Geothermal Heat를 이용한 열 에너지 저장 솔루션의 발전

이 개발은 에너지의 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지가 에너지

Geothermal Thermal Energy Storage의 작동 원리

Geothermal TES는 지구열학 근원에서 과잉 열 에너지를 저장합니다 - 자연적으로 일어나는 온수/증기 또는 열은 닫히는 반복 체계를 통해 나중에 이용합니다. 이 분리 에너지 생산은 소비에서, 지속적으로, 지열 산출 굴뚝 또는 수요 스파이크 때 파견가능한 열 납품을 허용하. 원리는 간단합니다: 낮은 ‐ 주문한 기간 도중 subsurface 공기통 또는 저장 매체로 열을 주사하고, 그 후에 그것을 나중에 추출하십시오. 연습에서는, 열의 주위에 기술설계 도전은, 혁신과 비용의 해결책이 해결되고.

3개의 1 차적인 저장 윤곽은 조경을 지배합니다: aquifer 열 에너지 저장 (ATES), 구멍 열 에너지 저장 (BTES), 및 cavern 또는 pit 저장. 각각에는 명백한 지질 필요조건 및 성과 특성이 있습니다.

Aquifer 열 에너지 저장 (ATES)

ATES는 저장 매체와 열 교환 공기통과 같은 천연 물 aquifers를 사용합니다. 일반적으로, 잘의 쌍은 충전 중에 따뜻한 물의 주입을 위해 한 번, 방전 중에 다른. Aquifer 자체는 저장 볼륨을 제공합니다. 최근의 진보는 스케일링 및 부식과 같은 기화 반응을 최소화하는 폐쇄 루프 ATES 디자인과, 주사 / 추출 사이클을 최적화 예측 제어 알고리즘의 통합을 포함합니다. 네덜란드에서 70 %의 새로운 스케일을 구축하는 새로운 표준 시스템입니다.

보레홀 열 에너지 저장 (BTES)

BTES는 수직 구멍의 배열을 사용하여 100에서 300 미터 깊이 처리하는 열 교환 유체 순환으로 U-loop 배관. 주변 바위 또는 토양은 저장 매체로 작동합니다. 높은 열 전도성 grouts 및 graphite-enhanced backfill 재료의 혁신은 크게 열 이동율을 개량했습니다. 대형 BTES 필드는 캐나다의 Drake Landing Solar Community (태양 열을 계절적으로 저장하는), 특히 지리적으로 최적화 된 지열을 측정하기 위해 특별히 최적화 된 지열을 측정합니다.

Rock Cavern 및 Pit 스토리지

Aquifers는 암석 또는 경사 된 pits에서 제외 된, 적합하지 않은, 설계 된 동굴은 고온 (200°C까지)에서 온수 또는 증기를 저장할 수 있습니다. 절연 콘크리트 안감 및 유연한 막 기술에 대한 사전은 장기 저장 가능을 만들기 위해 1 % 미만의 열 손실률을 감소했습니다. Theiß의 오스트리아 도시는 2019 년 겨울 수요를 저장하기 때문에 지열 지구 난방 네트워크에 연결된 50,000 pit 저장소를 운영했습니다.

최근 기술 혁신

혁신의 세 가지 영역은 모든 저장 유형의 성능 개선과 비용 절감을 주도하고 있습니다. 향상된 열 교환기, 스마트 모니터링 및 제어 및 하이브리드는 보조 기술을 결합한 지열 TES를 결합하는 데 접근합니다.

향상된 보레홀 열 교환기

전통적인 폴리에틸렌 U-tubes는 동축 디자인과 열으로 강화된 물자에 의해 대체됩니다. 예를 들면, 증가 turbulence 및 열전달은 사기를 저항하고 있는 동안 스테인리스 ‐ 강철에 의하여 주름을 잡았습니다. 동축 열교환기 는 압력 강하를 감소시키고 표준 두 배 ‐ U 윤곽과 비교된 20-30 % 에 의해 열 수확량을 개량할 수 있습니다. 제조자는 또한 pre-assembled, 공장 ‐ 시험된 윤활 단위 및 손상의 가동을 감소시킵니다.

스마트 모니터링 및 제어 시스템

이 웹 사이트는 귀하가 웹 사이트를 탐색하는 동안 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키들 중에서 필요에 따라 분류 된 쿠키는 웹 사이트의 기본적인 기능을 수행하는 데 필수적이므로 브라우저에 저장됩니다. 또한이 웹 사이트의 사용 방식을 분석하고 이해하는 데 도움이되는 제 3 자 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키는 귀하의 동의하에 만 브라우저에 저장됩니다. 이러한 쿠키를 거부 할 수도 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

Hybrid Storage 솔루션

다른 저장 매체를 가진 geothermal TES는 온도 한계를 극복할 수 있습니다. 예를 들면, 체계는 공간 난방을 위한 aquifer에 온건한 온도 (50-90°C)를 저장할지도 모르고, molten salt 반복 또는 단계 변화 물자 (PCMs)를 사용하 고열 산업 열 또는 힘 발생을 위해. 국제 갱신할 수 있는 에너지 기관 (IRENA) 는 독일에서 가장 이른 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

고급 Geothermal TES의 주요 이점

이 기술은 에너지 프로젝트 개발자, 유틸리티 및 최종 사용자를위한 measurable 이점으로 번역됩니다.

