Energy Storage & Power Quality Solutions -1- Eger, 2007. november 28.

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
VIRTUÁLIS ERŐMŰ MEGOLDÁS
Advertisements

Kelemen Tas, BS Audit International
Szélkerék-erdők a világban és hazánkban
Megújulók: mekkora támogatást érdemelnek? Dr. Gács Iván egy. docens Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék.
„Esélyteremtés és értékalakulás” Konferencia Megyeháza Kaposvár, 2009
Lendkerekes energiatárolás szupravezetős csapággyal
Galvánelemek és akkumulátorok
Energiaköltségek optimalizálása
ROBUR Gázbázisú abszorpciós Hőszivattyúk
Depóniagáz, mint üzemanyag
Gyors megtérülés termál, vagy hulladékhő hasznosítással, utóbbi esetben a meglévő környezeti ártalmak csökkentésével!
TOYOTA HIBRIDEK – a fenntartható mobilitás alternatívái
Modern technológiák az energiagazdálkodásban - Okos hálózatok, okos mérés Haddad Richárd Energetikai Szakkollégium Budapest március 24.
Út a napenergia hasznosítás felé, avagy sikerek és nehézségek az önkormányzatokkal való együttműködésben.
Fenntartható energiagazdálkodással az éghajlatváltozással szemben: retorika vagy realitás? Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Környezetgazdaságtan.
Hoval nap május 19.- Budapest
A napenergia-piac jellemzői Magyarországon
© Gács Iván (BME) 1/26 Energia és környezet NO x keletkezés és kibocsátás.
A HIDROGÉN TÁROLÁS MAGYARORSZÁGI HELYZETE
Török Ádám Környezettudatos Közlekedés Roadshow,
ÚJ KIHÍVÁSOK, ALTERNATÍVÁK A FENNTARTHATÓSÁG ÚTJÁN „LEGYEN SZÍVÜGYÜNK A FÖLD!” Nukleáris energiatermelés a fenntarthatóság jegyében Bátor Gergő.
MFG-Pro váll-ir. rendszer bemutatása
Elosztott energiatárolás Distributed Energy Storage
© ABB Group July 11, 2014 | Slide 1 Az ABB Magyarországon 2012.
Energiaellátás: Tárolás
Energiaellátás: Előállítás
A jövő és az energia Mi lesz velem negyven év múlva ? Mivel fogok közlekedni ? Fázni fogok otthon vagy melegem lesz ?
A tételek eljuttatása az iskolákba
Mérés és adatgyűjtés laboratóriumi gyakorlat Karakterisztikák mérése 1 Makan Gergely, Mingesz Róbert, Nagy Tamás V
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
Virtuális méréstechnika 12. Óra Karakterisztikák mérése November 21. Mingesz Róbert v
Piller Rudolf SzélerőVép Kht.
Tantárgy: Energia gazdálkodás Készítette: Bratu Gréta
Műszaki furnér gyártás
Geotermikus Energia.
2. AZ ENERGETIKA ALAPJAI.
Az alternatív energia felhasználása
Darupályák tervezésének alapjai
Az EU kohéziós politikájának 20 éve ( ) Dr. Nagy Henrietta egyetemi adjunktus SZIE GTK RGVI.
Szélparkok telepítése és a helyszínek összehasonlító értékelése
szakmérnök hallgatók számára
Energia és takarékosság a háztartásban
A szelektív gyűjtés helyzete, eredményei Kommunikációs kihívások
A diákat készítette: Matthew Will
Az energiapiac liberalizálásának aktuális kérdései, a teljes liberalizálás folyamatának tükrében dr. Szörényi Gábor főosztályvezető Magyar Energia Hivatal.
Atomerőmű Tervezet Herkulesfalva október 1. Gamma Atomerőmű-építő Zrt.
Fázisjavítás és energiahatékonyság
Magyarországi vezetékes szállítás fő vonalai
Geotermikus erőművek létesítésének lehetőségei Magyarországon
Megújuló energiaforrások – Lehetőségek és problémák
S Z É L E N E R G I A.
A pneumatika alapjai A pneumatikában alkalmazott építőelemek és működésük vezérlő elemek (szelepek)
IV. Terjeszkedés 2..
Transznacionális és multinacionális vállalatok
A klinikai transzfúziós tevékenység Ápolás szakmai ellenőrzése
HÁLÓZATRA VISSZATÁPLÁLÓ NAPELEMES RENDSZEREK MAGYARORSZÁGON
Fejlett országokban megvalósított atomerőművi beruházások várható megtérülése Kaderják Péter, Mezősi András, Kerekes Lajos Regionális Energiagazdasági.
Ágazati GDP előrejelző modell Foglalkoztatási és makro előrejelzés Vincze János Szirák, november 10.
2011. március 20. Fuvareszközök Zsibrita Mátyás –
1 E – utakon az EU Glattfelder Béla. Dekarbonizáció 80% Forrás: Európai Bizottság.
Az elektromos autó, jövő a jelenben
Energetikai gazdaságtan
Járművillamosság-elektronika
Decentralizált energiaellátás
A szünetmentes tápegység
Energiahatékonysággal a költségcsökkentés és
Város energetikai ellátásának elemzése
A NAPELEMEK HATÁSA A FOGYASZTÓI KARAKTERISZTIKÁRA Herbert Ferenc november 25.
A szünetmentes tápegység
Bioenergia, megújuló nyersanyagok, zöldkémia
Előadás másolata:

