CARTA #22 TECNICA
UNDERSTANDING L'ENERGIA
DEPOSITO METODI
Da
Clyde S. Ruscelli
Recensori Tecnici
Paul L. Hauck
LEGRAND MERRIMAN
Lester H. Smith, Jr.
Published Da
VITA
1600 Boulevard di Wilson, Seguito 500
ARLINGTON, VIRGNIA I 22209 STATI UNITI
TEL: 703/276-1800.
Facsimile:
703/243-1865
Internet di :
pr-info[at]vita.org
Understanding Metodi del Deposito dell'Energia
ISBN:
0-86619-222-0
[C]1985, Volontarii in Assistenza Tecnica
PREFACE
Questa carta in una di una serie pubblicata da Volontarii in Tecnico
Assistenza per provvedere un'introduzione a specifico all'avanguardia
le tecnologie di interesse a persone in paesi in sviluppo.
Si intende che le carte siano usate come orientamenti per aiutare,
persone scelgono tecnologie che sono appropriate alle loro situazioni.
Non si intende che loro provvedano costruzione o la realizzazione,
dettagli. Persone sono esortate per contattare VITA o un'organizzazione simile
per informazioni ulteriore ed assistenza tecnologica se loro trovano
che una tecnologia particolare sembra soddisfare le loro necessità.
Le carte nella serie furono scritte, furono fatte una rassegna, e furono illustrate
quasi completamente da VITA Volunteer esperti tecnici su un puramente
base volontaria. Alcuni 500 volontarii stati comportati nella produzione
dei primi 100 titoli pubblicati, mentre offrendo approssimativamente
5,000 ore del loro tempo. VITA fornisce di personale Maria Giannuzzi incluso
come redattore Julie Berman che si occupa di typesetting e configurazione, e
Margaret Crouch come direttore di progetto.
L'autore di questa carta, Clyde S. Ruscelli è stato un Volontario di VITA
per molti years. Lui tiene un B.S.
in chimica e ha fatto
lavoro di laureato all'Università di Duca e l'Università di Carnegie-Mellon.
Attualmente, Ruscelli compie posti di medico specialista di ricerca indipendenti in
chimica fisica ed applicata. La sua esperienza include carbone chimico
trattando, stimolazione chimica di ricupero di petrolio ed energia
processi di conversione. I recensori di questa carta sono anche VITA
Volunteers. Paul J. Hauck è stato un ingegnere meccanico per
Westinghouse per i 20 anni passati. Lui disegna sistemi di tubatura e
vasi di pressione ed opera e mantiene pompe, motori, calore
exchangers, valvole ecc. LeGrand Merriman è un ingegnere elettrico
chi funzionò per Westinghouse per 31 anni. I suoi doveri inclusero
dirigendo l'installazione, cominciare-su e riparando di
equipment. elettrico Lester H. Smith, Jr., un ingegnere elettrico,
è un partner fondatore di una ditta consulente ed elettrica
responsabile per vario medico, istituzionale, commerciale, e
progetti residenziali negli Stati Uniti.
VITA è un'organizzazione privata, disinteressato che sostiene persone
lavorando su problemi tecnici in paesi in sviluppo. VITA offre
informazioni ed assistenza puntarono ad individui utili e
gruppi per selezionare e perfezionare le tecnologie appropriano loro
situazioni. VITA mantiene un Servizio di Indagine internazionale, un
centro di documentazione specializzato, ed un elenco computerizzato di
volontario consulenti tecnici; maneggia progetti di campo a lungo termine;
e pubblica una varietà di manuali tecnici e carte.
ENERGIA DEPOSITO METODI
Di VITA Clyde S. Ruscelli Spontanei
INTRODUZIONE DI I.
Capacità di deposito di energia è essenziale se il massimo economico
vantaggio sarà guadagnato da piante di potere piccole. A meno che il
pianta di potere è operata a carico pieno su una base continua, là
sia periodi quando c'è una richiesta di carico più bassa sulla pianta.
Come un risultato di questa richiesta più bassa, energia di eccesso sarà generata,
dalla pianta. L'uso di un sistema di deposito di energia permetterà per
la ripresa di questa energia di eccedenza e suo più tardi l'uso durante
periodi di richiesta alta.
Questa carta presenta una revisione critica delle caratteristiche tecniche,
stato di sviluppo, ed economie di deposito di energia vario
sistemi e la loro compatibilità con potere piccolo plants. Il
piante di potere piccole esaminate qui hanno capacità di generazione fra
una serie di 1 a 50 chilowatt (il kW) e consiste di sistemi così
come mulini a vento e hydropower su piccola scala.
