ذخیره کم‌هزینه انرژی با کمک شبکه‌های هوشمند

به گزارش ایسنا و به نقل از مجله ادونسد ساینس نیوز، نور خورشید و باد، از منابع تجدیدپذیر انرژی هستند که همیشه در نوسان قرار دارند. شبکه‌های هوشمند انرژی و سیستم‌های ذخیره انرژی می‌توانند این نوسانات را جبران کنند و ذخیره ایمنی از منابع انرژی تجدیدپذیر ارائه دهند.
در حال حاضر، باتری‌های بزرگ مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی اضافه نیروگاه‌های "فتوولتاییک"(photovoltaic) و مزارع بادی در دسترس نیستند؛ به همین دلیل، نیروگاه‌ها و مزارع بادی برای برقراری تعادل میان ذخیره انرژی و میزان تقاضا، خروجی الکتریسیته را هنگامی که نور خورشید و باد زیاد و تقاضا کم است، کاهش می‌دهند.
نیروگاه‌های فتوولتاییک با به کارگیری سلول‌های خورشیدی، الکتریسیته را به صورت مستقیم از نور خورشید تولید می‌کنند اما نیروگاه‌های انرژی حرارتی خورشیدی برخلاف نیروگاه‌های فتوولتاییک، نیروی خود را مستقیماً از تابش خورشید به دست نمی‌آورند. آنها با کمک آینه‌های خاصی، نور خورشید را متمرکز می‌کنند تا نور به گرما تبدیل شود. تبدیل گرما به انرژی الکتریکی، تنها در بخشی صورت می‌گیرد که امکان تبدیل گرما به الکتریسیته با استفاده از یک توربین و یک ژنراتور وجود دارد.
اگر سیستم ذخیره گرما در نیروگاه به کار رود، می‌تواند بخشی از گرمای تولید شده برای ایجاد الکتریسیته را تا ۱۸ ساعت ذخیره کند. یک نیروگاه انرژی حرارتی خورشیدی می‌تواند نیروی مورد نیاز را از منابع تجدیدپذیر تأمین کند یا برای جبران نوسانات این منابع به کار رود.
مناطقی که برای ساخت نیروگاه‌های انرژی حرارتی خورشیدی انتخاب می‌شوند، معمولاً شرایط خوبی هم برای ساخت نیروگاه‌های فتوولتاییک و مزارع بادی دارند. پژوهشگران "مرکز هوافضای آلمان"(DLR) در تلاش هستند تا ظرفیت سیستم‌های ذخیره گرما را هم از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی افزایش دهند.
آنها در بخشی از بررسی‌های خود، چندین نیروگاه را شبیه‌سازی کردند تا میزان ذخیره نمک و سیستم‌های گرمایشی الکتریکی را برای افزایش گرما نشان دهند. در این پژوهش مشخص شد که تغییر در ابعاد دامنه خورشیدی، ظرفیت ذخیره و تعداد سیستم گرمایشی به کار رفته، بر ترتیب‌بندی سیستم و هزینه تولید الکتریسیته اثر می‌گذارد.
اعتبار این سیستم تلفیقی، به هزینه‌هایی بستگی دارد که نیروگاه می‌تواند با کمک آنها به نیروی مورد نیاز برسد. اگر نیروی اضافی، با کمترین هزینه در دسترس باشد، نیروگاه‌ها می‌توانند الکتریسیته مورد نیاز برای شبکه‌های نیرو را ۲۵ درصد ارزان‌تر از حد معمول فراهم کنند.
نکته جالب در مورد سیستم هوشمند مرکز هوافضای آلمان این است که به نیروگاه‌های کنونی با ظرفیت بالای ذخیره انرژی، در تکمیل فرآیند تبدیل انرژی به گرما و گرما به انرژی با کمترین هزینه کمک می‌کند.


منبع: ایسنا