Bagaimana Panas Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Energi Terbarukan

Bagaimana Panas Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Energi Terbarukan Bagaimana kita bisa menyimpan energi dari sumber energi terbarukan yang terputus-putus? Benny (saya kosong) / Flickr, CC BY

Efek yang dimiliki bahan bakar fosil terhadap darurat iklim mendorong dorongan internasional untuk menggunakan sumber energi rendah karbon. Saat ini, opsi terbaik untuk menghasilkan energi rendah karbon dalam skala besar adalah tenaga angin dan matahari. Tetapi meskipun ada perbaikan selama beberapa tahun terakhir untuk keduanya prestasi serta biaya, masalah signifikan tetap ada: angin tidak selalu bertiup, dan matahari tidak selalu bersinar. Jaringan listrik yang bergantung pada sumber-sumber yang berfluktuasi ini berjuang untuk terus-menerus mencocokkan penawaran dan permintaan, dan energi terbarukan terkadang sia-sia karena tidak diproduksi saat dibutuhkan.

Salah satu solusi utama untuk masalah ini adalah skala besar teknologi penyimpanan listrik. Ini bekerja dengan mengakumulasi listrik ketika pasokan melebihi permintaan, kemudian melepaskannya ketika terjadi sebaliknya. Namun, satu masalah dengan metode ini adalah melibatkannya sejumlah besar listrik.

Teknologi penyimpanan yang ada seperti baterai tidak akan baik untuk proses semacam ini, karena mereka biaya tinggi per unit energi. Saat ini, lebih% 99 penyimpanan listrik skala besar ditangani oleh bendungan air yang dipompa, yang memindahkan air di antara dua reservoir melalui pompa atau turbin untuk menyimpan atau menghasilkan tenaga. Namun, ada batasan berapa banyak hidro yang dipompa dapat dibangun karena persyaratan geografisnya.

Salah satu opsi penyimpanan yang menjanjikan adalah penyimpanan listrik termal yang dipompa. Teknologi yang relatif baru ini telah ada sekitar sepuluh tahun, dan saat ini sedang diuji di pilot plant.

Bagaimana Panas Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Energi Terbarukan Konversi listrik menjadi panas terjadi di sirkuit pusat, kemudian disimpan dalam tangki panas dan dingin. Pau Farres Antunez, penulis tersedia

Penyimpanan listrik termal yang dipompa bekerja dengan mengubah listrik menjadi panas menggunakan pompa panas skala besar. Panas ini kemudian disimpan dalam bahan panas, seperti air atau kerikil, di dalam tangki terisolasi. Saat dibutuhkan, panas kemudian diubah kembali menjadi listrik menggunakan a mesin panas. Konversi energi ini dilakukan dengan siklus termodinamika, prinsip fisik yang sama digunakan untuk menjalankan lemari es, mesin mobil atau pembangkit listrik termal.

Teknologi yang dikenal

Penyimpanan listrik termal yang dipompa memiliki banyak keuntungan. Proses konversi sebagian besar mengandalkan teknologi dan komponen konvensional (seperti penukar panas, kompresor, turbin, dan generator listrik) yang sudah banyak digunakan dalam industri listrik dan pengolahan. Ini akan mempersingkat waktu yang diperlukan untuk merancang dan membangun penyimpanan listrik termal yang dipompa, bahkan dalam skala besar.

Tangki penyimpanan dapat diisi dengan bahan berlimpah dan murah seperti kerikil, garam cair atau air. Dan, tidak seperti baterai, bahan-bahan ini tidak menimbulkan ancaman bagi lingkungan. Tangki garam cair besar telah berhasil digunakan selama bertahun-tahun di pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi, yang merupakan teknologi energi terbarukan yang telah cepat pertumbuhan selama dekade terakhir. Tenaga surya terkonsentrasi dan penyimpanan listrik termal yang dipompa memiliki banyak kesamaan, tetapi sementara pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi menghasilkan energi dengan menyimpan sinar matahari sebagai panas (dan kemudian mengubahnya menjadi listrik), pembangkit listrik yang dipompa menyimpan listrik yang menyimpan listrik yang mungkin berasal dari sumber mana pun - surya, angin atau bahkan energi nuklir, antara lain.

Bagaimana Panas Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Energi Terbarukan Pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi. Laboratorium Energi Terbarukan Nasional, CC BY-NC-ND

Mudah digunakan dan kompak

Instalasi penyimpanan listrik termal yang dipompa dapat dipasang di mana saja, terlepas dari geografi. Mereka juga dapat dengan mudah ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan penyimpanan grid. Bentuk lain dari penyimpanan energi massal dibatasi oleh tempat mereka dapat dipasang. Sebagai contoh, penyimpanan air yang dipompa membutuhkan gunung dan lembah tempat reservoir air yang besar dapat dibangun. Penyimpanan energi udara terkompresi bergantung pada gua-gua besar bawah tanah.