Sistemi di deposito di energia potenzialmente compatibile con potere piccolo
piante includono batterie, flywheels, acqua pompata e compresse
aria. (* ) Nel selezionare un sistema di deposito di energia per il potere piccolo
piante in paesi in sviluppo, i fattori più importanti a
consideri è capacità di deposito richiesta; capitale costa; operando
spese; natura del dovere di storage/generation va in bicicletta; la complessità di sistema
in termini di come facilmente il sistema può essere costruito, operò, e
mantenuto; la disponibilità di ferramenta; forma di energia recuperabile
da deposito; efficienza di conversione; ed il paese è corrente
stato di sviluppo tecnico in campi relativi.
In questo esame di sistemi di deposito di energia, enfasi sarà,
messo sulle caratteristiche tecniche e complessive dei sistemi e loro
spettacolo comparato ed efficienza. Le caratteristiche di
le tecnologie di deposito di energia varie sono considerate sotto
comparato individualmente e poi l'un con l'altro. Basato su questo
paragone, raccomandazioni come al deposito più promettente
sistemi per uso in combinazione con hydropower su piccola scala e
generatori di energia di vento sono fatti. Dovrebbe essere notato che il
discussione di fattori economici (e.g., spese d'esercizio) è basato
su dati ottenuti da piante di potere grandi in in gran parte
paesi estremamente industrializzati come gli Stati Uniti.
----------------------
(*) Le tecnologie di deposito di energia più avanzate ed altre sono oltre il
scopo di questa carta.
Una parola della cautela: È oltre lo scopo di questa carta a
provveda un detailed che pianifica o l'analisi economica di energia
sistemi di deposito. Un studio di fattibilità deve essere compiuto
per alcun site. Nevertheless determinato, questa carta aiuterà nel
selezione di promettere a sistema di deposito di energia che merita più
studio dettagliato.
II. ALTERNATIVA DI SISTEMA
Molti sistemi di deposito di energia saranno esaminati in questa sezione:
batterie, aria compressa, acqua pompata, e flywheels.
BATTERIE
Batterie sono usate comunemente per immagazzinare l'elettricità generata da
macchine di vento e piante di hydropower su piccola scala. Un sistema tipico
coppie l'asta di passeggiata della fonte di potere ad una corrente continua
(DC) il generatore. L'asta che ruota produce energia meccanica,
quale è convertito all'elettricità dal generatore. Elettricità di eccesso
può essere immagazzinato poi in banche di batterie.
Prima di scegliere alcuno generatore e sistema di deposito, Lei deve
determini di quanto potere Lei avrà bisogno. Tavole 1 attraverso 3 show
uso di potere annuale e medio per casa elettrica che scalda ed apparecchi
nella serie di 5,000-8,000 chilowattora per anno
(il kWh/yr). Un sistema di potere di vento piccolo di 5 kW, come uno attualmente
introdotto sul mercato da una società americana, è valutato dal fabbricante
provvedere approssimativamente 1,0000 kWh/yr sotto le condizioni di vento di media.
Tale sistema sarebbe più che adeguato incontrare il
requisiti di energia di una famiglia individuale in un estremamente industrializzò
paese come gli Stati Uniti. (Nessun tentativo è fatto
qui per specificare le condizioni di vento essenziale per l'economico
operazione di mulini a vento. Ma è stabilito equamente bene che se
la velocità di vento non realizza o eccede 12 miglia per ora
per la maggior parte dell'anno, il situare di anche una macchina di vento piccola
sia economicamente non pratico.) Basato su questa stima, anche
una famiglia con molti apparecchi potrebbe generare eccesso sufficiente
motorizzi giustificare il costo di deposito di batteria.
Per determinare il costo di una generazione di combinazione e
sistema di deposito di batteria, la capacità e numero di vento o hydropower
generatori devono essere stabiliti, così come un
banca adatta di batterie di deposito.
Disegno corretto di capacità di deposito di batteria deve essere basato su anticipato
il potere di eccesso per deposito e carica di batteria raccomandata
e licenzia percentuali.
