PAPEL #22 TÉCNICO
UNDERSTANDING ENERGIA
ARMAZENAMENTO MÉTODOS
Por
CLYDE S.
Riachos
os Revisores Técnicos
Paul L.
Hauck
LEGRAND MERRIMAN
LESTER H.
Smith, Jr.
Published Por
VITA
1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
ARLINGTON, VIRGNIA 22209 E.U.A.
TEL: 703/276-1800.
Fac-símile:
703/243-1865
Internet:
pr-info[at]vita.org
Understanding Métodos de Armazenamento de Energia
ISBN:
0-86619-222-0
[C]1985, Voluntários em Ajuda Técnica,
PREFACE
Este papel em um de uma série publicada por Voluntários dentro Técnico
Ajuda para prover uma introdução a estado-de-o-arte específica
tecnologias de interesse para pessoas em países em desenvolvimento.
É pretendida que os documentos são usados como diretrizes para ajudar
pessoas escolhem tecnologias que são satisfatório às situações deles/delas.
Não é pretendida que eles provêem construção ou implementação
detalhes. São urgidas para as pessoas que contatem VITA ou uma organização semelhante
para informação adicional e ajuda tecnológica se eles acham
que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados
quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um puramente
base voluntária. Uns 500 voluntários eram envolvidos na produção
dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente
5,000 horas do tempo deles/delas. Pessoal de VITA incluiu Maria Giannuzzi
como editor Julie Berman que controla typesetting e plano, e
Margaret Crouch como gerente de projeto.
O autor deste papel, Clyde S. Riachos, foi um Voluntário de VITA
para muitos years. Ele segura um B.S.
em química e fez
trabalho diplomado em Universidade de Duque e Universidade de Carnegie-Mellon.
Atualmente, Riachos executam consultorias de pesquisa independentes dentro
química física aplicada. A experiência dele inclui substância química de carvão
processando, excitação química de recuperação de óleo, e energia
processos de conversão. Os revisores deste papel também são VITA
Volunteers. Paul J.
Hauck foi um engenheiro mecânico para
Westinghouse durante os últimos 20 anos. Ele projeta sistemas serenos e
pressione recipientes e opera e mantém bombas, motores, calor,
exchangers, válvulas, etc. LeGrand Merriman é um engenheiro elétrico
que trabalhou para Westinghouse durante 31 anos. Os deveres dele incluíram
dirigindo a instalação, iniciante e consertando de
equipment. Lester H elétrico.
Smith, Jr., engenheiro elétrico,
é um sócio fundando de uma empresa consultora elétrica
responsável para vários médico, institucional, comercial, e
projetos residenciais nos Estados Unidos.
VITA é uma organização privada, sem lucro que apóia as pessoas
trabalhando em problemas técnicos em países em desenvolvimento. VITA oferece
informação e ajuda apontaram a ajudar os indivíduos e
grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destinam o deles/delas
situações. VITA mantém um Serviço de Investigação internacional, um
centro de documentação especializado, e uma lista computadorizada de
voluntário os consultores técnicos; administra projetos de campo a longo prazo;
e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.
ENERGIA ARMAZENAMENTO MÉTODOS
Por VITA Clyde S Voluntário.
Riachos
INTRODUÇÃO DE I.
Capacidade de armazenamento de energia é essencial se o máximo econômico
vantagem será ganha de plantas de poder pequenas. A menos que o
planta de poder é operada a carga cheia em uma base ininterrupta, lá,
seja períodos quando houver uma mais baixa demanda de carga na planta.
Como resultado desta mais baixa demanda, será gerada energia de excesso
pela planta. O uso de um sistema de armazenamento de energia permitirá para
o recapture desta energia de excesso e seu uso posterior durante
períodos de demanda alta.
Este papel apresenta uma revisão crítica das características técnicas,
estado de desenvolvimento, e economias de armazenamento de energia vários
sistemas e a compatibilidade deles/delas com poder pequeno plants. O
plantas de poder pequenas examinadas aqui têm capacidades de geração dentro
uma gama de 1 a 50 quilowatts (kW) e consiste em sistemas tal
como moinhos de vento e hydropower em pequena escala.
