EL PAPEL #22 TÉCNICO
UNDERSTANDING LA ENERGÍA
LOS ALMACENAMIENTO MÉTODOS
Por
los Clyde S. Arroyos
los Críticos Técnicos
Paul L. Hauck
LEGRAND MERRIMAN
Lester H. Smith, Hijo,
Published Por
VITA
1600 Bulevar de Wilson, Colección 500,
ARLINGTON, VIRGNIA 22209 EE.UU.
TEL: 703/276-1800.
El facsímil:
703/243-1865
Internet:
pr-info[at]vita.org
Understanding los Métodos de Almacenamiento de Energía
ISBN:
0-86619-222-0
[C]1985, Voluntarios en la Ayuda Técnica,
PREFACE
Este papel en uno de una serie publicado por Voluntarios en Técnico
La ayuda para proporcionar una introducción a específico innovador
las tecnologías de interés a las personas en los países en desarrollo.
Se piensa que los papeles son usados como las pautas para ayudar
las personas escogen tecnologías que son conveniente a sus situaciones.
No se piensa que ellos proporcionan construcción o aplicación
los detalles. Se instan a las personas que avisen VITA o una organización similar
para la información extensa y la ayuda tecnológica si ellos encuentran
que una tecnología particular parece satisfacer sus necesidades.
Los papeles en las series eran escrito, repasaron, e ilustraron
casi completamente por VITA Volunteer los expertos técnicos en un puramente
la base voluntaria. Unos 500 voluntarios estaban envueltos en la producción
de los primeros 100 títulos emitidos, mientras contribuyendo aproximadamente
5,000 horas de su tiempo. VITA proveen de personal María Giannuzzi incluido
como editor Julie Berman que se ocupa dado la composición y diseño, y
Margaret Crouch como gerente del proyecto.
El autor de este papel, los Clyde S. Arroyos, ha sido un Voluntario de VITA
para muchos years. Él sostiene un B.S.
en la química y ha hecho
el trabajo graduado en la Universidad del Duque y Universidad de Carnegie-Mellon.
Actualmente, los Arroyos realizan las consultorías de la investigación independientes en
la química física aplicada. Su experiencia incluye el químico de carbón
procesando, el estímulo químico de recuperación del petróleo, y energía
los procesos de la conversión. Los críticos de este papel también son VITA
Volunteers. Paul J. Hauck ha sido un ingeniero mecánico para
Westinghouse durante los últimos 20 años. Él diseña el systems agudo y
los recipientes a presión y opera y mantiene bombas, los motores, el calor,
los permutadores, el valves, el etc. LeGrand Merriman es un ingeniero eléctrico
quién trabajó para Westinghouse durante 31 años. Sus deberes incluyeron
dirigiendo la instalación, iniciación y servicio de
equipment. eléctrico Lester H. Smith, Hijo, un ingeniero eléctrico,
es un compañero fundando de una firma consultora eléctrica
responsable de varios médico, institucional, comercial, y
los proyectos residenciales en los Estados Unidos.
VITA es un privado, empresa no ganancial que apoya a las personas
trabajando en los problemas técnicos en los países en desarrollo. VITA ofrece
la información y ayuda apuntaron a ayudar a los individuos y
los grupos para seleccionar y las tecnologías del instrumento destinan a su
las situaciones. VITA mantiene un Servicio de la Pregunta internacional, un
el centro de la documentación especializado, y una lista informatizada de
los consultores técnicos voluntarios; maneja los proyectos del campo a largo plazo;
y publica una variedad de manuales técnicos y papeles.
LOS ENERGÍA ALMACENAMIENTO MÉTODOS
Por VITA los Clyde S. Arroyos Voluntarios
LA INTRODUCCIÓN DE I.
La capacidad de almacenamiento de energía es esencial si el máximo económico
la ventaja será ganada de los grupos motopropulsor pequeños. A menos que el
el grupo motopropulsor se opera a la plena carga en una base incesante, allí,
sea los periodo cuando hay una más bajo demanda de carga en la planta.
Como resultado de esta más bajo demanda, se generará la energía excesiva
por la planta. El uso de un system de almacenamiento de energía permitirá para
el reafirme de esta energía superávit y su uso posterior durante
los periodo de demanda alta.