Table 1. Requisiti di Energia Annuali e medi dell'Apparecchi Elettrici di 110 Volt
Average Power Estimated
Required il per Energia Annuale
Apparecchio di il Consumo di
(i Watt) (il kwh)
* Preparazione di cibo
Frullatore di 385 15
Graticola di 1,436 100
Carving il Coltello 92 8
Caffè di Creatore 894 106
Friggitore Profondo 1,448 83
Lavapiatti di 1,201 383
Uovo Fornello 516 14
Frying il Tegame 1,196 185
Piatto Caldo 1,257 90
Mescolatore di 127 13
Forno di (il microwave) 1,450 190
Range
con forno 12,200 1,175
che stesso-pulisce oven 12,200 1,205
Rosticciere di 1,333 205
Sandwich la Griglia 1,161 33
Tostapane di 1,146 39
Trash Compactor 400 50
Waffle il Ferro 1,116 22
Waste Disposer 445 30
* Conservazione di cibo
Congelatore di (15 cu ft) 341 1,195
Congelatore di (2 cu ft
FROSTLESS DI ) 440 1,761
Frigorifero di (12 cu ft) 241 728
Frigorifero di (12 cu ft
FROSTLESS DI ) 321 1,217
REFRIGERATOR/FREEZER
(14 CU FT) 326 1,137
(14 FROSTLESS) DI FT DI CU 615 1,829
Modello di Energia Basso
1973, 21 FROSTLESS DI FT DI CU
che avvia 2,480
che corre 320 1,200
* La salute & la Bellezza
IL LAMP DI GERMICIDAL 20 141
Capelli di Dryer 381 14
Heat la Lampada (l'infrared) 250 13
Rasoio 14 18
Sun la Lampada 279 16
Spazzolino di 7 0.5
Vibratore di 40 2
* Divertimento di casa
Radio 71 86
RADIO/RECORD PLAYER 109 109
Televisione di
annerisce & type del tubo bianco 160 350
a stato solido 55 120
Colore di
Tipo di tubo di 300 660
a stato solido 200 440
* Housewares
Clock 2 17
Floor il Lucidatore 305 15
Sewing la Macchina 75 11
Vacuum più Pulito 630 46
* Le luci
75 Watt si gonfia a forma di bulbo (8 each) 600 864
* Il bucato
Clothes Dryer 4,856 993
Iron (la mano) 1,008 144
Washing la Macchina
(automatico) 512 103
Washing la Macchina
(non-automatic) 286 75
Water il Calorifero 2,475 4,219
(recovery) rapido 4,474 4,811
* Conforti Condizionamento
Air più Pulito 50 216
Air il Condizionatore (il room) 1,565 1,889
Letto di che Copre 177 147
DEHUMIDIFIER 257 377
Fan (l'attico) 370 281
Fan (il circulating) 83 43
Fan (il rollaway) 171 138
Fan (la finestra) 200 170
Calorifero di (il portable) 1,322 178
Heating il Blocco 65 10
Umidificatore di 177 163
* Gli attrezzi
1/4 " DRILL 250 2
Sabre la Sega 325 1
Abilità Sega 1,000 5
Macchina da scrivere di 40 7
Water la Pompa (1/3 HP) 420 150
3 " Levigatore, Belt 770 10
* Casa elettrica che Scalda [un]
Measured Area Vivente
1,000 SQ. Piedi 17,000 16,300
1,500 SQ. Piedi 21,500 20,800
2,000 SQ. Piedi 26,000 25,500
Fonti: Associazione di Energia elettrica, 90 Viale di Parco, New York New York; Enrico
Clews, Potere " Elettrico dal Vento settimana di " Affari, marzo
24, 1973.
Nota: Il consumo di chilowattora annuale e valutato degli apparecchi elettrici
elencato in questa tavola è basato su uso normale. Quando usando queste figure per
proiezioni, tali fattori come la taglia dell'apparecchio specifico il
area geografica di uso, ed uso individuale dovrebbe essere preso in
considerazione. Per favore noti che i wattaggi non sono aggiuntivo fin da tutte le unità
non è in operazione alla durata stessa normalmente.
[un] Basato su figure pubblicate da utilità locali per case elettricamente riscaldate.
Table 2.
Uso del Potere della Casa tipico
Average il Potere Energia Quotidiana
Required per il Consumo di
Dattilografi di Apparecchio l'Apparecchio di (i Watt) (il kWh) [un]
Frigorifero:
14 CU. piedi il frostless 615 5.00
1/2 bruciatore di petrolio di HP 400 3.21
Luci (il 100-watt il bulbo) che 100 x numerano di luci 5.60
Tubo di colore di Tivù 300 1.80
Caffè creatore 900 0.60
Tostapane 1,146 0.40
Tegame che frigge 1,196 0.60
Orologi (3) 2 0.14
Piatto caldo 1,257 0.42
Aspirapolvere più pulito 630 0.63
DISHWASHER 1,201 0.80
Lavatore di vestiti 512 0.25
Dryer dei vestiti 4,856 2.41
21.86 totale
Fonte: Grumman Società per azioni Aerospaziale, Vivendo con Potere di Vento
(Bethpage, New York 1975), p. 4.