증가된 효율성 및 수용량 요인

낮은 수요 기간 동안 과잉 열을 저장함으로써, 지열 식물은 90%를 초과하는 수용량 요인에서 작동할 수 있습니다 - 떠꺼머리 보다는 오히려. 계절 저장은 여름에서 생성한 열을 허용해 겨울 난방 짐을 만나기 위하여, 효과적으로 파견가능한 것으로 기지국을 변형하. 현대 ATES와 BTES 체계의 효율성은 지금 근원에 ‐에 위치 기초에 전통적인 자연적인 가스 ‐ 소화 열 식물의 사람들을 경쟁합니다.

강화된 신뢰성 및 격자 서비스

Geothermal TES는 첨단 하중 가스 보일러에 대한 신뢰성을 감소시키는 지구 난방 격자에 확고한 수용량을 제공할 수 있습니다. 저온에서, 저장한 열은 극단적인 날씨 사건을 커버하기 위하여 몇몇 일 이상 풀어 놓일 수 있습니다. 열 펌프도 결합해, 저장한 지열 열은 또한 높은 재생 가능 침투를 가진 균형 전기 격자를 돕는 수요 측 응답 프로그램을 지원할 수 있습니다. U.S. Energy]의 부는 지열 열 펌프가 전기를 위한 전기 수요를 삭감하는 지열 열 펌프를 위해 전기 수요를 삭감할 수 있는 50 %까지 줄 수 있습니다.

시스템 수명에 비용 절감

드릴링, 열 교환기 및 제어 시스템에 대한 전방 자본 비용은 크게 유지되고, 더 긴 장비 수명 (잘 유지된 구멍 배열을 위한 40+ 년) 및 고급 재료에서 유지 보수가 절감 된 열의 수평화 된 비용 절감. 유럽 지열 에너지위원회는 피 연료 구매에서 작동 절감과 결합 된 보고서, 고급 열 지 TES는 지역 난방 응용 분야에 5~8 년의 페이백 기간을 달성 할 수 있습니다.

환경과 규정 준수 이점

지열 TES는 직접 연소 배출량을 제거하고 천연 가스에 비해 70-90 %의 가열의 탄소 발자국을 감소시킵니다. 또한 표면 저장과 관련된 토지 사용 충돌을 피하고 기존의 인프라 아래에 배치 할 수 있습니다. 독일과 네덜란드를 포함한 많은 관할 구역에는 재생 가능 가열 인센티브 및 녹색 채권 프레임 워크의 지하 열 저장이 포함됩니다.

도전과 길 앞으로

이 웹 사이트는 귀하가 웹 사이트를 탐색하는 동안 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키들 중에서 필요에 따라 분류 된 쿠키는 웹 사이트의 기본적인 기능을 수행하는 데 필수적이므로 브라우저에 저장됩니다. 또한이 웹 사이트의 사용 방식을 분석하고 이해하는 데 도움이되는 제 3 자 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키는 귀하의 동의하에 만 브라우저에 저장됩니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

연구 우선 순위는 표준 모듈형 보로홀 어레이 설계를 개발하여 저의 성능 형성에 장기 열 유지를 개선하고, 정확한 성능 예측을 위한 오픈 소스 시뮬레이션 도구를 만듭니다. International Geothermal Association (IGA)[는 이러한 노력에 열 저장에 전념하는 작업 그룹을 시작했습니다.

미래 전망과 확장

Bloomberg New Energy Finance의 시장 계획은 글로벌 지열 TES 용량이 유럽과 북미 지역의 난방으로 25 GWth로 오늘 약 2 GWth에서 성장할 수 있다고 제안하며 중국의 산업 열 수요가 더 많습니다. 집중 태양 광 발전과 바이오 매스를 결합한 조종사 프로젝트는 이미 스페인과 미국에 있는 길 아래에 있습니다.

디지털 트윈닝의 진보 - 스토리지 시스템의 실시간 가상 모델이 지속적으로 업데이트되어 센서 데이터로 업데이트되어 작업자가 충전 / 방전 일정을 최적화하고 유지 보수 요구를 예측 할 수 있습니다. 인공 지능을 가진 지오 열 TES를 연결하면 더 효율이 향상 될 수 있으며, 이는 저장 용량의 kWh 당 자본 비용의 분수에서 희석 열 부하 이동을위한 리튬 이온 배터리와 기술 경쟁력을 만들 수 있습니다.

궁극적으로, 지열 열 에너지 저장의 성숙은 이미 입증 된 기술을 사용하여 열을 싸게 저장하는 방법 중화화 퍼즐의 중요한 조각을 나타냅니다. 연구 기관, 에너지 회사 및 정책 제작자 중 지속적인 협력으로, 지열 TES 분야는 글로벌 청정 에너지 전환의 코너스톤이 될 수 있습니다.