През последните години полето за съхранение на енергия стана свидетел на забележителен растеж, обусловен от нарастващото търсене на интеграция на възобновяема енергия и необходимостта от стабилно електроснабдяване. Въпреки че батериите отдавна са в разтвора за съхранение на енергия, нараства интересът да се изследват алтернативните системи за съхранение на енергия. Като доставчик на неорганични сгъстители, често ме питат дали неорганичните сгъстители могат да се използват в системи за съхранение на енергия, различни от батериите. В тази публикация в блога ще се задълбоча в тази тема и ще проуча потенциалните приложения на неорганични сгъстители в системите за съхранение на енергия, които не са батерии.
Разбиране на неорганични сгъстяване
Преди да обсъдим техните приложения при съхранение на енергия, нека първо да разберем какво са неорганичните сгъстители. Неорганичните сгъстители са вещества, които могат да увеличат вискозитета на течност или разтвор. Обикновено се правят от неорганични материали като глини (напр. Бентонит, каолин), силициев диоксид и метални оксиди. Тези сгъстители работят, като образуват триразмерна мрежова структура в течната среда, която ограничава потока на течността и увеличава неговия вискозитет.
Едно от основните предимства на неорганичните сгъстители е тяхната отлична термична стабилност. За разлика от някои органични сгъстители, неорганичните сгъстители могат да издържат на високи температури без значително разграждане. Те също така предлагат добра химическа устойчивост, което ги прави подходящи за употреба в сурови химически среди. Освен това, неорганичните сгъстители често са не -токсични и екологични, което е важно съображение в много приложения.
Потенциални системи за съхранение на енергия отвъд батериите
Има няколко системи за съхранение на енергия, различни от батерии, които придобиха внимание през последните години. Те включват изпомпвано хидро съхранение, съхранение на енергия с компресиран въздух (CAE), съхранение на енергия на маховика и съхранение на топлинна енергия (TES).
Изпомпва се хидро съхранение: Това е най -широко използваната форма на голямо съхранение на енергия. Тя включва изпомпване на вода от по -нисък резервоар към по -висок резервоар по време на периоди на ниско търсене на електроенергия и след това освобождаване на водата за генериране на електроенергия, когато търсенето е високо. Ефективността на изпомпваните системи за съхранение може да бъде повлияна от фактори като изтичане на вода и стабилността на водния поток.
Съхранение на енергия с компресиран въздух (CAE): CAES Systems съхранява енергия, като компресира въздух и я съхранява в подземни пещери или по -горе - наземни резервоари. Когато е необходимо електричество, сгъстният въздух се освобождава и разширява през турбина, за да генерира мощност. Едно от предизвикателствата в CAES е поддържането на целостта на съдовете за съхранение и осигуряване на ефективен пренос на топлина по време на процесите на компресия и разширяване.
Съхранение на енергията на маховика: Машиви колела съхраняват енергия под формата на ротационна кинетична енергия. Те се състоят от въртящ се ротор, поддържан от лагери и затворени във вакуумна камера. Системите за съхранение на енергия на маховика предлагат висока плътност на мощността и бързи времена на реакция, което ги прави подходящи за приложения като подобряване на качеството на мощността и стабилизирането на мрежата.
Съхранение на термична енергия (TES): TES системите съхраняват енергия под формата на топлина или студ. Има два основни типа ТЕ: разумно съхранение на топлина и латентно топлинно съхранение. Разумното съхранение на топлина включва отопление или охлаждане на материал (като вода, скали или разтопени соли) за съхранение на енергия, докато латентното съхранение на топлина използва фазови материали (PCMS), които абсорбират или освобождават топлина по време на фазов преход.
Могат ли да се използват неорганични сгъстители в тези системи?
Нека да проучим потенциалните приложения на неорганични сгъстители във всяка от тези системи за съхранение на енергия, която не е батерия.
Изпомпва се хидро съхранение
При изпомпвано хидро съхранение неорганичните сгъстители потенциално могат да бъдат използвани при изграждането и поддръжката на резервоарите и тръбопроводите. Например, при лигавицата на резервоарите, към покритието може да се добави неорганичен сгъстител, за да се подобри техният вискозитет и адхезия. Това помага да се предотврати изтичането на вода и да се предпази основната структура от корозия. TheИндустриално покритиеНие доставяме подходящ вариант за това приложение, тъй като предлага отлични сгъстяващи свойства и химическа устойчивост.
В тръбопроводите неорганичните сгъстители могат да се използват в фугиращите материали, за да се подобри стабилността им и да се предотврати утаяването на почвата около тръбите. Чрез увеличаване на вискозитета на разтвора, неорганичният сгъстител гарантира, че той запълва празнините ефективно и осигурява дълга срочна поддръжка на тръбопроводите.