Este papel presenta una revisión crítica de los rasgos técnicos,
el estado de desarrollo, y economía de varios almacenamiento de energía
el systems y su compatibilidad con el poder pequeño plants. El
grupos motopropulsor pequeños examinados aquí tienen las capacidades de la generación dentro de
un rango de 1 a 50 kilovatios (el kW) y consiste en systems tal
como los molinos de viento y la fuerza en pequeña escala.
El systems de almacenamiento de energía potencialmente compatible con el poder pequeño
las plantas incluyen las baterías, volantes, el agua bombeada, y comprimido
el aire. (* ) En seleccionar un system de almacenamiento de energía para el poder pequeño
las plantas en los países en desarrollo, los factores más importantes a
considere es capacidad de almacenaje requerida; el coste importante; operando
el coste; la naturaleza de ciclos de deber de storage/generation; la complejidad del system
por lo que se refiere a qué fácilmente el system puede construirse, operó, y
mantenido; la disponibilidad del hardware; la forma de energía recuperable
del almacenamiento; la eficacia de la conversión; y la corriente del país
el estado de desarrollo técnico en los campos relacionados.
En este examen de systems de almacenamiento de energía, el énfasis estará
puesto en los rasgos técnicos globales del systems y su
la actuación comparativa y eficacia. Las características de
las varias tecnologías de almacenamiento de energía son consideradas debajo
individualmente y entonces comparado entre sí. Basado en esto
la comparación, las recomendaciones acerca del almacenamiento más prometedor,
el systems para el uso en la combinación con la fuerza en pequeña escala y
enrolle que los generadores de energía son hecho. Debe notarse que el
la discusión de factores económicos (por ejemplo, el coste que opera) es basado
en datos obtenidos por la mayor parte de los grupos motopropulsor grandes en
favorablemente los países industrializados como los Estados Unidos.
----------------------
(*) Otras tecnologías de almacenamiento de energía más avanzadas son más allá del
el alcance de este papel.
Una palabra de cuatela: Está más allá del alcance de este papel a
proporcione un detailed que diseña o análisis económico de energía
el systems del almacenamiento. Un estudio de viabilidad tendrá que ser realizado
para cualquier site. dado No obstante, este papel ayudará en el
la selección de system de almacenamiento de energía prometedor que merece más
el estudio detallado.
II. LA ALTERNATIVA DE SYSTEM
Se examinarán varios systems de almacenamiento de energía en esta sección:
las baterías, aire comprimido, agua bombeada, y volantes.
LAS BATERÍAS
Normalmente se usan las baterías para guardar la electricidad generó por
enrolle machines y las plantas de fuerza en pequeña escala. Un system típico
las parejas el eje de impulsión de la fuente de energía a una corriente directa
(DC) el generador. El árbol rodando produce la energía mecánica,
qué se convierte a electricidad por el generador. Electricidad excesiva
puede guardarse entonces en los bancos de baterías.
Antes de escoger cualquier generador y system del almacenamiento, usted debe
determine cuánto poder usted necesitará. Mesas 1 a través de 3 muestra
el medio uso de poder anual para casa eléctrica que calienta y aparatos
en el rango de 5,000-8,000 kilovatio-hora por año
(el kWh/yr). Un system de poder de viento pequeños de 5 kW, como uno actualmente
comercializado por una compañía americana, se estima por el fabricante
para proporcionar aproximadamente 1,0000 kWh/yr en estado de avería las condiciones del viento.
Tal un system sería más adecuado encontrarse el
los requisitos de energía de una casa individual en un favorablemente industrializó
el país como los Estados Unidos. (Ningún esfuerzo es hecho
aquí para especificar el viento condiciona esencial para el económico
el funcionamiento de molinos de viento. Pero se establece justamente bien que si
la velocidad del viento no logra o excede 12 millas por hora
para la mayoría del año, el siting de incluso un machine del viento pequeños
sea económicamente impráctico.) Basado en esta estimación, incluso
una casa con muchos aparatos podría generar el exceso suficiente
impulse para justificar el cost de almacenamiento de la batería.
En el orden para determinar el cost de una generación combinatoria y
el system de almacenamiento de batería, la capacidad y número de viento o fuerza
los generadores tendrían que ser establecidos, así como un
el banco apropiado de baterías del almacenamiento.
