Internet of Energy
2.5K subscribers
578 photos
70 videos
73 files
1.71K links
Технологии и практики Интернета энергии: уникальная аналитика, информация из первых рук о проектах в России и за рубежом, экспертные оценки.
Информационно-аналитическое издание Инфраструктурного центра EnergyNet НТИ.
[email protected]
Download Telegram
Forwarded from Teplovichok (Станислав Шубин)
#Тепло #Технологии #Агрегаторы #Гибкость

Гибкость теплоснабжения, причем здесь агрегаторы спроса?

Отопление и охлаждение переходят на электроснабжение. Газовые котлы остаются популярными, но они не вписываются в концепцию устойчивого развития. Поэтому тепловые насосы будут иметь решающее значение для достижения климатических целей отдельными домохозяйствами.

Тепловые насосы потребляют как минимум в два раза меньше энергии по сравнению с любым другим источником тепла. Но это в том случае, если мы рассматриваем каждый тепловой насос в отдельности. Работая в совокупности тепловые насосы потребляют большие объемы электроэнергии, что может создать проблемы для сети.

На помощь в решении данной проблемы приходит такое свойство теплоснабжения, как гибкость – остановка тепловых насосов на 15 минут приводит к падению температуры на 0,1–2 °С, что практически невозможно почувствовать. Поэтому в определенные часы тепловые насосы можно отключать без ущерба для отопления, тем самым снижая нагрузку на электросеть. Данное свойство позволяет включать тепловые насосы в систему регулирования спросом на оптовом рынке в качестве альтернативы генерации.

При высоких ценах на электроэнергию сокращение отопления на минимальную величину по всему портфелю тепловых насосов позволяет добиться экспоненциального снижения цен и приводит к значительной экономии как финансовой, так и в плане энергоэффективности.
Беспроводной интернет энергии
#технологии
Как известно, наиболее прорывные технологии, в т.ч. в сфере энергетики, сначала появляются в военном деле, а уже потом находят применение в гражданском секторе. В этой связи обращает на себя внимание новый проект DARPA по созданию системы постоянной оптической беспроводной передачи энергии (Persistent Optical Wireless Energy Relay - POWER).

Компания Raytheon создаст по заказу DARPA такую систему, используя серию высотных беспилотных летательных аппаратов, оснащенных средствами приема и передачи энергии при помощи лазера. Энергия будет передаваться на большую высоту, а затем транслироваться через любое количество "прыжков", необходимых для достижения целевой области. В частности, такая «энергетическая сеть» в воздухе сможет обеспечить наземным, небесным или морским роботам неограниченную выносливость.

Основной недостаток технологии - большие потери энергии (около 20% на преобразовании электричества в луч лазера и 50% – на обратное преобразование на каждом этапе пути).
​​Космическая энергетика
#технологии #говоритнаука
🌍 Орбитальная энергетическая система (ОЭС) — новый вид альтернативной энергетики, использующий энергию Солнца для выработки электроэнергии за счет расположения энергетической станции на земной орбите или на Луне.

✍️ Концепцию предложил известный писатель-фантаст Айзек Азимов ещё в 1941 в рассказе «Логика» (англ. «Reason»), и, хотя практическая эксплуатация на сегодняшний день ещё невозможна, это направление вызывает повышенный интерес последние несколько лет.

🛰 Решения для беспроводной передачи энергии (БПЭ) были продемонстрированы на Земле, а совсем недавно опубликованы результаты первого эксперимента с использованием спутника.

🛜 Передача осуществлялась с помощью радиочастотных интегральных схем (RFIC), закрепленных на небольшом спутнике CubeSat размера 6U, запущенного 3 января 2023 года с помощью ракеты-носителя SpaceX Falcon 9.

📡 За 8 месяцев специалисты Caltech провели серию успешных экспериментов, включая наведение луча антенной решетки на Землю и его обнаружение наземной станцией, а также оценили скорость деградации системы.

🧮 Согласно подсчётам НАСА, затраты на жизненном цикле для ОЭС в 12–80 раз выше, чем использование ВИЭ на Земле. Средства, затраченные на вывод на орбиту системы общей массой 3 млн тонн окупятся только в течение 20 лет, и это при удельной стоимости доставки грузов с Земли на опорную орбиту 100 $/кг (сейчас минимальная стоимость 1500 $/кг для Falcon Heavy).

Более перспективной областью считается беспроводное питание наноспутников, причем термоэлектрических, а не фотоэлектрических приёмных систем.

🪐 Несмотря на то, что ОЭС пока что, очевидно, слишком дорогое решение для обеспечения энергией земных объектов, такие станции могут быть полезны для энергоснабжения будущих объектов на Луне, Марсе и других планетах, где собственных источников энергии на поверхности нет, и к системам энергоснабжения предъявляются совсем другие требования.
​​"Адское пекло" или энергоэффективность?
#технологии

⚡️Эффективное внедрение возобновляемых источников энергии, таких как ветровые и солнечные электростанции, невозможно без создания систем накопления электрической и/или тепловой энергии.

♨️ Финская компания Vaanta Energy предлагает инновационный подход к хранению тепловой энергии в больших масштабах с помощью пещер для обогрева зданий через сеть централизованного теплоснабжения.

📐 Проект Varanto включает в себя создание трех пещер, каждая из которых будет иметь габариты (д × ш × в) 300х20х40 метров. Расположенные на глубине 100 метров под землей, пещеры образуют крупнейшее в мире хранилище такого рода с общим объёмом 1 100 000 м3, включая технологические помещения.

⚙️🌡 В периоды избыточной выработки ВИЭ, пещеры будут заполняться горячей водой с помощью двух котлов мощностью 60 МВт каждый. Также в системе предусмотрено использование отходов промышленного тепла с динамическим переключением между источниками, в зависимости от того, какой из них является более экономически выгодным. Максимальная температура нагрева воды составит 140 ℃ при вполне типичном для систем отопления давлении не ниже 4 атм, предотвращающем закипание теплоносителя.

🔋 Общая энергетическая емкость проекта в электрическом эквиваленте составит внушительные 90 ГВт*ч, что эквивалентно заряду 1.3 миллиона аккумуляторов электромобилей, и будет иметь огромное значение для обеспечения энергетической безопасности и экологической устойчивости в регионе сооружения.

💶 Стоимость проекта оценивается в €200 млн. Начало строительства запланировано на лето 2024 года, а ввод в эксплуатацию ожидается уже к 2028 году.

🏘 Компания не приводит информации о стоимости отопления для конечного потребителя, однако переход проекта в активную фазу предполагает, что его инициаторами найден приемлемый баланс между экономическими и эколого-климатическим факторами решения. Создаваемый гибридный комплекс позволит на практике оценить целесообразность создания крупных тепловых хранилищ в климатических условия, близких к российским.