[un] 21.86 x 30 = 655.80 kWh per mese; 655.80 x 12 = 7,869 kWh
per anno.
Table 3.
Uso di Casa progettato
Average Power Energia Quotidiana
Required per il Consumo di
Dattilografi di Apparecchio l'Apparecchio di (i Watt) (il kWh) [un]
Frigorifero: 21 cu. piedi
FROSTLESS DI PHILCO FORD 320 2.56
1/2 bruciatore di petrolio di HP 400 3.21
Luci (il 40-watt il bulbo) che 40 x numerano di luci 2.24
Colore di Tivù a stato solido 200 1.20
Maker di caffè 900 0.60
Tostapane 1,146 0.40
Tegame che frigge 1,196 0.60
Orologi (3) 2 0.14
Piatto caldo 1,257 0.42
Aspirapolvere più pulito 630 0.63
Lavapiatti 1,201 0.80
Lavatore di vestiti il 512 di 0.25
Dryer dei vestiti 4,856 2.41
15.46 totale
Source: Grumman Società per azioni Aerospaziale, Vivendo con Potere di Vento
(Bethpage, New York 1975), p. 4.
[un] 15.46 x 30 = 463.80 kWh per mese; 463.80 x 12 = 5,565.5 kWh
per anno.
Domande specifiche che devono essere considerate nel disegnare tale
sistema è:
1. I tipi di carichi elettrici per essere servito dal sistema.
Se corrente continua (DC) motorizzi solamente è richiesto o
se inverters devono essere inclusi per completare la conversione
dell'elettricità di DC immagazzinata a corrente alternata
(AC). Se i carichi per essere servito sono estesamente incandescenti
accendendo e scaldando, la produzione del sistema di batteria
può rimanere corrente continua fin da lampade incandescenti e
più calore attrezzatura produttrice (caloriferi spaziali, tostapane
stira) operi con successo su DC o AC.
Se i carichi sono
va in automobile (passeggiate di pompa, ventilatori) di 1/2 horsepower e più grande
o è attrezzatura di comunicazione (radio e televisione
Trasmittenti di ), inverters saranno richiesti come una parte di
il sistema di deposito.
2. Se una generazione di potere multipla ed utente multiplo
Il sistema di è richiesto.
In domande più, una primavera singola
Promotore di (il mulino a vento, turbina) sarà richiesto.
Comunque, se
che generatori multipli hanno un lavoro, attrezzatura supplementare
deve essere aggiunto al sistema per abilitare rendendo paralleli di
produzione elettrica.
Installazioni di batteria multiple accompagnano
generatori multipli come una regola generale.
Per di più
Domande di , un promotore primo e singolo, generatore, e batteria
deposita denaro sarà preferito dovuto alla semplicità di
installation, operazione, e manutenzione.
Dove steso
I sistemi di per servire più carichi sono desiderati, un aumento in
La capacità di del sistema singolo è l'approccio preferito.
3. Se ferramenta commerciale con spettacolo stabilito
le caratteristiche di sono disponibili.
Mentre è possibile a
assembla e fabbrica un sistema da componenti non correlati,
le opportunità per operazione riuscito saranno migliorate
usando sistemi fabbrica-assemblati che sono stati
progettò per accoppiare l'un l'altro.
Un compromesso in sviluppo
del sistema sarebbero acquistare ed accoppiare gruppi
di attrezzatura commerciale.
Per esempio, un promotore primo e
Il generatore di potrebbe essere acquistato e potrebbe essere adeguato ad una batteria
Banca di , caricatore, ed inverter.
4. Caratteristiche di fonte di energia, da giorno e da stagione.
Se
Il vento di è la fonte di energia, la sua disponibilità deve essere
determinò, su media, per ogni giorno di ogni stagione.
Suo
La velocità di deve essere valutata anche.
Se acqua è la fonte,
che le determinazioni stesse devono essere fatte.
Se l'energia
La fonte di è vento o annaffia, queste determinazioni devono essere
fatto in anticipo di disegnare il sistema di deposito.