El plan apropiado de capacidad de almacenaje de la batería debe ser basado adelante se anticipó
el poder excesivo para el almacenamiento y recomendó el cargo de la batería
y rates de la descarga.
Table 1. Los medio Requisitos de Energía Anuales de 110 Voltio Aparatos Eléctricos
Average Power Estimated
Required el per la Energía Anual
El Aparato de el Consumo de
(los Vatios) (el kwh)
* La Preparación de comida
La Batidora de 385 15
La Parrilla de 1,436 100
Carving el Cuchillo 92 8
El Café de Fabricante 894 106
el Sartén Profundo 1,448 83
El Lavaplatos de 1,201 383
Egg el Fogón 516 14
El sartén de 1,196 185
el Plato Caliente 1,257 90
El Mezclador de 127 13
El Horno de (el microwave) 1,450 190
El Rango de
con el horno 12,200 1,175
el oven autolimpiable 12,200 1,205
El Asador de 1,333 205
Sandwich la Parrilla 1,161 33
El Tostador de 1,146 39
Trash Compactor 400 50
El Barquillo de Férrico 1,116 22
Waste Disposer 445 30
* La Preservación de comida
El Congelador de (15 ft) del cu 341 1,195
El Congelador de (2 pies del cu
EL FROSTLESS DE ) 440 1,761
El Refrigerador de (12 ft) del cu 241 728
El Refrigerador de (12 pies del cu
EL FROSTLESS DE ) 321 1,217
REFRIGERATOR/FREEZER
(14 pies del cu) 326 1,137
(14 pie del cu frostless) 615 1,829
el Modelo de Energía Bajo
1973, 21 pie del cu frostless,
que empieza 2,480
que ejecuta 320 1,200
* La salud & la Belleza
el lamp Germicida 20 141
El Pelo Secador 381 14
Heat la Lámpara (el infrared) 250 13
Barbero 14 18
Sun la Lámpara 279 16
El Diente Cepillo 7 0.5
El Vibrador de 40 2
* La Función de la casa
Radio 71 86
RADIO/RECORD PLAYER 109 109
La Televisión de
negro & el type del tubo blanco 160 350
El elemento de estado sólido de 55 120
coloran
entuban el tipo 300 660
El elemento de estado sólido de 200 440
* Housewares
Clock 2 17
Floor la Pulidora 305 15
Sewing Machine 75 11
aspiradora 630 46
* Las luces
75 Vatio bombillas (8 each) 600 864
* El lavado
Clothes el Secador 4,856 993
Iron (la mano) 1,008 144
Washing Machine
(automático) 512 103
Washing Machine
(NON-AUTOMATIC) 286 75
Water el Calentador 2,475 4,219
(el recovery) rápido 4,474 4,811
* El consuelo Condicionando
El depurador de aire de 50 216
El acondicionador de aire de (el room) 1,565 1,889
Bed el Techado 177 147
El Deshumidificador de 257 377
Fan (el ático) 370 281
Fan (el circulating) 83 43
Fan (el rollaway) 171 138
Fan (la ventana) 200 170
El Calentador de (el portable) 1,322 178
La almohadilla eléctrico de 65 10
HUMIDIFIER 177 163
* Las herramientas
1/4 " DRILL 250 2
El Sable de Vio 325 1
La Habilidad de Vio 1,000 5
La Máquina de escribir de 40 7
La bomba de agua de (1/3 HP) 420 150
3 " Lijadora, Belt 770 10
* Casa eléctrica que Calienta [un]
Measured la Zona Viviente
1,000 SQ. El pie 17,000 16,300
1,500 SQ. El pie 21,500 20,800
2,000 SQ. El pie 26,000 25,500
Las fuentes: La Asociación de la energía eléctrica, 90 Avenida del Parque, Nueva York, Nueva York; Henry
Clews, Power " Eléctrico del Viento, la Semana " Comercial, marzo,
24, 1973.
La nota: El consumo del kilovatio-hora anual estimado de los aparatos eléctricos
listado en esta mesa es basado en el uso normal. Al usar estas figuras para
las proyecciones, cosas así factoriza como el tamaño del aparato específico, el
el área geográfica de uso, y el uso individual debe tomarse en
la consideración. Por favor note que las potencias en vatios no son aditivas desde todas las unidades
normalmente no está en el funcionamiento al mismo tiempo.