Penyimpanan listrik termal yang dipompa memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi daripada bendungan air yang dipompa (dapat menyimpan lebih banyak energi dalam volume yang diberikan). Sebagai contoh, sepuluh kali lebih banyak listrik dapat diperoleh dari 1kg air yang disimpan pada suhu 100 ° C, dibandingkan dengan 1kg air yang tersimpan pada ketinggian 500 meter di pembangkit listrik tenaga air. Ini berarti bahwa lebih sedikit ruang yang dibutuhkan untuk sejumlah energi yang disimpan, sehingga jejak lingkungan pabrik lebih kecil.

Bagaimana Panas Dapat Digunakan Untuk Menyimpan Energi Terbarukan Tangki garam cair untuk penyimpanan energi termal di pembangkit listrik tenaga surya konsentrat. Abengoa

Panjang umur

Komponen penyimpanan listrik termal yang dipompa biasanya berlangsung selama beberapa dekade. Baterai, di sisi lain, mengalami degradasi dari waktu ke waktu dan perlu diganti setiap beberapa tahun - kebanyakan baterai mobil listrik biasanya hanya dijamin untuk sekitar lima hingga delapan tahun.

Namun, meskipun ada banyak hal yang membuat penyimpanan listrik termal yang dipompa cocok untuk penyimpanan skala besar energi terbarukan, itu memang memiliki kelemahan. Kemungkinan kerugian terbesar adalah efisiensinya yang relatif sederhana - yang berarti berapa banyak listrik yang dikembalikan selama pembuangan, dibandingkan dengan berapa banyak yang dimasukkan selama pengisian. Sebagian besar sistem penyimpanan listrik termal yang dipompa bertujuan Efisiensi 50-70%, dibandingkan dengan 80-90% untuk baterai lithium-ion or 70-85% untuk penyimpanan hidro yang dipompa.

Tetapi yang paling penting adalah biaya: semakin rendah, semakin cepat masyarakat dapat bergerak menuju masa depan yang rendah karbon. Penyimpanan listrik termal yang dipompa adalah diharapkan kompetitif dengan teknologi penyimpanan lain - meskipun ini tidak akan diketahui secara pasti sampai teknologi tersebut matang dan sepenuhnya dikomersialkan. Seperti berdiri, beberapa organisasi sudah punya kerja, prototipe dunia nyata. Semakin cepat kita menguji dan mulai mengerahkan penyimpanan listrik termal yang dipompa, semakin cepat kita dapat menggunakannya untuk membantu transisi ke sistem energi rendah karbon.Percakapan

Tentang Penulis

Antoine Koen, Kandidat PhD di Pumped Storage Energy Thermal, University of Cambridge dan Pau Farres Antunez, peneliti Postdoctoral dalam Penyimpanan Energi, University of Cambridge

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

VIDEO TERBARU

Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
by super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia mengungsi karena rumah mereka semakin tidak bisa dihuni.
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
by Alan N Williams, dkk
Laporan terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahwa tanpa penurunan yang substansial ...
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
by Toby Tyrrell
Evolusi membutuhkan 3 atau 4 miliar tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Jika iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
by Brice Rea
Berakhirnya zaman es terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, ditandai dengan fase dingin terakhir yang disebut Younger Dryas.…
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan Anda sedang berada di pantai, melihat ke laut. Di depan Anda terhampar pasir tandus setinggi 100 meter yang terlihat seperti…
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita bisa belajar banyak tentang perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus saat ini memiliki suhu permukaan…
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kilat tentang misinformasi iklim, meringkas argumen utama yang digunakan untuk meragukan kenyataan…
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, lapisan es laut di Samudra Arktik menyusut ke titik terendah pada pertengahan September. Tahun ini hanya mengukur 1.44…

ARTIKEL TERBARU

energi hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mencegah krisis iklim, Midwest, seperti bagian negara lainnya, perlu sepenuhnya menghilangkan karbon dari ekonominya dengan…
ug83qrfw
Hambatan Utama terhadap Respon Permintaan Harus Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika regulator federal melakukan hal yang benar, pelanggan listrik di seluruh Midwest mungkin segera dapat memperoleh uang sambil…
pohon untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pohon Ini Untuk Meningkatkan Kehidupan Kota
by Mike Williams-Rice
Sebuah studi baru menetapkan pohon ek hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 "pohon super" yang akan membantu membuat kota…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Harus Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Associate Professor Perubahan Lingkungan Kuarter, Universitas Leeds
Untuk negara mana pun yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang dangkal dan berangin, angin lepas pantai akan menjadi kunci…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Arsitektur Lansekap, Universitas Oregon
Kebakaran hutan yang membakar di hutan pegunungan yang panas dan kering menyapu kota Gold Rush di Greenville, California, pada 4 Agustus,…
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
by Alvin Lin
Pada KTT Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahwa China akan “mengendalikan secara ketat pembangkit listrik tenaga batu bara…
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta melacak 30 tahun pencairan salju ekstrem di AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru peristiwa pencairan salju ekstrem selama 30 tahun terakhir mengklarifikasi proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan penghambat api merah ke kebakaran hutan saat petugas pemadam kebakaran yang diparkir di sepanjang jalan melihat ke langit oranye
Model memprediksi ledakan api 10 tahun, kemudian menurun secara bertahap
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang memprediksi ledakan awal aktivitas kebakaran hutan selama kira-kira satu dekade,…

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.