Alternatív energiák A Siemens új energiatároló rendszert fejleszt ki - Handelsblatt
Hírem
Az energiaátmenet lassan halad a tárolási lehetőségek hiánya miatt. A Siemens most egy új eljárást mutat be, amelynek célja ennek orvoslása. De a megoldás nem problémamentes.
2012.04.25 írta Axel Höpner
München A németországi házak tetejét napelemek burkolják, több ezer szélturbinával együtt már a német villamosenergia-fogyasztás több mint 20 százalékát termelik. Valójában ez elég egy atomenergia nélküli jövőhöz. Sajnos a szél és a napenergia időjárástól függ, de a fogyasztás nem.
Paradox következmény: Az energiaszolgáltatóknak gyakran vagy drága villamos energiát kell vásárolniuk külföldről - vagy akár fizetniük kell más országokért az általuk megtermelt megawattórák megvásárlásáért. Az energiaátmenet tehát nem villamosenergia-termeléssel fog sikerülni vagy kudarcot vallani, hanem nagy mennyiségű elektromos energia tárolásának képességével.
Eddig ennek csak a szivattyús tárolóerőművekben volt gazdasági értelme: ha felesleges villamos energia termelődik, vizet pumpálnak a tározóba - ha nagy az igény, a víz elrohan a turbinákon, és előállítja a szükséges villamos energiát. A németországi geológia azonban csak a szükséges tárolókapacitás töredékét engedi fedezni ilyen rendszerekkel.
A cikk tárgyai
Lehetséges azonban, hogy a Siemens áttörést ért el az áram tárolásában: "Meggyőződésünk, hogy gazdaságilag érdekes megoldást találtunk" - mondta a Handelsblattnak a Siemens hajtási részlegének vezetője, Ralf-Michael Franke. A csoport új típusú elektrolízis-eljárást alkalmaz a hidrogén előállítására.
Energiatechnika
Az energiatechnológia mérnöki tudomány. A fő tartalom a hatékony, biztonságos, környezetbarát és gazdaságos energiatermelés, -átalakítás, -szállítás, -tárolás és -felhasználás technológiája.
Ebben a folyamatban a vizet elektromos áram hidrogénné és oxigénné osztja. A hidrogént ezután földalatti üregekben tárolhatta, és ha szükséges, hidrogén-kocsikban, vagy gáz- és gőzerőművekben égethette el. Autós tartályokban történő használata problematikus, mert a hidrogén gyorsan elpárolog.
Ha az autót túl sokáig hagyják a garázsban, a tartály üres lesz. Ez az egyik oka annak, hogy a közvetlenül hidrogénnel üzemelő autók még nem ragadtak meg. Az olyan gyártók, mint a Mercedes és a BMW, valamint a Linde gázipari szakember továbbra is hisznek a hidrogén meghajtásában - akár üzemanyagcellákkal, akár égésű motorokkal.
A Siemens most az optimisták között van. "Türelem kell hozzá" - mondja Franke, de az úttörő szellem megtérül. A Csoport új elektrolizálóival a hidrogén közvetlenül a villamos energiából és a vízből is előállítható a helyszínen lévő töltőállomáson. Így nincs szükség időigényes szállításra. Az első tesztelő töltőállomást idén kell üzembe helyezni.
Ha az így kapott hidrogént nem lehet felhasználni az autókban, az illékony gázt az erőművekben villamos energiává is átalakíthatják. Ennek ellenére a folyamatnak vannak buktatói. Az energia fele elvész, ha hidrogénné alakul, majd villamos energiává alakul.
De legalább a szélturbináknak már nem kell állniuk ezért. "Az alternatíva ilyen folyamatok nélkül nulla hatékonyságú lenne" - mondja Franke. A Siemens új üzleti egységet alapított, a "Hidrogén-elektrolizátort", amelyben a fejlesztés előrelendül.
A vállalat saját kutatói az ezredmásodpercek alatt reagáló elektrolízis módszerre támaszkodnak - így a rendszerek azonnal reagálhatnak a villamosenergia-termelés hirtelen növekedésére. A demonstrációs rendszerek jelenleg olyan konténer formátumban készülnek, amelyek képesek elnyelni 0,3 megawatt teljesítményt. Az első legfeljebb hat megawattos kereskedelmi üzemek 2015-ig, 2018-ban pedig legfeljebb 100 megawattig fognak következni.
Ez utóbbi 20 háztartás éves fogyasztását szívná fel egy óra alatt. A kezdeti beruházás azonban magas. Szakértői számítások szerint Németországban a hidrogén tárolásához legfeljebb 400 barlang szükséges, egyenként 500 000 köbméter tárolókapacitással.
Teljes kapacitással ezek a barlangok annyi hidrogént tudnak tárolni, amely Németország éves villamosenergia-fogyasztásának tíz százalékát képes előállítani. Minden helyszín tíz-30 millió euróba kerülne. A McKinsey becslése szerint a hidrogénellátási infrastruktúra - azaz a termelési, az elosztó és a töltőállomások - további három milliárd euróba kerülne.
Ezt elsősorban a közműveknek kellene viselniük, akik hatékonyabban tudják használni szélerőműveiket, és nem kell fosszilis tüzelőanyaggal működő erőműveket tartaniuk csúcsterheléshez, vagy drága villamos energiát kell vásárolniuk külföldön. Még várni kell arra, hogy a technológia ideiglenes raktárként létesüljön-e. Mert jelenleg további lehetőségeket tesztelnek.
Például a bajor FG.de csoport magas hőmérsékletű hőtárolásra támaszkodik. Az energiát ideiglenesen hő formájában tárolják a kerámiák vagy a kövek. Az energiát később újra gőzként lehet felhasználni. Ezt a technológiát jelenleg egy tesztprojekten mutatják be - mondta Florian Fritsch, az FG.de főnöke.
Mások úgy vélik, hogy előbb jobban össze kell hangolni a termelést és a fogyasztást. Az energiaszolgáltató, az Entelios összekapcsolja a virtuális erőműveket: Ha sok szél- és napenergiát táplálnak be, az érintett fogyasztók több áramot fogyasztanak, például akkumulátorok feltöltésére.
A csúcsfogyasztási időkben szoftver segítségével kikapcsolják azokat a fogyasztókat, akik ezzel rövid ideig képesek megbirkózni - például hűtőházak. Ez kisimítja a csúcsterheléseket - ez is a megújuló energiák hatékonyabb felhasználásának egyik módja. "Ez a zöldebb megoldás" - mondja meggyőződéssel az Entelios igazgatósági tagja, Schulz.