazynuje się w warstwach wodonośnych, w odwiertach geologicznych zarówno w podłożach piaskowych, jak i skalnych, dołach wypełnionych żwirem i wodą, czy zalanych kopalniach.

    Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) – ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.Magazynowanie energii elektrycznej – zestaw metod umożliwiających przechowywanie energii elektrycznej na dużą skalę, w ramach sieci elektroenergetycznej. Energia może być magazynowana, gdy produkcja przeważa nad zużyciem, i wykorzystywana, gdy zużycie przeważa nad produkcją. Dzięki temu produkcja energii z elektrowni nie musi być dostosowywana do chwilowego zużycia.

    Jako modelowy przykład może służyć kanadyjskie Drake Landing Solar Community, znajdujące się w prowincji Alberta. 97% rocznego ciepła dostarczają tam słoneczne ogniwa termiczne umieszczone na dachach i połączone z podziemnym zbiornikiem ciepła. Projekty tego typu zwracają się po 4-6 latach od inwestycji.

    Chemiczne przechowywanie energii[ | edytuj kod]

    Paliwa chemiczne stały się dominującą formą magazynowania energii zarówno w elektronice, jak i w logistyce. Powszechnie używane przetworzone paliwa chemiczne to węgiel, benzyna ropa, gaz ziemny, LPG, propan, butan, etanol czy biodiesel. Wszystkie te materiały mogą łatwo być przetworzone na energię cieplną, a następnie na energię mechaniczną dzięki wykorzystaniu silników cieplnych takich jak turbiny czy silniki spalinowe lub bojlery. Silniki cieplne bardzo się między sobą różnią, poczynając od małych silniczków produkujących kilka kilowatów energii po silniki w skali przemysłowej zdolne do wytworzenia mocy nawet 800 megawatów. Ich dużym minusem jest wydzielanie zanieczyszczeń, w szczególności z paliw takich jak węgiel czy benzyna w postaci gazów cieplarnianych

    Elektrownia Wodna Żarnowiec – największa w Polsce elektrownia szczytowo-pompowa. Położona w miejscowości Czymanowo nad Jeziorem Żarnowieckim w województwie pomorskim na granicy powiatów puckiego i wejherowskiego.Energia potencjalna – energia jaką ma układ ciał umieszczony w polu sił zachowawczych, wynikająca z rozmieszczenia tych ciał. Równa jest pracy, jaką trzeba wykonać, aby uzyskać daną konfigurację ciał, wychodząc od innego rozmieszczenia, dla którego umownie przyjmuje się jej wartość równą zero. Konfigurację odniesienia dla danego układu fizycznego dobiera się zazwyczaj w ten sposób, aby układ miał w tej konfiguracji minimum energii potencjalnej. Podobnie jak pracę, energię potencjalną mierzy się w dżulach [J].

    Ciekłe węglowodory są najczęściej wykorzystywanymi paliwami w logistyce, jednak w przyszłości mogą być one zastąpione przez dużo przyjaźniejsze dla środowiska nośniki energii takie jak wodór.

    Rozwinięte systemy[ | edytuj kod]

    Elektrochemiczne urządzenia zwane komórkami paliwowymi wynaleziono w podobnym czasie co baterie, w XIX wieku. Z wielu różnych powodów technologia komórek paliwowych nie rozwijała się szybko, aż do początków załogowych misji kosmicznych, takich jak misja Gemini w USA. Do zasilenia statków kosmicznych potrzeba było bardzo wydajnych, lekkich, nietermicznych źródeł energii i ogniwa paliwowe doskonale wpisywały się w te kryteria. Ich rozwój przyśpieszył w ostatnich latach. Naukowcy pracują nad zwiększeniem efektywności konwersji energii wodoru i węglowodorów w elektryczność.