Per
Esempio di , venti variano in velocità in tutto di solito il
Giorno di ; durante periodi di minimo o nessun vento, il sistema di batteria
deve essere capace di creazione sull'energia elettrica il
Il generatore di non può produrre durante quelli periodi.
Similmente,
che sa la lunghezza e tempo di avvenimento di vento forte
La velocità di abiliterà un disegnatore per valutare come grande un
Banca di batteria di può essere ricaricata.
5. Caratteristiche di richiesta di carico elettriche, da giorno e da
condisce.
Il quotidiano, caratteristiche settimanali, e stagionali
della richiesta di carico elettrica deve essere determinato in
avanza di disegno del sistema.
Fare elettrico
Energia di disponibile al momento del quale è avuto bisogno richiede un
del quale di stima accurata di quanto è avuta bisogno a che ore
i giorni di which durante l'anno.
Per esempio, se acqua è
sia pompato per irrigazione, sarà probabilmente un continuo
carica in tutto stagioni certe.
Carichi che accendono vogliono
appare solamente nell'inizio di mattina, sere, e presto
hours della notte, ma questi carichi appariranno ogni giorno
dell'anno anche se il numero di ore varierà
ogni giorno. Se riscaldamento spaziale sarà provvisto, esso la volontà
probabile sembri solamente un carico sul sistema durante un
stagione specifica.
Le spese di un sistema determinato devono essere valutate, basato su
discussioni con ferramenta fornitori riguardando specifico:
* specificazioni di spettacolo di per il sistema;
* spese di capitale di ;
* che invia spese;
* motorizza il consumo ed efficienza di operazione;
* lavora impegno richiesto per operazione di sistema; e
* anticipò vita di componenti di ferramenta.
Avendo affermato questi requisiti per disegno di sistema iniziale e
fissando il prezzo di, è chiaro che un ingegnere elettrico ed esperto
dovrebbe essere selezionato progettare e sorvegliare installazione di sistema.
Una volta
un sistema è stato assemblato, lavoratori semi-specializzati potrebbero divenire
operatori, ma ci dovrebbe essere sufficientemente soprintendenza da qualcuno
addestrato nella ferramenta di componente per condurre del tutto necessario
manutenzione di routine.
Nessun tentativo è fatto qui per specificare ferramenta che deve essere fatta
dall'ingegnere elettrico selezionato per disegno di sistema, in collaborazione
con fornitori di ferramenta specifici.
Ci sono molti tipi di batterie di deposito. Molti di questi, in
palcoscenici vari di sviluppo, abbia caratteristiche di spettacolo
superiore alla batteria di piombo-acido. Comunque, in termini di in tutto
spettacolo dimostrato, costi, la vita utile, e commerciale
disponibilità, la batteria di piombo-acido è la più conservativa e
scelta economica (veda Tavola 4). Batterie di piombo-acido industriali
con stime di potere a 225 ampere-ore e la vita di rigenerazione
cicli ad approssimativamente 1,800 sono commercialmente disponibili.
Table 4. Paragone delle Batterie di Deposito di Oggi
Battery Densità Da:
[b]
Cost [Peso di a] il Volume di Life[c]
Batteria Type (Dollars/kWh) (Wh/kg) (kWh/cu.meter) (i Cicli)
Argento-Zinc 900 120 310.8 100/300
Nichelio-cadmium 600 40 127.1 300/2,000
Nichelio-iron 400 33 49.4 3,000
Carico-acid: 50 22 91.8 1,500/2,000
SOURCE: D.L.
Douglas, " Batterie per Deposito di Energia il " Simposio
su Deposito di Energia, 168 Riunione Nazionale, americano Chimico
Società di , Preprint Combustibile Divisione, Vol.
19, no. 4
(Washington, D.C.:
ACS, 1974), PP. 135-154.
[al Costarono all'utente.
[capacità di Batteria di b] è riferita inversamente per tassare di scarico.
che I valori mostrati sono per la 6-ora percentuale.
[c] Vanno in bicicletta la vita dipende da un numero di fattori, incluso profondità
di scarico, percentuale di carica e licenzia, temperatura, e
ammonta di prezzo eccessivo.
Serie mostrata è da più severo a
il dovere modesto.
ARIA COMPRESSA
La passeggiata tratta male di sistemi di potere di vento o hydropower su piccola scala
piante possono essere collegate a compressori di benzina convenzionali ed usato a
aria di negozio a pressioni sull'ordine del pollice quadrato di 600 libbre
(il psi). Le arie compresse possono essere di conseguenza depressurized
attraverso turbine convenzionali per generare l'elettricità, o può
sia collegato attraverso ingranando per uso dell'energia immagazzinata per motorizzare
alcun apparato meccanico guidato da un'asta che ruota o passeggiata
cintura. Efficienze di 75 percento possono essere raggiunte per utilizzazione
dell'energia immagazzinata.
