Комментарии 45
Как это всё причудливо.... Энергия для ИИ.... огнеупорные кирпичи...
2400°C
Что же там за материалы используются???
И самый простой вопрос: чем нагреваются???
В статье общие фразы и никакой конкретики.
Блоки остаются горячими на протяжении нескольких дней
Насколько горячими от 2400 ? Сколько дней, хотя бы интервал - 3 / 7 / 14 / 30 / больше?
А также другие вопросы: какова плотность этой энергии? Сопоставима ли она с электрическими аккумуляторами или сжигаемым топливом? Что насчёт КПД преобразования в электроэнергию, если нужна именно она, а не тепловая?
Это всё важно, а что там внутри так и непонятно.
Думаю, для преобразования в электрическую будет неприемлемый КПД. Поэтому акцент на востребованности именно тепловой энергии. В этом, наверное, есть смысл.
Плотность не может быть большой. Это не вода. Плюс объемы системы теплоносителя, теплоизоляции (особенно для сравнительно небольших контейнеров), плюс низкая теплопроводность керамики, а значит, большая, опять же, система теплоносителя. Кстати, а греть-то на выходе надо именно воду.
Тут упор идёт на почти бесплатную э/э от ВИЭ для нагрева. Поэтому выгодно будет даже при минимальном КПД.
Почти бесплатную э/э от ВИЭ можно и в обычных аккумуляторах запасать. Я вот не вижу сравнения в циферках этого способа по сравнению с обычным.
У обычных аккумуляторов что-то порядка 500 Вт-ч на кг или 3,6 МДж на литр.
Теплоёмкость каких-нибудь кирпичей порядка 4200 Дж на литр на градус. При перепаде 1000 градусов будет 4,2 МДж на литр.
Получается сравнимое количество энергии на объём, если нужно хранить тепло.
Килограмм аккумуляторов (0,5 кВт-ч) стоит примерно 50 долларов, тонна кирпичей стоит примерно 100 долларов, плотность примерно одинаковая. Разница по цене 500 раз.
Если нужно использовать именно тепло, а не электричество, то вполне интересный вариант.
Тепло - может быть. Но его надо как-то транспортировать на фабрику. Ну или внедрять эти кирпичи сразу в производственный процесс.
Но его надо как-то транспортировать на фабрику.
В 19-м веке использовали паропроводы, где пар с температурой 120-150 градусов транспортировали в другие здания. Вроде, в Нью-Йорке такие ещё сохранились и, возможно, ещё используются.
Ну или внедрять эти кирпичи сразу в производственный процесс.
Скорее всего, так и будет. Будут такие аккумуляторы стоять в соседней комнате, а то и сразу в цеху.
Паропроводы до сих пор используются. Паровые турбины с индексом П (П, ПТ, ПР) производят не только электроэнергию, но и пар промышленных параметров (обычно это 13 ата и 150 - 200 гр). При СССР были достаточно популярны, но в 90х при развале заводов пар от ТЭЦ стал не нужен и сейчас почти не используется. А турбины из ПТ стали соответственно Т и работают, а где не вышло, порезали на металлолом.
Если конечному потребителю нужно именно тепло, это идеальный расклад. Минуем стадию обратного преобразования в ток, где теряется основная масса энергии. Для паровых котлов биотопливного завода решение подходит на 100%
Но для тепла использовать электричество для нагрева - слишком неэкономично. Для получения тепла, например от солнца эффективнее использовать вакуумированные солнечные коллекторы, а не солнечные батареи. Вот и вопрос - как и чем нагревают до 2400 эти кирпичи, так как при такой температуре уже не то что теплопроводность и конвекция, а уже и излучение играет большую роль в теплопотерях. Такая установка будет иметь огромные массогабаритные характеристики и соответственно занимать недешёвую большую площадь земли или помещений.
Но для тепла использовать электричество для нагрева - слишком неэкономично. Для получения тепла, например от солнца эффективнее использовать вакуумированные солнечные коллекторы, а не солнечные батареи.
Раньше так было, сейчас ситуация поменялась из-за удешевления фотовольтаики. Иметь дело с электрическими проводами всяко проще, чем с трубопроводами и жидкостями.
Вакуумные коллекторы имеют смысл, если площадь установки ограничена, иначе фотовольтаика выигрывает из-за гибкости и удобства.
Вот и вопрос - как и чем нагревают до 2400 эти кирпичи
Электричеством от ветряков, как написано в статье.
какова плотность этой энергии? Сопоставима ли она с электрическими аккумуляторами или сжигаемым топливом?
Плотнность энергии раза в четыре-пять больше плотности энергии в аккумуляторах (без учёта преобразования) и раза в два ниже, чем в топливе.
КПД преобразования - “стандартное”, если просто использовать перегретый пар - четверть-треть (ток на нагрев преобразуется почти 100%). Т.е. если по элетроэнергии получается раза в полтора больше плоность, чем у убычных литиевых батарей.
Т.е. в теории это выглядит очень хорошо. Но на практие есть много ньансов, которых мы не знаем (например, то же охлаждение внешних стенок).
Плотнность энергии раза в четыре-пять больше плотности энергии в аккумуляторах (без учёта преобразования)
Это ведь не из статьи взято? Тогда где об этом почитать?
Т.е. если по элетроэнергии получается раза в полтора больше плоность, чем у убычных литиевых батарей.
Это как так? КПД в 25%..30% лучше чем 95%..98% у зарядного устройства ветряк->контроллер заряда->аккумулятор ? Просветите.
