やかんを沸騰させたいときに、太陽が常に輝いているわけではありません。 再生可能エネルギーに依存すればするほど、より多くのエネルギー貯蔵が必要になります。 余った電気を使って丘の上に水を汲み上げることができます。 これを使用して、空気を圧縮したり、巨大なフライホイールを回転させたり、巨大なコンクリート ブロックを地面から持ち上げたりすることができます。 最も一般的には、これを使用して、古いグリッド規模の大きなバッテリーを充電することができます。
これらは急速に人気が高まっており、大規模バッテリーストレージの価格は急速に下がっています。 現時点では、新しく設置された電力をメガワット時の蓄電と放出にかかるコストは、 グリッドスケールのリチウム電池は約150ドル。 この値は今後も低下し続けるが、国際応用システム分析研究所（IIASA）の研究者らは、特定の場所でコストをMWh当たり50～100ドルに削減できる選択肢を提案した。
浮力エネルギー貯蔵技術 (BEST) は、水面下でビーチボールを持って放したことのある人には馴染みのある力を利用します。 実際、提案された設計は、重り付きアンカーで海底深くに固定されたプラットフォームから始まります。 これはケーブルを介して、一辺 100 メートル (328 フィート) の高密度ポリエチレン パイプの巨大な正方形アレイに接続されており、各パイプには空気や水素などの圧縮ガスが充填されています。
電力ケーブルを介して地表から送られる電気は強力な電気モーターの駆動に使用され、浮力管を海底に向かって引き下げてエネルギーを蓄えます。 エネルギーを放出する時期が来ると、チューブが解放され、その強力な浮力が電気モーターを逆方向に引っ張り、発電機に変えて電力を送電網に送り返します。
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チームのシミュレーションでは、特定の状況、特に海岸線や山のない島の近くで稼働する洋上風力発電所では、これが安価で効果的なエネルギー貯蔵システムになる可能性があると予測している。 ただし、バッテリーを完全に交換するわけではありません。
これはエネルギー密度と電力密度のトレードオフです。BEST システムは競争力のあるコストで大量のエネルギーを貯蔵できますが、そのエネルギーを素早く貯蔵し放出する点ではバッテリーの方が優れています。
「今日のバッテリーのコストは MWh あたり約 150 ドルですが、BEST のコストは MWh あたりわずか 50 ～ 100 ドルです」と IIASA の研究者 Julian Hunt 氏は述べています。 「バッテリーの設置容量のコストが BEST システム (メガワットあたり 4 万から 8 万ドル) よりも小さいことを考えると、バッテリーと BEST システムを組み合わせて運用して、沿岸都市や洋上風力発電所にエネルギー貯蔵を提供することができます。 また、テクノロジーに多額の投資が行われれば、BEST システムのコストを大幅に削減できることにも留意することが重要です。」
このシステムの世界的な可能性を評価したところ、空気のコストが水素よりも大幅に低く、「大洋諸島および日本、フィリピン、インドネシア、オーストラリア、米国、メキシコ、チリ、ペルー、エクアドル、コロンビアの沿岸」周辺で最も可能性が高いことが示されました。 、キューバ、ジャマイカ、グアテマラ、ホンジュラス、ブラジル、ポルトガル、オマーン、南アフリカ、マダガスカル、ソマリア、コートジボワール、ガーナ。」
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しかし、水素には別の興味深い問題があります。BEST システムは、エネルギー貯蔵システムだけでなく、超安価な水素圧縮システムにも簡単に応用できる可能性があります。 ガスで満たされたチューブが海底に引き上げられるまでに、深海の高い周囲圧力のおかげでチューブはすでに圧縮されています。 この時点で、水素は圧力タンクに捕捉される可能性があります。圧力タンクの設計により、水素は表面に浮き上がるのに十分な浮力が得られます。 あるいは、海底パイプラインを通じてポンプで送り出すこともできる。
研究者らによると、この方法での水素の圧縮は、陸上のコンプレッサーの効率がその半分に近いのに比べて、90パーセントもの高い効率で行うことができるという。 投資コストも従来のコンプレッサーに比べて約 30 分の XNUMX であると推定されており、水素サプライ チェーンにおける重要なコストの XNUMX つが削減されます。
この研究はオープンアクセスです。ジャーナル オブ エネルギー ストレージ.
情報源： いあさ
PlatoAi。 Web3の再考。 増幅されたデータインテリジェンス。
出典: https://newatlas.com/energy/buoyancy-energy-storage-iiasa/