[un] Basado en figuras publicadas por las utilidades locales para las casas eléctricamente acaloradas.
Mesa 2.
La Casa típica el Usage de Power
Average Power la Energía Diaria
Required por el Consumo de
El tipo de Aparato el Aparato de (los Vatios) (el kWh) [un]
El refrigerador:
14 CU. el pie el frostless 615 5.00
1/2 quemador de aceite de HP 400 3.21
Las luces (el 100-vatio la bombilla) 100 número del x de luces 5.60
La TELEVISIÓN el tubo colorido 300 1.80
El café fabricante 900 0.60
El tostador 1,146 0.40
El sartén 1,196 0.60
Los relojes (3) 2 0.14
El plato caliente 1,257 0.42
aspiradora 630 0.63
DISHWASHER 1,201 0.80
Viste lavandera 512 0.25
Viste el secador 4,856 2.41
21.86 total
La fuente: Grumman la Corporación Aerospacial, Viviendo con el Viento Power,
(Bethpage, Nueva York, 1975), pág. 4.
[un] 21.86 x 30 = 655.80 kWh por mes; 655.80 x 12 = 7,869 kWh
por año.
Mesa 3.
El Uso de la Casa planeado
Average Power la Energía Diaria
Required por el Consumo de
El tipo de Aparato el Aparato de (los Vatios) (el kWh) [un]
El refrigerador: 21 cu. el pie
EL FROSTLESS DE PHILCO FORD 320 2.56
1/2 quemador de aceite de HP 400 3.21
Las luces (el 40-vatio la bombilla) 40 número del x de luces 2.24
La TELEVISIÓN el elemento de estado sólido colorido 200 1.20
El maker de café 900 0.60
El tostador 1,146 0.40
El sartén 1,196 0.60
Los relojes (3) 2 0.14
El plato caliente 1,257 0.42
aspiradora 630 0.63
El lavaplatos 1,201 0.80
Viste a lavandera el 512 de 0.25
Viste el secador 4,856 2.41
15.46 total
Source: Grumman la Corporación Aerospacial, Viviendo con el Viento Power,
(Bethpage, Nueva York, 1975), pág. 4.
[un] 15.46 x 30 = 463.80 kWh por mes; 463.80 x 12 = 5,565.5 kWh
por año.
Preguntas específicas que deben ser consideradas diseñando tal un
los system son:
1. Los tipos de cargas eléctricas ser servido por el system.
Si la corriente directa (DC) el poder sólo se requiere o
si los inversores deben ser incluidos para completar la conversión
de electricidad de DC guardada a la corriente alterna
(EL CA). Si las cargas a ser servidas son principalmente incandescentes
encendiendo y calentando, el rendimiento del system de la batería,
puede seguir siendo la corriente directa desde las lámparas incandescentes y
más calor el equipo productor (los calentadores espaciales, los tostadores,
plancha) opere con éxito en DC o CA.
Si las cargas son
va en automóvil (los comandos de bomba, entusiastas) de 1/2 caballo de fuerza y más grande
o es los equipos de comunicación (la radio y televisión
Los transmisores de ), se requerirán los inversores como una parte de
el system del almacenamiento.
2. Si una generación de fuerza múltiple y usuario del múltiplo
El system de se requiere.
En la mayoría de las aplicaciones, un solo primero
El movedor de (el molino de viento, turbina) se requerirá.
Sin embargo, si
los generadores múltiples son los equipos empleado, adicionales
debe agregarse al system para habilitar parangonando de
La potencia eléctrica de .
Las instalaciones de la batería Múltiples acompañan
los generadores múltiples como una regla general.
Para la mayoría
Las aplicaciones de , un solo motor primario, generador, y batería
amontonan se preferirá debido a la simplicidad de
installation, funcionamiento, y mantenimiento.
Donde extendido
Se desean systems de para servir más cargas, un aumento en
La capacidad de del solo system es el acercamiento preferido.
3. Si el hardware comercial con la actuación establecida
las características de están disponibles.