Sistemas de armazenamento de energia potencialmente compatível com poder pequeno
plantas incluem baterias, flywheels, água bombeada, e comprimido
ar. (* ) selecionando um sistema de armazenamento de energia para poder pequeno
plantas em países em desenvolvimento, os fatores mais importantes para
considere é capacidade de armazenamento requerida; custos importantes; operando
custos; natureza de ciclos de dever de storage/generation; complexidade de sistema
em termos de como facilmente o sistema pode ser construído, operou, e
mantida; disponibilidade de hardware; forma de energia recuperável
de armazenamento; eficiência de conversão; e a corrente do país
estado de desenvolvimento técnico em campos relacionados.
Neste exame de sistemas de armazenamento de energia, estará ênfase
colocada nas características técnicas globais dos sistemas e o deles/delas
desempenho comparativo e eficiência. As características de
as tecnologias de armazenamento de energia várias são consideradas abaixo
individualmente e então comparada entre si. Baseado nisto
comparação, recomendações sobre o armazenamento mais promissor,
sistemas para uso em combinação com hydropower em pequena escala e
areje são feitos geradores de energia. Deveria ser notado que o
discussão de fatores econômicos (por exemplo, custos operacionais) é baseado
em dados obtidos a maior parte de plantas de poder grandes dentro
países altamente industrializados como os Estados Unidos.
----------------------
(*) Outras tecnologias de armazenamento de energia mais avançadas estão além o
extensão deste papel.
Uma palavra de precaução: Está além da extensão deste papel para
proveja um detailed que cria ou análise econômica de energia
sistemas de armazenamento. Um estudo de viabilidade terá que ser executado
para qualquer determinado site. Nevertheless, este papel ajudará dentro o
seleção de sistema de armazenamento de energia promissor que merece mais
estudo detalhado.
II. ALTERNATIVA DE SISTEMA
Serão examinados vários sistemas de armazenamento de energia nesta seção:
baterias, ar comprimido, água bombeada, e flywheels.
BATERIAS
São usadas baterias geralmente para armazenar a eletricidade gerada por
areje máquinas e plantas de hydropower em pequena escala. Um sistema típico
pares o cabo de passeio da fonte de poder para uma corrente direta
(DC) gerador. O cabo giratório produz energia mecânica,
que é convertida a eletricidade pelo gerador. Eletricidade de excesso
pode ser armazenada então em bancos de baterias.
Antes de escolher qualquer gerador e sistema de armazenamento, você deve
determine de quanto poder precisará você. Mesas 1 por 3 espetáculo
uso de poder anual comum para casa elétrica que aquece e eletrodomésticos
na gama de 5,000-8,000 quilowatt-horas por ano
(kWh/yr). Um sistema de poder de vento pequeno de 5 kW, como um atualmente
comercializada por uma companhia americana, é calculada pelo fabricante
prover aproximadamente 1,0000 kWh/yr debaixo de condições de vento de média.
Tal um sistema seria mais que adequado se encontrar o
exigências de energia de uma casa individual em um altamente industrializou
país como os Estados Unidos. (Nenhuma tentativa é feita
aqui para especificar o vento condiciona essencial para o econômico
operação de moinhos de vento. Mas é estabelecido razoavelmente bem que se
a velocidade de vento não alcança ou excede 12 milhas por hora
para a maioria do ano, o siting de até mesmo uma máquina de vento pequena
seja economicamente não prático.) Baseado nesta estimativa, até mesmo,
uma casa com muitos eletrodomésticos poderia gerar excesso suficiente
dê poder a para justificar o custo de armazenamento de bateria.
Para determinar o custo de uma geração de combinação e
sistema de armazenamento de bateria, a capacidade e número de vento ou hydropower
geradores teriam que ser estabelecidos, como também um
banco apropriado de baterias de armazenamento.
Próprio desígnio de capacidade de armazenamento de bateria deve ser baseado em antecipado
poder de excesso para armazenamento e custo de bateria indicado
e taxas de descarga.
