ノルウェーの企業 SINTEF は、太陽光発電をサポートし、ピーク負荷を軽減するために、相変化材料 (PCM) をベースにした蓄熱システムを開発しました。バッテリーコンテナには3トンの植物油ベースの液体バイオワックスが含まれており、現在パイロットプラントの予想を上回っています。
ノルウェーの独立研究機関 SINTEF は、ヒートポンプを使用して風力と太陽エネルギーを熱エネルギーとして蓄えることができる PCM ベースのバッテリーを開発しました。
PCM は、特定の温度範囲内で大量の潜熱を吸収、蓄積、放出することができます。研究レベルでは、太陽光発電モジュールを冷却したり保温したりするためによく使用されます。
「熱電池は、冷却剤が熱電池に熱を供給し、熱を除去する限り、あらゆる熱源を使用できます」と研究者のアレクシス・セウォルト氏はPVで語った。「この場合、水はほとんどの建物に適しているため、熱伝達媒体になります。当社の技術は、産業プロセスを冷却または凍結するために加圧二酸化炭素などの加圧熱伝達流体を使用する産業プロセスにも使用できます。」
科学者らは、彼らが「バイオバッテリー」と呼ぶものを、植物油をベースにした液体バイオワックスであるPCM 3トンが入った銀の容器に入れました。体温で溶け、摂氏37度以下の「寒さ」になると固体の結晶物質に変化することが報告されています。
「これは、プロセス水に熱を放出し、貯蔵システムから熱をそらすためのエネルギーキャリアとして機能する24枚のいわゆるバッファープレートを使用して達成されます」と科学者は説明しました。「PCM とサーマル プレートを組み合わせることで、サーモバンクはコンパクトかつ効率的になります。」
PCM は多くの熱を吸収し、物理的状態を固体から液体に変化させ、材料が固化するにつれて熱を放出します。バッテリーは冷水を加熱し、建物のラジエーターと換気システムに放出して温風を提供します。
「PCM ベースの蓄熱システムの性能はまさに私たちが期待していたものでした」と Sevo 氏は述べ、彼のチームがノルウェー研究大学が運営する ZEB 研究室で 1 年以上この装置をテストしていることを指摘しました。テクノロジー (NTNU)。「私たちは建物自体の太陽エネルギーを可能な限り多く使用します。また、このシステムはいわゆるピークシェービングにも最適であることがわかりました。」
同グループの分析によると、一日の中で最も寒い時間帯の前にバイオバッテリーを充電すると、スポット価格の変動を利用しながら系統電力消費を大幅に削減できるという。
「その結果、このシステムは従来のバッテリーよりもはるかに複雑ではありませんが、すべての建物に適しているわけではありません。新しい技術であるため、投資コストは依然として高い」とグループは述べた。
Sevo氏によると、提案されている蓄電技術は、希少な材料を必要とせず、寿命が長く、メンテナンスも最小限で済むため、従来の電池よりもはるかにシンプルだという。
同氏は、「同時に、キロワット時当たりのユーロ単位の単価は、すでに量産化されていない従来の電池と同等か、それよりも低い」と述べたが、詳細は明らかにしなかった。
SINTEF の他の研究者は最近、作動媒体として純水を使用できる、温度が摂氏 180 度に達する高温産業用ヒートポンプを開発しました。研究チームが「世界で最も熱いヒートポンプ」と表現するこのヒートポンプは、エネルギー媒体として蒸気を使用するさまざまな産業プロセスで使用でき、低エネルギーで回収できるため、施設のエネルギー消費量を 40 ～ 70% 削減できます。作成者によると、温度廃熱。
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ここでは、砂との相性が悪く、高温で熱を保持するものは見当たりません。そのため、熱と電気が蓄えられ、生成される可能性があります。
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