Mientras es posible a
congregan y fabrican un system de los componentes no relacionado,
se reforzarán las oportunidades para el funcionamiento exitoso
usando systems fábrica-congregado que ha sido
diseñó para emparejar entre si.
Un compromiso en el desarrollo
del system serían comprar y grupos del fósforo
de equipo comercial.
Por ejemplo, un motor primario y
El generador de podría comprarse y podría emparejarse a una batería
El banco de , corcel, e inversor.
4. Las características de fuente de energía, de día y por la estación.
Si
El viento de es la fuente de energía, su disponibilidad debe ser
determinó, por término medio, durante cada día de cada estación.
Su
La velocidad de también debe estimarse.
Si el agua es la fuente,
que las mismas determinaciones deben hacerse.
Si la energía
La fuente de es el viento o riega, estas determinaciones deben ser
hizo por adelantado de diseñar el system del almacenamiento.
Para
El ejemplo de , los vientos normalmente varían en la velocidad a lo largo del
Día de ; durante los periodo de bajo o viento nulo, el system de la batería,
debe ser capaz de fabricación a la energía eléctrica el
El generador de no puede producir durante esos periodo.
Semejantemente,
que sabe la longitud y tiempo de ocurrencia de viento fuerte
La velocidad de le permitirá a un diseñador que estime cómo grande un
El batería banco puede recargarse.
5. Las características de demanda de carga eléctricas, de día y por
sazonan.
El periódico, por semana, y las características estacionales
de la demanda de carga eléctrica debe determinarse en
adelantan de plan del system.
Para hacer eléctrico
La energía de disponible en el momento que se necesita requiere un
de que la estimación exacta de cuánto se necesita a qué horas
días de which durante el año.
Por ejemplo, si el agua es a
se bombee para la irrigación, probablemente será un continuo
cargan a lo largo de ciertas estaciones.
Encendiendo las cargas quieren
sólo aparecen en el principio de la mañana, tardes, y temprano
hours de la noche, pero estas cargas aparecerán todos los días
del año aunque el número de horas variará
cada día. Si la calefacción espacial se proporcionará, quiere
probablemente aparecen sólo como una carga en el system durante un
la estación específica.
El coste de un system dado tendrá que ser estimado, basado en
las discusiones con el hardware proveedores considerar específico:
* las actuación especificaciones para el system;
* el coste importante;
* que envia el coste;
* el consumo máximo de y eficacia de funcionamiento;
* el compromiso obrero requirió para el funcionamiento del system; y
* se anticipó vida de componentes del hardware.
Habiendo declarado estos requisitos para el diseño de sistema inicial y
preciando, está claro que un ingeniero eléctrico experimentado
debe seleccionarse planear y vigilar la instalación del system.
Una vez
un system se ha congregado, los obreros semicualificados podrían volverse
operadores, pero debe haber vigilancia suficientemente por alguien
entrenado en el hardware del componente para dirigir todo el requisito
el mantenimiento rutinario.
Ningún esfuerzo es hecho aquí para especificar hardware que debe hacerse
por el ingeniero eléctrico seleccionado para el diseño de sistema, en la colaboración,
con los proveedores del hardware específicos.
Hay muchos tipos de baterías del almacenamiento. Muchos de éstos, en
las varias fases de desarrollo, tenga las características de la actuación
superior a la batería del llevar-ácido. Sin embargo, por lo que se refiere a en conjunto
la actuación demostrada, cost, vida útil, y anuncio
la disponibilidad, la batería del llevar-ácido es el más conservador y
la opción barata (vea Mesa 4). Las baterías llevar-ácidas Industriales
con las valuaciones de poder a 225 amperio-horas y vida de la regeneración
ciclos a aproximadamente 1,800 están comercialmente disponibles.
La Mesa de 4. Comparación de las Baterías del Almacenamiento de Hoy
La Battery Densidad Por:
[el b]
Cost [el Peso del a] el Volumen de Life[c]
La batería Type (Dollars/kWh) (Wh/kg) (kWh/cu.meter) (Ciclos)
Plata-Zinc 900 120 310.8 100/300
Níquel-cadmium 600 40 127.1 300/2,000
Níquel-iron 400 33 49.4 3,000
Carga-acid: 50 22 91.8 1,500/2,000
SOURCE: D.L.
