تخطى إلى المحتوى

تخزين طاقة الرياح والطاقة الشمسية برمال السيليكا

طور باحثو المختبر الوطني للطاقة المتجددة NREL نظامًا يستخدم جزيئات السيليكا الساخنة لتخزين الطاقة الحرارية، وهي مادة مستقرة ورخيصة _بأسعار تتراوح من (30 إلى 50) دولار للطن الواحد_ كوسيلة لتخزين طاقة الرياح والطاقة الشمسية الفائضة، تم تصميم هذه التقنية لسعة تخزين تصل إلى 26000 ميجاواط ساعة ويُزعم أن تكلفتها تتراوح بين (2 إلى 4) دولار لكل كيلوواط ساعة [1].

وطور فريق البحث أيضاً تقنية تسمى التخزين الاقتصادي طويل الأمد باستخدام الطاقة الحرارية منخفضة التكلفة وذات دورة طاقة عالية الكفاءة (Enduring)، والتي يعرف بأنها حل قابل للتطوير ويمكن تطبيقه في أي مكان تقريبًا.

يعمل النظام الأساسي والمصمم لسعة تخزين تصل إلى 26000 ميجاواط ساعة عن طريق تسخين جزيئات السيليكا، من خلال مجموعة من عناصر التسخين الكهربائية المقاومة عند درجة حرارة تبلغ حوالي 1200 درجة مئوية ووضعها في صوامع خرسانية معزولة لتخزين الطاقة الحرارية.

الشكل (1): يتم تفريغ النظام خلال فترات ارتفاع الطلب على الكهرباء وإعادة الشحن عندما تكون الكهرباء فائضة.

 

أوضح باحثو NREL أنه عندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة يتم تغذية الجسيمات الساخنة من خلال مبادل حراري وتسخين وضغط الغاز لتشغيل التوربينيات ومولدات الشبكة، وبمجرد تفريغها يتم إدخال الجسيمات الباردة المستهلكة مرة أخرى في الصوامع المعزولة للتخزين حتى تصبح الظروف مناسبة للشحن مرة أخرى.

قال باتريك دافنبورت الباحث في NREL: “صوامع الرمل والخرسانة ذات العزل الحراري هي مواد غير مكلفة ويمكن أن تؤدي إلى تخزين طاقة منخفض التكلفة، تقنيات التخزين التقليدية لا تتناسب بشكل جيد مع الشبكة، والآن بعد أن أصبحنا في حاجة إلى تخزين الطاقة على نطاق واسع فإن هذه التقنية منطقية للغاية”.

 

كاتب