Energy Storage & Power Quality Solutions -1- Eger, november 28.

Energy Storage & Power Quality Solutions -2- Napirend - kulcskérdések Hogyan működik a folyadék-akkumulátor? Alapelve és anyagai A VRB Power Systems Inc. bemutatása Méretei: kW-MW és kWh-MWh Áram/szolgáltatás minősége – reakcióidő, meddő energia ‘Black Start’ képesség Forgótartalék képesség Széláram kiegyensúlyozása energiatárolás által Környezetvédelmi aggályok? Különböző demonstrációs projektek

Energy Storage & Power Quality Solutions -3- VRB Folyadék Akkumulátor Technológia Töltés: Elektronok áramlanak az akkuba. A protonok ellenáramlása kiegyenlíti a töltést. Kisülés: Protonok visszaáramlanak eredeti állapotukba, az elektronok kiáramlanak az akkuból és kiegyenlítik a töltést.

Energy Storage & Power Quality Solutions -4- Modulos vázlat

Energy Storage & Power Quality Solutions -5- Épület kialakítása (nagyobb rendszernél) 35m x 60 metres 2 stories

Energy Storage & Power Quality Solutions -6- Telephely – Richmond / Vancouver, BC, Canada NyRt., amely a VRB-ESS (VRB-Energy Storage System) gyártója Telephely: Vancouver, Canada 48 dolgozó/képviselő 4 országban A VRB and Regenesys szabadalmak tulajdonosa / felügyelője világszerte Cél: megújulók (szél), szigetüzemek, telekommunikáció, áramszolgáltatók (5kW-10MW x 10 óra) Gyártókapacitás: 50kW cellakötegek – kb.15MW (300) 5kW cellakötegek – kb.12.5MW (2,500)

Energy Storage & Power Quality Solutions -7- Mi is az a VRB Energy Storage System? Egy elektrokémiai energia-tároló rendszer, mely környezeti hőmérsékleten működik Elve a vanádium különböző ionizált formáinak redukcióján és oxidációján alapul Egy folyadék-akkumulátor, mely egyetlen eleme a vanádium – így keresztszennyeződés nem léphet fel Az elektrolit sosem használódik el – magas maradványérték Az energiát (elektromosságot) folyékony formában végtelenül lehet tárolni – nagyon alacsony az önkisülése Reverzibilis tüzelőanyag cella – egyazon anyag (vanádium) oxidációja és redukciója Mélyciklusok (20 to 80%) száma >15,000 Azonnali energiavisszanyerés (< 1ms) Az akku olyan gyorsan tölthető, mint ahogy kisül (1:1) A teljesítmény és tárolt energia mennyisége külön meghatározható Nagyon alacsony karbantartási igény

Energy Storage & Power Quality Solutions -8- Hogyan működik a VRB-ESS ? Töltés közben az egyenáram e - -okat továbbít az akkunak. Ezen e - -okat a vanádium elektronfelhője fogadja be és tárolja. A többlet-e - -ok által a protonok (a sav és víz hidrogénatomjai) átáramlanak a membránon az alacsonyabb feszültség felé. Kisüléskor a protonok visszaáramlanak a membránon. A protonok mozgása csekély töltésváltozást okoz, mely a vanádium többletelektronjainak mozgása egyenlít ki. Az elektronok ezen áramlása az akku egyenáram-leadása. A vanádium különböző ionizált formáinak redukcióján és oxidációján alapul. Kénsavban oldva a vanádium mind e - -leadóként, mind e - -felvevőként működik Töltés Kisülés V 4+  V 5+ + e - V 3+ + e -  V 2+ Redukció folyamata Oxidáció folyamata V 5+ + e -  V 4+ V 2+  V 3+ + e -