Table 1. Exigências de Energia Anuais comuns de 110 Volt Eletrodomésticos Elétricos
Average Power Estimated
Required per Energia Anual
Aplicação de Consumo de
(Watts) (kwh)
* Preparação de comida
Liquidificador de 385 15
Grelha de 1,436 100
Carving Faca 92 8
Cafeteira de 894 106
Frigideira Funda 1,448 83
Lavadora de louça de 1,201 383
Egg Fogão 516 14
Frigideira de 1,196 185
Chapa elétrica de 1,257 90
Misturador de 127 13
Forno de (microwave) 1,450 190
Range
com forno 12,200 1,175
que ego-limpa oven 12,200 1,205
Grelha de 1,333 205
Sandwich Grelham 1,161 33
Torradeira de 1,146 39
Trash Compactor 400 50
Fôrma para fazer waffles de 1,116 22
Waste Disposer 445 30
* Preservação de comida
Congelador de (15 ft) de cu 341 1,195
Congelador de (2 ft de cu
FROSTLESS DE ) 440 1,761
Refrigerador de (12 ft) de cu 241 728
Refrigerador de (12 ft de cu
FROSTLESS DE ) 321 1,217
REFRIGERATOR/FREEZER
(14 FT DE CU) 326 1,137
(14 FROSTLESS) DE FT DE CU 615 1,829
Baixo Modelo de Energia
1973, 21 FROSTLESS DE FT DE CU,
que começa 2,480
que corre 320 1,200
* Saúde & Beleza
LAMP DE GERMICIDAL 20 141
Secador de cabelo de 381 14
Heat Abajur (infrared) 250 13
Barbeiro 14 18
Sun Abajur 279 16
Dente Escova 7 0.5
Vibrador de 40 2
* Entretenimento de casa
Rádio de 71 86
RADIO/RECORD PLAYER 109 109
Televisão de
lustram & type de tubo branco 160 350
estatal sólido 55 120
colorem
entubam tipo 300 660
estatal sólido 200 440
* Housewares
Relógio de 2 17
Floor Polidor 305 15
Máquina de costura de 75 11
Aspirador de pó de 630 46
* Luzes
75 Watt bolbos (8 each) 600 864
* Roupa suja
Secador de roupas de 4,856 993
Iron (mão) 1,008 144
Lavadora de roupa de
(automático) 512 103
Lavadora de roupa de
(NON-AUTOMATIC) 286 75
Water Aquecedor 2,475 4,219
(recovery) rápido 4,474 4,811
* Condicionamento de conforto
Air mais Limpo 50 216
Condicionador de ar de (room) 1,565 1,889
Colcha de 177 147
DEHUMIDIFIER 257 377
Fan (sótão) 370 281
Fan (circulating) 83 43
Fan (rollaway) 171 138
Fan (janela) 200 170
Aquecedor de (portable) 1,322 178
Heating Bloco 65 10
HUMIDIFIER 177 163
* Ferramentas
1/4 " DRILL 250 2
Sabre de Viu 325 1
Habilidade de Viu 1,000 5
Máquina de escrever de 40 7
Water Bomba (1/3 HP) 420 150
3 " Lixador, Belt 770 10
* Casa elétrica que Aquece [um]
Measured Área Viva
1,000 SQ. Pés 17,000 16,300
1,500 SQ. Pés 21,500 20,800
2,000 SQ. Pés 26,000 25,500
Fontes: Associação de Energia elétrica, 90 Avenida de Parque, Nova Iorque, Nova Iorque; o Henry
Clews, " energia elétrica do Vento, Semana " Empresarial, março,
24, 1973.
Nota: O consumo de quilowatt-hora anual calculado dos eletrodomésticos elétricos
listada nesta mesa está baseado em uso normal. Ao usar estas figuras para
projeções, tal fatora como o tamanho da aplicação específica, o
área geográfica de uso, e uso individual deveria ser levado em
consideração. Por favor note que as potências em watts não são aditivas desde todas as unidades
normalmente não está ao mesmo tempo em operação.
[um] baseado em figuras publicadas por utilidades locais para casas eletricamente aquecidas.
Mesa 2.