Douglas, las " Baterías para el Almacenamiento de Energía, el " Simposio
en el Almacenamiento de Energía, 168 Reunión Nacional, el Químico americano,
La Sociedad de , Preprint Combustible División, Vol. 19, no.
4
(Washington, D.C.,:
LOS CAS, 1974), PP. 135-154.
[el al Cost al usuario.
[la capacidad de Batería de b] se relaciona inversamente al rate de descarga.
que Los valor mostrados son para el rate de la 6-hora.
[la vida de Ciclo de c] depende de varios factores, incluso la profundidad,
de descarga, rate de cargo y descarga, temperatura, y
suman de sobrecarga.
Rango mostrado es de más severo a
el deber modesto.
EL AIRE COMPRIMIDO
Los ejes de impulsión de systems de poder de viento o la fuerza en pequeña escala
pueden enlazarse las plantas a los compresores de gas convencionales y pueden usarse a
el aire de la tienda a las presiones en el orden de 600 libras pulgada cuadrada
(el psi). El aire comprimido puede ser como consecuencia los depressurized
a través de las turbinas convencionales para generar electricidad, o puede
se enlace a través de engranar para el uso de la energía guardada para impulsar
cualquier maquinaria mecánica manejada por un árbol rodando o paseo
el cinturón. Pueden lograrse eficacias de 75 por ciento por la utilización
de la energía guardada.
El gas de presión o puede ser aéreo o gases de combustión (por ejemplo, natural
gas o hidrógeno) . However, para los propósitos de este papel, la discusión
sólo relacione al aire comprimido.
La economía de almacenamiento será muy favorable si existiendo
la capacidad del almacenaje subterráneo como los campos petroleros vaciados, carbón
las minas, o pueden usarse los acuíferos.
El almacenaje subterráneo de de natural
el gas es un ampliamente usó y la tecnología barata.
Si bajo tierra
se usan los recipientes del almacenamiento, el coste se minimiza, pero un cierto
la cantidad de pérdida de gas residual irrecuperable (20 por ciento o más)
tenga que ser aceptado como una multa.
El presión alta gas también puede
se guarde en los recipientes de acero.
However, si los nuevos recipientes deben ser
comprado, el coste importante para un grupo motopropulsor grande puede ser
grandemente increased. Para las plantas pequeñas, los tanques de acero son un práctico
la alternativa.
EL AGUA BOMBEADA
El agua bombeada, guardado de superficie o subterráneo, también puede ser
o usado como un dispositivo de almacenamiento de energía en la combinación con
en pequeña escala hidro o generadores de energía de viento.
Pumped el agua como un
ayude en cresta que nivela para la generación de fuerza eléctrica ha sido
usado en los Estados Unidos desde los tempranos 1930s.
Las opciones para
la recuperación de energía es quizás bastante similar al aire comprimido con
5-15 percent' menos rendimiento total que eso obtuvo de
el almacenaje subterráneo de air. comprimido en los varios tipos de vació
minas o los acuíferos ofrecen algún cost está encima del almacenamiento de la superficie,
desde el coste de construcción del depósito puede aumentar grandemente
el cost total de construcción del grupo motopropulsor.
El almacenamiento de agua bombeado en un depósito especial puede proporcionarse
durante los periodo de flujo de río altos.
Durante los deshielos de la primavera o lluvioso
las estaciones el flujo del río puede poder desarrollar más poder que el
los system eléctricos pueden consumir.
que El agua guardada puede ser entonces
soltado para la generación de fuerza durante los periodo de la carga máxima futuros o
seasons. seco deben inundarse áreas Extensas de tierra para proporcionar
almacenamiento suficiente o pondage para un hydroplant.
Las Pérdidas de debido a
la evaporación, irrigación, e infiltración en la tierra son difíciles
para estimar y de vez en cuando puede variar.
Cuando la evaporación
los rates son altos, un estanque poco profundo con una área grande es
desventajoso.
Los datos disponibles en el coste para el systems de almacenamiento de agua bombeado son
derivado completamente del megavatio los grupos motopropulsor del tamaño.
Para el poder pequeño
las plantas, los datos del cost aplicables tendrán que ser calculados para cualquiera
el sitio dado consideró.