La benzina compressa o può essere aria o benzine di combustibile (e.g., naturale
benzina o idrogeno) . However, per scopi di questa carta la discussione
riferisca solamente ad aria compressa.
Le economie di deposito saranno molto favorevoli se esistendo
sottoterra capacità di deposito come petrolio vuotato esegue una battuta di rimando, carbone
miniere, o aquifers possono essere usati.
deposito Sotterraneo di naturale
benzina è un usò estesamente e la tecnologia economica.
Se sottoterra
contenitori di deposito sono usati, spese sono minimizzate, ma un certo
ammontare di perdita di benzina di residuo irrecuperabile (20 percento o più)
debba essere accettato come una sanzione penale.
che benzina di pressione Alta può anche
sia immagazzinato in contenitori di acciaio.
However, se contenitori nuovi devono essere
acquistato, il capitale costa per una pianta di potere grande può essere
grandemente increased. Per piante piccole, serbatoi di acciaio sono un pratico
alternativa.
ACQUA POMPATA
Acqua pompata, immagazzinò sopra di terra o sottoterra, può essere anche
o usato come un'apparecchiatura di deposito di energia in combinazione con
su piccola scala idro o generatori di energia di vento.
Pumped l'acqua come un
aiuti in picco che livella per generazione di hydropower elettrica è stato
usato negli Stati Uniti fin dai primi 1930s.
Le scelte per
ricerca di energia forse è piuttosto simile ad aria compressa con
5-15 percent' efficienza complessiva che quell'ottenne da
air. compresso deposito Sotterraneo in tipi vari di vuotò
miniere o aquifers offre dei vantaggi di costo su deposito di superficie,
fin dalle spese di costruzione di serbatoio può aumentare grandemente
il costo totale di costruzione di pianta di potere.
Deposito di acqua pompato in un serbatoio speciale può essere provvisto
durante periodi di flusso di fiume alti.
Durante sgelo di primavera o piovoso
stagioni il flusso di fiume può essere capace sviluppare più potere che il
sistema elettrico può consumare.
che L'acqua immagazzinata può essere poi
rilasciato per generazione di potere durante periodi di carico di picco futuri o
seasons. asciutto aree Estese di terra devono essere allagate per provvedere
deposito sufficiente o pondage per un hydroplant.
Perdite di a causa di
evaporazione, irrigazione, e l'infiltrazione nel suolo sono difficili
valutare e può variare a volte.
Quando evaporazione
percentuali sono alte, un stagno poco profondo con un'area di superficie grande è
svantaggioso.
I dati disponibili su spese per sistemi di deposito di acqua pompati sono
dedotto completamente da megawatt metta in ordine di grandezza piante di potere.
Per il potere piccolo
piante, dati di costo applicabili devono essere calcolati per alcuno
luogo determinato considerò.
FLYWHEELS
Il flywheel è un'apparecchiatura nella quale permette deposito di energia il
forma di un wheel. che ruota energia Meccanica come quello dal
asta che ruota di un'energia di vento o sistema di hydropower può essere
convertito all'energia cinetica di un flywheel di basso-attrito per
energia di Eccedenza di storage. da un vento o sistema di hydropower immagazzinò
nel flywheel che ruota può essere recuperato di conseguenza come ruotando
asta energia meccanica o possibilmente convertì ad elettrico
via di energia un generatore per soddisfare richieste di picco.
L'energia immagazzinata nel flywheel è data dalla formula
W = 1/2 [Iw.sup.2] dove " è l'energia immagazzinata W ", io " sono il momento di
l'inerzia del flywheel, e " w " è la velocità angolare in radianti
per secondo del flywheel. Uno delle caratteristiche attraenti
del flywheel la sua adattabilità è ad una serie larga di energia
requisiti per piante di potere piccole nei 1-50 kW range. Il
massa del flywheel e la sua velocità angolare può essere variata
ottenga questa serie di capacità di deposito.
Le Efficienze di è potenzialmente
alto e le densità di energia di 66 watts/kilogram possono essere raggiunte
per potere che alza velocità di rotazione di 1,800 a 3,600 rivoluzioni
per minuto (il rpm) ingranando all'asta che ruota di
generatori di potere piccoli, se il vento o idro.