Uso de Poder de Casa típico
Average Poder Energia Diária
Required por Consumo de
Tipo de Aplicação Aplicação de (Watts) (kWh) [um]
Refrigerador:
14 CU. pés frostless 615 5.00
1/2 HP óleo queimador 400 3.21
Luzes (100-watt bolbo) que 100 x numeram de luzes 5.60
TELEVISÃO cor tubo 300 1.80
Cafeteira 900 0.60
Torradeira 1,146 0.40
Frigideira 1,196 0.60
Relógios (3) 2 0.14
Chapa elétrica 1,257 0.42
Aspirador de pó 630 0.63
DISHWASHER 1,201 0.80
Roupas lavadeira 512 0.25
Secador de roupas 4,856 2.41
21.86 total
Fonte: Grumman Corporação Aeroespacial, Vivendo com Poder de Vento,
(Bethpage, Nova Iorque, 1975), pág. 4.
[um] 21.86 x 30 = 655.80 kWh por mês; 655.80 x 12 = 7,869 kWh
por ano.
Mesa 3.
Uso de Casa planejado
Average Power Energia Diária
Required por Consumo de
Tipo de Aplicação Aplicação de (Watts) (kWh) [um]
Refrigerador: 21 cu. pés
FROSTLESS DE PHILCO FORD 320 2.56
1/2 HP óleo queimador 400 3.21
Luzes (40-watt bolbo) que 40 x numeram de luzes 2.24
Cor de TELEVISÃO estatal sólido 200 1.20
Maker de café 900 0.60
Torradeira 1,146 0.40
Frigideira 1,196 0.60
Relógios (3) 2 0.14
Chapa elétrica 1,257 0.42
Aspirador de pó 630 0.63
Lavadora de louça 1,201 0.80
Lavadora de roupas 512 de 0.25
Secador de roupas 4,856 2.41
15.46 total
Source: Grumman Corporação Aeroespacial, Vivendo com Poder de Vento,
(Bethpage, Nova Iorque, 1975), pág. 4.
[um] 15.46 x 30 = 463.80 kWh por mês; 463.80 x 12 = 5,565.5 kWh
por ano.
Perguntas específicas que devem ser consideradas projetando tal um
sistema é:
1. Os tipos de cargas elétricas ser servida pelo sistema.
Se corrente direta (DC) poder só é requerido ou
se devem ser incluídos inverters para completar a conversão
de eletricidade de DC armazenada para corrente alternada
(CA). Se as cargas a ser servidas são largamente incandescentes
iluminando e aquecendo, a produção do sistema de bateria,
pode permanecer corrente direta como abajures incandescentes e
a maioria calor equipamento produtor (aquecedores espaciais, torradeiras,
passa a ferro) opere prosperamente em DC ou CA.
Se as cargas são
viaja de automóvel (passeios de bomba, fãs) de 1/2 cavalo-vapor e maior
ou é equipamento de comunicação (rádio e televisão
Transmissores de ), serão requeridos inverters como uma parte de
o sistema de armazenamento.
2. Se uma geração de poder múltipla e usuário de múltiplo
Sistema de é requerido.
Em a maioria das aplicações, um único início
Movedor de (moinho de vento, turbina) será requerida.
Porém, se
que são empregados geradores múltiplos, equipamento adicional,
deve ser acrescentado ao sistema para habilitar comparando de
produção elétrica.
Instalações de bateria múltiplas acompanham
geradores múltiplos como regra geral.
Para a maioria
Aplicações de , um único movedor principal, gerador, e bateria
Banco de será preferido devido à simplicidade de
installation, operação, e manutenção.
Onde estendido
São desejados sistemas de para servir mais cargas, um aumento em
Capacidade de do único sistema é a aproximação preferida.
3. Se hardware comercial com desempenho estabelecido
características de estão disponíveis.
Enquanto é possível para
ajuntam e fabricam um sistema de componentes sem conexão,
serão aumentadas as chances para operação próspera
usando sistemas fábrica-ajuntados que foram
projetou para emparelhar um ao outro.
Um acordo em desenvolvimento
do sistema seria comprar e grupos de partida
de equipamento comercial.