Это ведь не из статьи взято?
Это физика и эрудиция: теплоёмкость графита порядка 700 Дж/К на кг (чуть больше, но делаем поправку на корпус), а у литевых аккамуляторов удельная ёмкость порядка 350 КДж на кг. Далее - арифметика.
Это как так? КПД в 25%…30% лучше чем 95%…98% у зарядного устройства ветряк->контроллер заряда->аккумулятор ? Просветите.
Это так что в 1 кг аккумуляторов примерно 0,35 МДж электрической энергии. В 1 кг графита - 1,5 МДж тепловой энергии. КПД преобразования тепловой энергии в электрическую 0,25-0,3. Умножаем, получаем.
Речь идёт же, читайте, о плотности запасаемой энергии. А не об общей эффективности
Речь идёт же, читайте, о плотности запасаемой энергии. А не об общей эффективности
0,35 против 1,5*0,3=0,45, это +0,1 МДж или +28,57 % но какой ценой? я про операционные расходы и массогабаритные. Улучшать технологии электрических аккумуляторов - оптимальнее путь.
Так просто плотность запасаемой энергии это цифры для маркетологов, каково его практическое применение? А вот тут уже эффективность и выглядывает и передаёт привет. Какой толк от абстрактных цифр, если ими не воспользоваться? Положил на полку много - да, хорошо, а как взять обратно? Сова стратег, а не тактик, понимаю.
про операционные расходы и массогабаритные.
Они как раз меньше. Масса меньше (при той же ёмкости), габариты - тоже. Графит дешевле той жуткой химии что в аккумах. Есть только, кхм, небольшая , масюсенькая “проблемка” паровую турбину городить (но мы же сова-стратег! Проблема-то давно решённая!).
Но вообще если такое присобачить к уже построенной угольной/газовой электростанции с уже построеннным паровым энергоблоком - то это может действительно оказаться в разы эффективнее полей б/у аккумуляторов от Теслы.
В статье указано, что полная зарядка дает до 100 часов непрерывной подачи пара на завод. Плотность энергии у разогретого графита в несколько раз выше, чем у стандартного лития
Основная проблема в отводе тепла от внешних стенок контейнера
Никогда ещё «прогрев инвесторов» не звучал настолько буквально
Тепловая аккумуляция, конечно, имеет перспективу. Но этот конкретный вариант крайне сомнителен:
— нагрев и охлаждение может происходить явно только газом. Технологически это очень неудобно.
— плохой показатель куб-квадрат приведёт к большим потерям энергии. И проблемам перегрева внешней среды, соответственно.
Между тем есть IMHO гораздо более перспективное направление запасания энергии в расплавах солей. Высокий уровень теплообмена (жидкость с высокой плотностью), минимальные потери за счёт того, что ёмкости для расплава можно сделать сколь угодно большими. Выбирая, какую именно соль использовать, можно под любую заданную температуру запроектировать.
Плюс ко всему, эта схема ещё и отлично сочетается с солнечной генерацией. Не фотовольтаикой, а зеркалами-концентраторами и прямым нагревом соли.
Такую станцию уже построили, это Noor Ouarzazate.
Сама по себе эта станция отлично работоспособна, проект затормозился тем, что планировалось отдавать электричество в Европу, но никто не захотел тянуть кабели через Средиземное море.
Интересно было бы послушать о саморазряде таких накопителей (как в части потери накопленного заряда - с точки зрения хранения энергии, так и в части излучения тепла в окружающую среду - с точки зрения экологии)
На Луне, наверное, очень полезно будет для подогрева в течении лунной ночи.
Блоки остаются горячими на протяжении нескольких дней, отдавая тепло по мере необходимости для производства пара, который используется на соседнем заводе по выпуску биотоплива. Это позволяет отказаться от сжигания природного газа и угля
Сразу чувствуется зеленая повесточка) Что мешает сразу использовать тепло для производства электричества?
Тем временем на другом конце "самой сводоной" страны исспользуют самолетные двигатели для датацентров. Видимо для компенсации углеродного следа)
Не понятно зачем греть до больших температур, ведь рассеивание тапла увелицивается с ростом тепмературы. Наверное лучше греть до меньших 200-300С но больщий объем.
Сразу не нужно. Им нужно нагрузку распределить по времени.
А про температуру - с 300 градусов видимо не так эффективнее снимать.
Теплоизоляция. Один горячий гораздо проще и дешевле изолировать, чем 10 теплых. Площадь меньше.
Теплосъем. То же самое. С горячего снимать проще и быстрее
Подвод энергии и мониторинг. То же самое.
Стоимость, транспортировка. Чем меньше - тем меньше.
произвели революцию
Но принцип работы не расскажем.
Как запасают тепло, еще хоть как-то понятно, раз речь идет о избыточной электроэнергии от ветряков. Но тоже можно было бы пояснить, как греют - тэнами или еще как.
А вот как углеродные блоки отдают тепло пару совсем непонятно.
Текст для инвесторов, а не для Хабра.
В чем смысл таких решений, если, как я слышал, CATL уже готова производить сравнительно дешевые батареи для хранения энергии в оригинальном так сказать виде.
Перегонять электричество в тепло выгодно, но обратный процесс убьет весь КПД установки
Интересно, что там за теплоизоляция и чем они экранируют 2400°C. Излучают такие углеродные кирпичи наверное неслабо.
Аэс подскажите им...
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Набирает популярность новый тип аккумуляторов — они запасают невероятно высокую температуру