Spettacolo riuscito richiede disegno accurato ed alto-forza
Acciaio di materials. è usato da anni, ma composites moderno,
come leghe di metallo, fibra di vetro, e fibra di polymer/carbon, provveda
la forza richiese per coesione durante il dovere steso
cicli per prevenire fallimento catastrofico del flywheel ad alto
rotazione speeds. Actually, legno e bambù sono a buon mercato, alto-forza
materiali di flywheel che sono economicamente competitivi
coi materiali compositi e sintetici citati sopra.
Il flywheel è piuttosto competitivo con deposito di energia alternativo
sistemi per piante di potere piccole in termini di efficienza, deposito
densità di energia, e cost. flywheels Piccolo che provvede 30-1,000
watt-ore (Wh) di deposito di energia per circa $50-100/kW
è stato sviluppato (veda Figura 1).
ues1x11.gif (600x600)
Flywheels è piccolo, ma è alta tecnologia apparecchiature richiedendo
know-how di ingegneria sofisticato da parte di quelli che vogliono
selezioni la ferramenta e disegni il fiammifero al vento o hydropower
installation. Once installò, operatori semi-specializzati possono
mantenga queste installazioni sotto la soprintendenza di un ingegnere.
III. COMPARISIONS E RACCOMANDAZIONI
Tavole che 5 e 6 danno a paragoni delle densità di energia, conversione
uest50.gif (600x600)
efficienze, stato di sviluppo tecnico costarono dati, e
domande potenziali dei tipi vari di deposito di energia
comunque, systems. che Questi paragoni sono stati basati su dati ottenuti
da piante di potere grandi, e perciò deve essere aggiustato per piccolo
piante di potere.
Il criterio essenziale per selezionare un sistema di deposito di energia
are: (1) la tecnologia dovrebbe provvedere efficienza di conversione alta;
(2) ferramenta commerciale dovrebbe essere attualmente disponibile; e
(3) spese dovrebbero essere favorevoli comparato a scelte alternative.
Basato sul criterio su, i sistemi di deposito di energia di più
probabilmente essere ambo tecnicamente fattibile ed economico è:
1.
Conversione di a generatori di via di elettricità e deposito in
Batterie di piombo-acido di .
2.
Deposito di come energia meccanica in un flywheel con ricupero
come energia meccanica.
3.
Compressed deposito di aria, combinato con un turbogenerator
per ricupero di energia immagazzinata come elettricità o come meccanico
Energia di .
4.
Pumped che acqua ha combinato con un turbogenerator per ricupero
di energia immagazzinata come elettricità o come energia meccanica.
BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING L'ELENCO
ABELSON, P.H., ED. Uso di Energy: , la Conservazione e Supply. Special
Scienza di Washington di Compendium. , D.C.:
l'Associazione americana
per l'Avanzamento di Scienza, 1974.
ADAMS, J.T. Elettricità ed Apparecchi Elettrici Handbook. New
York di , York: Arco Publishing Nuovo Co., 1976.
Ayer, Franklin A. Symposium su Ambiente e conservazione di energia.
EPA 600/2-76/212:PB-271 680. Washington, D.C. : Stati Uniti
Agenzia di Protezione Ambientale, 1975.
BERKOWITZ, J.B. e Silverman, H.P.
" Energia Deposito ".
Procedimenti di
di Simposio, ottobre 6, 1975. P.O.
Inscatoli 2071, Princeton, Nuovo
Jersey di 08540: Sottocomitato di Tecnologia Nuovo ed Electrothermics
e Divisioni di Metallurgia, Società di Electrochemical
1976.
Bockris, l'Energia di J.O. New York di Options. , New York:
John Wiley &
Figli di , 1980.
Brookhaven Laboratorio Nazionale.
Procedimenti di degli Imprenditori di ERDA
Review Riunione su Deposito di Energia Chimico ed Idrogeno
Energia Sistemi.
CONF-761134.
Upton, York: Brookhaven Nuovo
Laboratorio Nazionale, 1976.
Chubb, l'Analisi di T.A. " di Dissociazione di Benzina il Potere Termale e Solare
Sistema di . " Energia Solare 17. New York, New York:
PERGAMON
Press, 1975, pp.
129-136.
COHEN, R.L. e Wernick, J.H. Deposito di " idrogeno le Proprietà di Materials:
e Possibilità. " Scienza 214, 1981, pp.
1081-1095.
deWinter, F. e Cox, M., eds.
