Tööstuslikud energiasalvestid
Vanasti viidi hüdroelektrijaamades saadud elektrienergia kohe tarbijateni: lambid põlesid, mootorid töötasid. Tänapäeval aga, kuna elektritootmisvõimalused on oluliselt laienenud, on toodetud energia tõhusate salvestamisviiside küsimus mitmel viisil tõsiselt tõstatatud, sealhulgas erinevaid taastuvaid allikaid.
Nagu teate, kulutab inimkond päeval palju rohkem energiat kui öösel. Tippkoormuse tunnid linnades jagunevad rangelt määratletud hommiku- ja õhtutundideks, samas kui genereerivad taimed (eelkõige päikese-, tuule- jne) toodavad teatud keskmist võimsust, mis varieerub oluliselt erinevatel kellaaegadel ja olenevalt ilmastikutingimustest.
Sellistes oludes ei teeks paha, kui elektrijaamadel on mingisugune varuelektrihoidla, mis suudab vajaliku võimsuse anda igal kellaajal. Vaatame mõningaid parimaid tehnoloogiaid selle probleemi lahendamiseks.
Hüdrauliline energia salvestamine
Vanim meetod, mis pole tänapäevani oma tähtsust kaotanud. Kaks suurt veepaaki asuvad üksteise kohal. Ülemises paagis oleval veel, nagu igal kõrgusele tõstetud objektil, on suurem potentsiaalne energia kui alumises paagis.
Kui elektrijaama voolutarve on väike, pumbatakse sel ajal pumpade abil vett ülemisse reservuaari. Tipptundidel, kui tehas on sunnitud suure võimsusega võrku toitma, suunatakse vesi ülemisest paagist kõrvale läbi hüdrogeneraatori turbiini, suurendades seeläbi võimsust.
Saksamaal töötatakse välja seda tüüpi hüdroakude projekte nende hilisemaks püstitamiseks vanade söekaevanduste aladele, aga ka spetsiaalselt selleks loodud sfäärilistes ladudes ookeani põhjas.
Energia salvestamine suruõhu kujul
Sarnaselt kokkusurutud vedruga suudab silindrisse süstitud suruõhk salvestada energiat potentsiaalsel kujul. Tehnoloogiat haudusid insenerid pikka aega, kuid seda kõrge hinna tõttu ei rakendatud. Kuid juba praegu on saavutatav väga kõrge energiakontsentratsiooni adiabaatilise gaasi kokkusurumisel spetsiaalsete kompressoritega.
Idee on järgmine: normaalse töö käigus pumpab pump paaki õhku ja tippkoormuse ajal eraldub paagist surve all suruõhk ja keerab generaatori turbiini. Maailmas on mitmeid sarnaseid süsteeme, mille üks suuremaid arendajaid on Kanada firma Hydrostar.
Sulasool soojusakumulaatorina
Päikesepaneelid See ei ole ainus vahend päikese kiirgusenergia muundamiseks.Õige kontsentreeritud päikese infrapunakiirgus võib soola ja isegi metalli soojendada ja sulatada.
Nii töötavad päikesetornid, kus paljud helkurid suunavad päikeseenergia jaama keskele püstitatud torni otsa paigaldatud soolapaaki. Seejärel eraldab sulasool vette soojust, mis muutub auruks, mis muudab generaatori turbiini.
Nii et enne elektriks muutumist salvestatakse soojus esmalt sulasoolal põhinevas termoakumulaatoris.Seda tehnoloogiat on rakendatud näiteks Araabia Ühendemiraatides. Georgia Tech on välja töötanud veelgi tõhusama seadme sulametalli termiliseks säilitamiseks.
Keemilised akud
Liitiumakud tuuleelektrijaamade jaoks — see on sama tehnoloogia nagu nutitelefonide ja sülearvutite akud, ainult selliseid "patareisid" on elektrijaama hoidlas tuhandeid. Tehnoloogia pole uus, seda kasutatakse USA-s täna. Hiljutine näide sellisest 4 MWh võimsusest on see, mille Tesla ehitas hiljuti Austraalias. Jaam on võimeline andma koormusele maksimaalselt 100 MW võimsust.
Lekkivad keemiaakud
Kui tavalistes akudes elektroodid ei liigu, siis vooluakudes toimivad laetud vedelikud elektroodidena. Kaks vedelikku liiguvad läbi membraani kütuseelemendi, milles toimub vedelate elektroodide ioonne interaktsioon ja rakus tekivad erineva märgiga elektrilaengud vedelikke segamata. Lahtrisse on paigaldatud statsionaarsed elektroodid, et varustada koormust selliselt koormatud elektrienergiaga.
Niisiis on Saksamaal projekti brine4power raames kavas paigaldada maa alla elektrolüütidega (vanaadiumi, soolase vee, kloori või tsingi lahusega) mahutid ning kohalikesse koobastesse püstitatakse 700 MWh vooluaku. Projekti põhieesmärk on tasakaalustada taastuvenergia jaotust kogu päeva jooksul, et vältida tuulepuudusest või pilvisest ilmast tingitud elektrikatkestusi.
Super hooratta dünaamiline salvestusruum
Põhimõte põhineb esimesel elektrienergia muundamisel — superhooratta pöörlemise kineetilise energia kujul, ja vajadusel tagasi elektrienergiaks (hooratas keerab generaatorit).
Esialgu kiirendatakse hooratast väikese võimsusega mootoriga, kuni koormuse tarbimine on tipptasemel, ja kui koormus muutub tipptasemeks, saab hooratta salvestatud energiat edastada kordades suurema võimsusega. See tehnoloogia ei ole leidnud laialdast tööstuslikku rakendust, kuid seda peetakse paljulubavaks kasutamiseks võimsates katkematutes toiteallikates.