Por exemplo, um movedor principal e
Gerador de poderia ser comprado e poderia ser emparelhado a uma bateria
Banco de , corcel, e inverter.
4. Características de fonte de energia, de dia e através de estação.
Se
Vento de é a fonte de energia, sua disponibilidade deve ser
determinou, em média, durante cada dia de cada estação.
Seu
Velocidade de também deve ser calculada.
Se água é a fonte,
que as mesmas determinações devem ser feitas.
Se a energia
Fonte de é vento ou molha, estas determinações devem ser
fez com antecedência de projetar o sistema de armazenamento.
Para
Exemplo de , ventos normalmente variam em velocidade ao longo do
Dia de ; durante períodos de baixo ou nenhum vento, o sistema de bateria,
deve ser capaz de fabricação para cima a energia elétrica o
Gerador de não pode produzir durante esses períodos.
Semelhantemente,
que sabe o comprimento e tempo de ocorrência de vento forte
Velocidade de permitirá um desenhista a calcular como grande um
bateria banco pode ser recarregado.
5. Características de demanda de carga elétricas, de dia e por
temperam.
O diário, semanário, e características sazonais
da demanda de carga elétrica deve ser determinado dentro
avançam de desígnio do sistema.
Fazer elétrico
Energia de disponível no momento do que é precisado requer um
do que de estimativa precisa de quanto é precisada a que horas
dias de which durante o ano.
Por exemplo, se água é
seja bombeado para irrigação, será provável um contínuo
carregam ao longo de certas estações.
Iluminando cargas vão
só se aparecem no começo matutino, noites, e cedo
hours da noite, mas estas cargas se aparecerão diariamente
do ano embora o número de horas variasse
cada dia. Se aquecimento espacial será provido, vai
se aparecem provável só como uma carga no sistema durante um
estação específica.
Os custos de um determinado testamento de sistema têm que ser calculados, baseado em
discussões com hardware provedores considerar específico:
* desempenho especificações para o sistema;
* custos importantes;
* que transporta custos;
* dão poder a consumo e eficiência de operação;
* trabalham compromisso requerido para operação de sistema; e
* se antecipou vida de componentes de hardware.
Tendo declarado estas exigências para desígnio de sistema inicial e
estimando, está claro que engenheiro elétrico experiente
deveria ser selecionada planejar e vigiar instalação de sistema.
Uma vez
um sistema foi ajuntado, os trabalhadores semi-qualificados poderiam se tornar
operadores, mas deveria haver supervisão suficientemente por alguém
treinada no hardware de componente para administrar todo necessário
manutenção rotineira.
Nenhuma tentativa é feita aqui para especificar hardware que deve ser feito
pelo engenheiro elétrico selecionado para desígnio de sistema, em colaboração,
com provedores de hardware específicos.
Há muitos tipos de baterias de armazenamento. Muitos destes, em
fases várias de desenvolvimento, tenha características de desempenho
superior à bateria de conduzir-ácido. Porém, em termos de global
desempenho demonstrado, valha, vida útil, e comercial
disponibilidade, a bateria de conduzir-ácido é o mais conservador e
escolha econômica (veja Mesa 4). Baterias conduzir-ácidas industriais
com avaliações de poder para 225 ampère-horas e vida de regeneração
ciclos para aproximadamente 1,800 estão comercialmente disponíveis.
Mesa de 4. Comparação das Baterias de Armazenamento de Hoje
Battery Densidade Por:
[b]
Cost [Peso de a] Volume de Life[c]
Bateria Type (Dollars/kWh) (Wh/kg) (kWh/cu.meter) (Ciclos)
Prata-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, " Baterias para Armazenamento de Energia, " Simpósio
em Armazenamento de Energia, 168ª Reunião Nacional, Substância química americana,
Sociedade de , Preprint Combustível Divisão, Vol.
19, não. 4
(Washington, D.C.,:
ACS, 1974), PP. 135-154.
[al Valeram ao usuário.
[é relacionada capacidade de Bateria de b] inversamente para taxar de descarga.
que Os valores mostrados são para a taxa de 6-hora.