    Klimatyzacja – proces wymiany powietrza w pomieszczeniu, mający na celu utrzymywanie zadanych warunków klimatycznych, czyli odpowiedniego zakresu temperatur i wilgotności powietrza, zapewniających dogodne warunki do pracy i funkcjonowania człowieka (warunki komfortu) lub optymalne warunki dla określonego procesu przemysłowego (np. w przemyśle elektronicznym).Paliwa kopalne – substancje powstałe ze związków organicznych w wyniku zalegania przez kilkadziesiąt lub kilkaset milionów lat pod ziemią, gdzie były poddane wysokiemu ciśnieniu, bez dostępu powietrza i uległy rozkładowi na:

    Rozwijano również inne technologie, takie jak przechowywanie energii kinetycznej w kołach zamachowych, czy też w sprężonym powietrzu magazynowanym w podziemnych jaskiniach lub opuszczonych kopalniach.

    Inną ciekawą metodą jest przechowywanie energii w roztworach soli. Jedną z ich wielu zalet jest bardzo wysoka temperatura wrzenia, nawet powyżej 1400 stopni Celsjusza, co czyni je idealnymi wymiennikami ciepła w elektrowniach słonecznych, czy jądrowych.

    Bada się również efekt wykorzystania efektów kwantowych w mikroskali do stworzenia cyfrowych baterii kwantowych. Mimo że technologia jest jeszcze we wczesnej fazie eksperymentalnej ma teoretyczny potencjał, by drastycznie zwiększyć pojemność baterii.

    Ogniwo paliwowe to ogniwo generujące energię elektryczną z reakcji utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa. W odróżnieniu od ogniw galwanicznych (akumulatory, baterie), w których energia wytwarzanego prądu musi zostać wcześniej zgromadzona wewnątrz tych urządzeń (co znacznie ogranicza czas ich pracy), ogniwa paliwowe nie muszą być wcześniej ładowane. Wystarczy tylko doprowadzić do nich paliwo. W przypadku ogniw galwanicznych ładowanie może być procesem trwającym wiele godzin, a ogniwa paliwowe są gotowe do pracy po niewielkim czasie wymaganym do nagrzania.Energia wiązania chemicznego – najmniejsza energia potrzebna do rozerwania wiązania chemicznego. Energię wiązań wyraża się najczęściej w jednostkach kJ/mol.


    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Kondensator – jest to element elektryczny (elektroniczny), zbudowany z dwóch przewodników (okładek) rozdzielonych dielektrykiem.
    Elektrownia szczytowo-pompowa – zakład przemysłowy, którego zadaniem jest przemiana energii elektrycznej w energię grawitacyjną wody pompowanej do górnego zbiornika oraz proces odwrotny.
    Nadtlenek wodoru (H2O2) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy nadtlenków, jedna z reaktywnych form tlenu. Otrzymany po raz pierwszy przez Louisa Thénarda w 1818 roku przez zakwaszenie roztworu nadtlenku baru kwasem azotowym(V).
    Gaz ziemny zwany również błękitnym paliwem – rodzaj paliwa kopalnego pochodzenia organicznego, gaz zbierający się w skorupie ziemskiej w pokładach wypełniających przestrzenie, niekiedy pod wysokim ciśnieniem. Pokłady gazu ziemnego występują samodzielnie lub towarzyszą złożom ropy naftowej lub węgla kamiennego.
    LPG (skrót od ang. Liquefied Petroleum Gas) (znany jako propan butan), gazol – mieszanina propanu i butanu. Używany jako gaz, ale przechowywany w pojemnikach pod ciśnieniem jest cieczą. Należy do najbardziej wszechstronnych źródeł energii. Stosowany jest głównie jako:
    Propan, C 3H 8 – organiczny związek chemiczny z grupy alkanów, bezbarwny i bezwonny gaz. Jest cięższy od powietrza.
    Butan (C4H10) – organiczny związek chemiczny z grupy alkanów. Występuje w dwóch formach izomerycznych: liniowy n-butan oraz rozgałęziony izobutan (metylopropan). Jest bezwonny.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.02 sek.