Съхранение на енергия с компресиран въздух (CAE)
В системите на CAES неорганичните сгъстители могат да се използват в изолационните материали за съдовете за съхранение. Удебелен изолационен материал може да осигури по -добра топлоизолация, намалявайки загубата на топлина по време на съхранението на сгъстен въздух. Това помага да се подобри общата ефективност на системата CAES. Освен това, в смазките могат да се използват неорганични сгъстители за компресорите и турбините. TheПолиуретан сгъстителМоже да се добави към смазките, за да увеличи вискозитета си и да подобри тяхната способност за формиране, което намалява износването на движещите се части.
Съхранение на енергията на маховика
За системите за съхранение на енергия на маховика неорганичните сгъстители могат да се използват при производството на лагерите. Чрез добавяне на неорганичен сгъстител към смазващата мазнина, вискозитетът на мазнината може да се увеличи, което подобрява характеристиката на смазване и намалява триенето между лагерните повърхности. Това помага да се удължи живота на лагерите и да се подобри общата ефективност на системата на маховика. TheНиско молекулен сгъстителМоже да бъде добър избор за това приложение, тъй като може да осигури желания ефект на сгъстяване, без значително да увеличи теглото на мазнината.
Съхранение на термична енергия (TES)
При съхранение на топлинна енергия неорганичните сгъстители могат да играят важна роля както в разумните, така и в латентните системи за съхранение на топлина. При разумно съхранение на топлина, неорганични сгъстители могат да се добавят към течностите за пренос на топлина, за да се подобри стабилността им и да се предотврати утаяването на твърдите частици (ако има такива). Това гарантира ефективен пренос на топлина и намалява риска от запушване в топлообменниците.
При латентното съхранение на топлина неорганичните сгъстители могат да се използват при подготовката на фазово -промяна на материала (PCM). Чрез сгъстяване на PCM суховете, неорганичният сгъстител спомага за предотвратяване на разделянето на фазата и подобряване на равномерността на суспензията. Това е от решаващо значение за поддържане на топлинните характеристики на системата TES.
Предимства на използването на неорганични сгъстители в системите за съхранение на енергия, които не са батерии
Използването на неорганични сгъстители в системи за съхранение на енергия, която не е батерията, предлага няколко предимства.
Подобрена ефективност на системата: Както бе споменато по -горе, неорганичните сгъстители могат да подобрят работата на различни компоненти в системите за съхранение на енергия. Те могат да подобрят стабилността на водния поток при изпомпвано хидро съхранение, да намалят загубата на топлина в CAE, да подобрят смазването при съхранение на енергия на маховика и да подобрят преноса на топлина в ТЕ.
Подобрена издръжливост: Неорганичните сгъстители често са устойчиви на високи температури, химикали и механичен стрес. Това ги прави подходящи за използване в тежки работни условия, което помага да се удължи живота на системите за съхранение на енергия и да се намалят разходите за поддръжка.
Екологична благоприятност: Много неорганични сгъстители са не - токсични и екологични. Използването им в системите за съхранение на енергия се привежда в съответствие с нарастващата тенденция към устойчиви енергийни решения.
Заключение и призив за действие
В заключение, неорганичните сгъстители имат голям потенциал за използване в системи за съхранение на енергия, различни от батериите. От изпомпвано хидро съхранение до съхранение на топлинна енергия, неорганичните сгъстители могат да подобрят производителността на системата, да подобрят трайността и да допринесат за устойчивостта на околната среда.
Като водещ неорганичен доставчик на сгъстители, ние имаме широка гама от продукти, които са подходящи за различни приложения за съхранение на енергия. Нашият екип от експерти също е на разположение, за да предостави техническа поддръжка и насоки относно подбора и използването на нашите сгъстители.
Ако участвате в разработването или експлоатацията на системи за съхранение на енергия, които не са батерии и се интересувате от изследване на използването на неорганични сгъстяване, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за повече информация. Очакваме с нетърпение да обсъдим вашите специфични изисквания и да работим с вас, за да намерим най -добрите решения за вашите нужди за съхранение на енергия.
ЛИТЕРАТУРА
- „Съхранение на енергия: Ръководство за технологии и приложения“ от Министерството на енергетиката на САЩ.
- „Съхранение на енергията на компресирана въздуха: Преглед“ от различни автори в Journal of Energy Storage.
- „Съхранение на топлинна енергия: Системи и приложения“ от различни изследователи в Международния журнал за термични науки.