[vida de Ciclo de c] depende de vários fatores, inclusive profundidade,
de descarga, taxa de custo e descarrega, temperatura, e
chegam de cobre demais.
Gama mostrada é de mais severo para
dever modesto.
AR COMPRIMIDO
Os cabos de passeio de sistemas de poder de vento ou hydropower em pequena escala
podem ser unidas plantas a compressores de gás convencionais e usado para
ar de loja a pressões na ordem de 600 libras polegada quadrada
(psi). O ar comprimido pode ser subseqüentemente depressurized
por turbinas convencionais gerar eletricidade, ou pode
seja unida por engrenar para uso da energia armazenada para dar poder a
qualquer maquinaria mecânica dirigida por um cabo giratório ou passeio
cinto. Podem ser atingidas eficiências de 75 por cento por utilização
da energia armazenada.
O gás comprimido ou pode ser ar ou gases de combustível (por exemplo, natural
gás ou hidrogênio) . However, para propósitos deste papel, a discussão
só relacione a ar comprimido.
As economias de armazenamento serão muito favoráveis se existindo
capacidade de armazenamento subterrânea como campos de óleo esvaziados, carvão
minas, ou podem ser usados aquifers.
armazenamento Subterrâneo de natural
gás é uma tecnologia extensamente usada e econômica.
Se debaixo da terra
recipientes de armazenamento são usados, são minimizados custos, mas um certo
quantia de perda de gás residual irrecuperável (20 por cento ou mais)
tenha que ser aceitada como uma penalidade.
que gás de pressão Alto também pode
seja armazenada em recipientes de aço.
However, se recipientes novos devem ser
comprada, os custos importantes para uma planta de poder grande podem ser
grandemente increased. Para plantas pequenas, tanques de aço são um prático
alternativa.
ÁGUA BOMBEADA
Água bombeada, armazenou sobre chão ou debaixo da terra, também pode ser
ou usada como um dispositivo de armazenamento de energia em combinação com
hydro em pequena escala ou geradores de energia de vento.
Pumped água como um
ajude em cume que nivela para geração de hydropower elétrica foi
usada nos Estados Unidos desde os cedo 1930s.
As opções para
recuperação de energia é talvez bastante semelhante a ar comprimido com
5-15 percent' eficiência menos global que isso obteve de
air. comprimido armazenamento Subterrâneo em tipos vários de esvaziou
minas ou aquifers oferece um pouco de vantagens de custo em cima de armazenamento de superfície,
como os custos de construção de reservatório grandemente pode aumentar
o custo total de construção de planta de poder.
Armazenamento de água bombeado em um reservatório especial pode ser provido
durante períodos de fluxo de rio altos.
Durante fonte descongela ou chuvoso
estações o fluxo de rio pode poder desenvolver mais poder que o
sistema elétrico pode consumir.
que A água armazenada pode ser então
libertada para geração de poder durante períodos de carga de cume futuros ou
seasons. seco devem ser inundadas áreas Extensas de terra para prover
armazenamento suficiente ou pondage para um hydroplant.
Perdas de devido a
evaporação, irrigação, e infiltração na terra são difíceis
calcular e pode variar de vez em quando.
Quando evaporação
taxas são altas, uma lagoa rasa com uma área de superfície grande é
desvantajoso.
Os dados disponíveis em custos para sistemas de armazenamento de água bombeados são
derivada completamente de megawatt classifique segundo o tamanho plantas de poder.
Para poder pequeno
plantas, dados de custo aplicáveis terão que ser calculados para qualquer
determinado local considerou.
FLYWHEELS
O flywheel é um dispositivo no que permite armazenamento de energia o
forma de um wheel. giratório energia Mecânica como isso do
cabo giratório de uma energia de vento ou sistema de hydropower pode ser
convertida à energia cinética de um flywheel de baixo-fricção para
storage. Excesso energia de um vento ou sistema de hydropower armazenou
no flywheel giratório pode ser recuperada subseqüentemente como girando
cabo energia mecânica ou possivelmente converteu para elétrico
energia por um gerador para satisfazer demandas de cume.