LOS VOLANTES
El volante es un dispositivo en que permite almacenamiento de energía el
la forma de una energía mecánica de wheel. rodando como eso del
el árbol rodando de una energía del viento o system de fuerza puede ser
convertido a la energía cinética de un volante del bajo-fricción para
storage. energía Superávit de un viento o los system de fuerza guardaron
en el volante rodando puede recuperarse como consecuencia como rodar
energía mecánica del árbol o posiblemente convertido a eléctrico
la energía vía un generador para satisfacer las demandas máximas.
La energía guardada en el volante es dada por la fórmula
El W = 1/2 [Iw.sup.2] donde " el W " es la energía guardada, yo " soy el momento de
la inercia del volante, y " w " es la velocidad angular en los radianes
por segundo del flywheel. Uno de los rasgos atractivos
del volante su adaptabilidad es a una gama amplia de energía
los requisitos para los grupos motopropulsor pequeños en el 1-50 kW range. El
la masa del volante y su velocidad angular puede variarse a
obtenga este rango de capacidades de almacenaje.
Las Eficacias de son potencialmente
alto y pueden lograrse densidades de energía de 66 watts/kilogram
para poder que alcanza el máximo velocidades de la rotación de 1,800 a 3,600 revoluciones
por minuto (la rpm) engranando al árbol rodando de
los generadores de poder pequeños, si viento o hidro.
La actuación exitosa requiere plan cuidadoso y alto-fuerza
Acero de materials. se ha usado durante años, pero los compuestos modernos,
como las aleaciones metálica, fibra de vidrio, y fibra del polymer/carbon, proporcione
la fuerza requirió para la coherencia durante el deber extendido
ciclos para prevenir fallo catastrófico del volante a alto
la rotación speeds. Actually, madera y bambú son económicos, el alto-fuerza,
materiales del volante que son económicamente competitivos
con los materiales compuestos sintéticos citados anteriormente.
El volante es bastante competitivo con el almacenamiento de energía alternativo
el systems para los grupos motopropulsor pequeños por lo que se refiere a la eficacia, almacenamiento
la densidad de energía, y cost. volantes Pequeños que proporcionan 30-1,000
los vatio-horas (Wh) de almacenamiento de energía para alrededor de $50-100/kW
se ha desarrollado (vea Figura 1).
ues1x11.gif (600x600)
Los volantes son pequeños, pero es los tecnología dispositivos requiriendo altos
sofisticó, mientras diseñando la habilidad por parte de aquéllos que quieren
seleccione el hardware y diseñe el fósforo al viento o fuerza
installation. Once instaló, los operadores semicualificados pueden
mantenga estas instalaciones bajo la vigilancia de un ingeniero.
III. LAS COMPARISIONS AND RECOMENDACIONES
Mesas que 5 y 6 dan a las comparaciones de las densidades de energía, la conversión,
uest50.gif (600x600)
las eficacias, estado de desarrollo técnico, los datos del cost, y
las aplicaciones potenciales de los varios tipos de almacenamiento de energía
systems. Estas comparaciones, sin embargo, eran basadas en datos obtenidos
de los grupos motopropulsor grandes, y por consiguiente debe ajustarse para pequeño
los grupos motopropulsor.
El criterio esencial por seleccionar un system de almacenamiento de energía
el are: (1) la tecnología debe proporcionar la eficacia de la conversión alta;
(2) hardware comercial debe estar actualmente disponible; y
(3) coste debe ser favorable comparado a las opciones alternativas.
Basado en el criterio anterior, el systems de almacenamiento de energía la mayoría
probablemente ser técnicamente los dos factible y barato son:
1.
La Conversión de a los generadores del por de electricidades y almacenamiento en
Las llevar-ácido baterías.
2.
El Almacenamiento de como la energía mecánica en un volante con la recuperación
como la energía mecánica.
3.
El aire comprimido almacenamiento, combinado con un turbogenerador,
para la recuperación de energía guardada como electricidad o como mecánico
La energía de .
4.
Pumped que el agua combinó con un turbogenerador para la recuperación
de energía guardada como electricidad o como la energía mecánica.
BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING LA LISTA
ABELSON, P.H., ED. El Uso de Energy: , Conservación y Supply. Special
La Ciencia de Compendium. Washington, D.C.,:
la Asociación americana
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