" Sistema del Deposito dell'Energia Meccanico
per un kWe del 10 Pacco di Potere Solare. " Sun--la Fonte Futura di Umanità
di Energia.
New York di , New York:
Pergamon Stampa, 1978.
Douglas, Batterie di D.L. " per Deposito " di Energia.
Simposio di sull'Energia
Deposito di .
168 Riunione Nazionale, Società Chimica americana
Divisione di di Combustibile Chemistry. Preprints Vol.
19, N.ro 4,
135-154.
Washington di , D.C.:
Società Chimica americana, 1974.
DUFFIE, J.A. e Beckman, W.A.
Energia Solare Processi Termali.
New York di , York: John Wiley Nuovo & Figli, 1974.
Fickett, l'A.P. " Combustibile-cella Potere Pianta " americano Scientifico
293(6), 1978, PP.
70-76.
Lordo, S., ed. Disegno di batteria ed Ottimizzazione.
Procedimenti di di
Simposio di . Vol.
79. P.O. Inscatoli 2071, Princeton, New Jersey
08540:
Batteria Divisione, Società di Electrochemical, 1979.
Grumman Società per azioni Aerospaziale, Vivendo Con Potere di Vento.
Bethpage,
New York di :
Grumman Società per azioni Aerospaziale, 1975.
Harboe, Henrik. L'Uso di Aria Compressa per Deposito di Energia.
168 Riunione Nazionale, Società Chimica americana, Divisione
di Combustibile Chemistry. Preprints Vol.
19, N.ro 4, 155-161. Washington
D.C. DI :
Società Chimica americana, 1974.
Jensen, l'Energia di J. Londra di Storage. , Inghilterra e Boston, Massachusetts:
NEWNES-BUTTERWORTHS, 1980.
Johnson, D.G.; Escher, W.J.D.; e Pangborn, J.B.
Energia Nuova da
una Fonte Vecchia:
Hydrogen da Acqua Cadente.
Società di di Automobilistico
Engineers, N.ro 789135, Warrendale, Pennsylvania:
La Società di di Ingegneri Automobilistici, 1978.
Marier, D. Vento Potere per il Homeowner. Emmaus Pennsylvania:
Rodale Stampa, 1981.
Mathis, D.A. la : Idrogeno Tecnologia per Energia la 1976. Tecnologia di Energia
Review N.ro 9.
18901 Viale di Cranwood, Cleveland, Ohio
44128:
CRC Stampa, 1976.
McMullan, J.T.; Morgan, R.; e Murray, R.B.
Energia Risorse e
Supply. New York, York: John Wiley Nuovo & Figli, 1976.
MCGOWN, L.B. e Bockris, J.O.
Come Ottenere Energia Pulita ed Abbondante.
New York di , New York e Londra, England: Plenum Stampa,
1980.
McGuigan, D. Harnessing il Vento per Casa Energy. Charlotte, Vermont
05445:
Garden Modo che Pubblica Co., 1978.
McGuigan, D. Harnessing il Potere di Acqua per Casa Energy. Charlotte,
Vermont di 05445: Modo di Giardino che Pubblica Co., 1978.
McIntyre, J.D.G. ; Srinivasan, S. e Will F.G., eds.
Elettrodo
I Materiali di e Processi per Energia i Procedimenti di Storage. di
Simposio di . Vol.
77-6. P.O. Inscatoli 2071, Princeton, New Jersey
08540:
Batteria di e Divisioni di Elettrochimica Fisiche e
Energia Tecnologia Gruppo, Società di Electrochemical, 1977.
Portola Institute. Energia Innesco--Solare, Acqua, Vento, e Biofuels.
Fremont, la California 94536: Stampa di Fricks-parchi, Inc.
1974.
Scott, F.M. Hydropower Da Sottosuolo Pompò Deposito.
168
Riunione Nazionale, Società Chimica americana la Divisione di
Fuel Chemistry. Preprints Vol.
19, N.ro 4, 85-91. Washington
D.C. DI :
Società Chimica americana, 1974.
Silverman, J. Dimostrazione di ed. " di un Flywheel A buon mercato in un
Energia Deposito Sistema. " Energia Deposito.
New York di , New York:
Pergamon Stampa, 1980.
VEZIROGLU, T.N. e Seifritz, W., eds.
" Idrogeno Energia Sistema ".
Procedimenti di di Seconda Mondo Idrogeno Energia Conferenza,
Zurigo di , Svizzera, il 1978. New York di 21-24 agosto, New York:
Pergamon Stampa, 1978.
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