A energia armazenada no flywheel é determinada pela fórmula
W = 1/2 [Iw.sup.2] onde " W " é a energia armazenada, eu " sou o momento de
inércia do flywheel, e " w " é a velocidade angular em radians
por segundo do flywheel. Um das características atraentes
do flywheel sua adaptabilidade é a uma gama extensiva de energia
exigências para plantas de poder pequenas no 1-50 kW range. O
massa do flywheel e sua velocidade angular pode ser variada
obtenha esta gama de capacidades de armazenamento.
Eficiências de são potencialmente
alto e podem ser atingidas densidades de energia de 66 watts/kilogram
para rotação de peaking de poder acelera de 1,800 a 3,600 revoluções
por minuto (rpm) engrenando ao cabo giratório de
geradores de poder pequenos, se vento ou hydro.
Desempenho próspero requer desígnio cuidadoso e alto-força
Aço de materials. foi usado durante anos, mas combinações modernas,
como ligas de metal, fibra de copo, e fibra de polymer/carbon, proveja
a força requereu para coerência durante dever estendido
ciclos prevenir fracasso catastrófico do flywheel a alto
rotação speeds. Actually, madeira e bambu são baratos, alto-força,
materiais de flywheel que são economicamente competitivos
com os materiais compostos sintéticos citados acima.
O flywheel é bastante competitivo com armazenamento de energia alternativo
sistemas para plantas de poder pequenas em termos de eficiência, armazenamento
densidade de energia, e cost. flywheels Pequeno que provê 30-1,000
watt-horas (Wh) de armazenamento de energia para ao redor de $50-100/kW
foi desenvolvida (veja Figura 1).
ues1x11.gif (600x600)
Flywheels são pequenos, mas é alta tecnologia dispositivos requerendo
experiência de engenharia sofisticada por parte desses que vão
selecione o hardware e projete a partida ao vento ou hydropower
installation. Once instalou, os operadores semi-qualificados podem
mantenha estas instalações debaixo da supervisão de um engenheiro.
III. COMPARISIONS E RECOMENDAÇÕES
Mesas que 5 e 6 dão para comparações das densidades de energia, conversão,
uest50.gif (600x600)
eficiências, estado de desenvolvimento técnico, dados de custo, e
aplicações potenciais dos tipos vários de armazenamento de energia
porém, systems. que Estas comparações estavam baseado em dados obtidos
de plantas de poder grandes, e então deve ser ajustada para pequeno
plantas de poder.
Os critérios essenciais por selecionar um sistema de armazenamento de energia
are: (1) a tecnologia deveria prover eficiência de conversão alta;
(2) hardware comercial deveria estar atualmente disponível; e
(3) custos deveriam ser favoráveis comparada a opções alternativas.
Baseado nos anteriores critérios, os sistemas de armazenamento de energia a maioria
provável ser tecnicamente ambos possível e econômico são:
1.
Conversão de para eletricidade por geradores e armazenamento em
conduzir-ácido baterias.
2.
Armazenamento de como energia mecânica em um flywheel com recuperação
como energia mecânica.
3.
ar comprimido armazenamento, combinado com um turbogenerator,
para recuperação de energia armazenada como eletricidade ou como mecânico
Energia de .
4.
Pumped que água combinou com um turbogenerator para recuperação
de energia armazenada como eletricidade ou como energia mecânica.
BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING LISTA
ABELSON, P.H., ED. Uso de Energy: , Conservação e Supply. Special
Ciência de Compendium. Washington, D.C.,:
Associação americana
para o Avanço de Ciência, 1974.
Adams, J.T. Eletricidade e Eletrodomésticos Elétricos Handbook. New
York, York: Arco Publishing Novo Cia., 1976.
Ayer, Franklin A. Symposium em Ambiente e Conservação de Energia.
EPA 600/2-76/212:PB-271 680. Washington, D.C. : EUA,
Agência de Proteção Ambiental, 1975.
BERKOWITZ, J.B. e Silverman, H.P.
" Energia Armazenamento ".
Procedimentos de
de Simpósio, 6 de outubro, 1975. P.O. Box 2071, Princeton, Novo,
Jersey 08540: Subcomitê de Tecnologia Novo e Electrothermics
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