Energy Storage & Power Quality Solutions -9- Mi is a Vanádium? A vanádium egy ezüstös átmeneti fém, normál állapotban 23 protonja és elektronja, ill. 28 neutronja van. A Vanádium az egész világon megtalálható ásványi formában, pl. olajmezőkön vagy finomítók és szénégetők pernyéjében. Elsősorban adalékként használják vashoz, acélhoz vagy titániumhoz, hogy szilárdabbá, tartósabbá tegye őket. Hiveld Steel és a Vanadium of South Africa a világ legnagyobb Vanádium-előállítói és a VRB stratégiai partnerei a beszerzésben. A Vanádium a periódusos rendszer 23. eleme Atommag

Energy Storage & Power Quality Solutions -10- Vanádium, ahogy bányásszák

Energy Storage & Power Quality Solutions -11- Működési Paraméterek Hőmérséklet tartomány: 0ºC - 40ºC (nincs fagyveszély) Elektrolit koncentráció: mol/liter Kénsavkoncentráció: mol/l (ólomsavas akkuk 30%-a) Electrolit veszélyességi besorolása: EEC 8, 6.1 Reakcióidő <1ms Fajsúly: kg/liter Energiasűrűség: Wh/kg

Energy Storage & Power Quality Solutions -12- A VRB technológia jelenlegi helyzete Jelenlegi fókusz: vanádium-alapú VRB ESS –5kW-10MW - 12 óra időtartamig –Méretezhető különböző alkalmazásokra Teljesítmény: 5kW-os vagy 50kW-os egységekből Tárolt energia: elektrolit hozzáadásával –Egész világra kiterjedő szabadalmak* Erős portfolió a Pinnacle / Sumitomo megszerzéséből * Excl. Ausztrália.

Energy Storage & Power Quality Solutions -13- A VRB-ESS™ technológiai előnyei 70% feletti hatásfok – nagyobb berendezéseknél Alacsony önkisülése miatt töltött állapotban marad, gyakorlatilag végtelenül Tárolt energia-mennyiség könnyen növelhető elektrolit hozzáadásával Ha keverednek is az elektrolitok, ez nem vezet keresztszennyezéshez Működéséhez nem kell operátor, karbantartási költségei nagyon alacsonyak ($0.003/kWh) Környezeti/alacsony működési hőmérséklet >13,000 mélyciklus, mielőtt a membránt cserélni kellene Integrált, kifinomult, multi-kvadráns, gyorsreagálású PCS (vezérlőrendszer) folyamatosan gondoskodik meddő energiáról (VAR)

Energy Storage & Power Quality Solutions -14- Környezeti előnyök Nincsenek nehézfémek (mint pl. ólom, nikkel, cink, kadmium) Nincsenek halogének (Kyotoi Egyezmény) Az ólom-savas akkumulátorokhoz viszonyítva, a főbb környezetkárosító komponensek (CO2, SO2, CO, CH4, NOx) kibocsátása 7-25%-a azoknak a termék élettartama alatt Ezt a rendszert nagyon gyorsan fel lehet tölteni, az ólom-savas akkumulátorok feltöltési idejének töredéke alatt. Az 1:1-es feltöltés/mélykisütési arány ideális a szélerőműves alkalmazásokhoz A VRB-ESS™ -ben alkalmazott elektrolitek élettartama végtelen - nincsenek hulladékkezelési problémák - teljes mértékben újrahasználható A Zöld Akkumulátor

Energy Storage & Power Quality Solutions -15- Energiatároló technológiák összevetése

Energy Storage & Power Quality Solutions -16- Energiatermelési profil tárolással és anélkül

Energy Storage & Power Quality Solutions -17- Szélenergia stabilizálása VRB-ESS alkalmazásával (1). Sum of generators output Time [s] [kW ] (2).Battery is charging (2).Battery is discharging (3).Target output (T=large) G Battery No. 1 ~ No. n Gen (3).Target output (1). Sum of Generator Outputs (2).Battery output G G G (3).Target output (T=short) 1/(1+Ts) (1).Gen output(2).Battery output (3).Target output - + T: Time constant value

Energy Storage & Power Quality Solutions :00:00 10:00:00 12:00:0014:00:00 16:00:00 A VRB-ESS (kék) folyamatosan működik a szélpark termelésének (zöld) kisimítására A szélpark névleges teljesítményének 20%-a már jelentős kisimulást eredményez a szélpark+akkumulátor összteljesítményét (piros) tekintve A VRB-ESS egész nap ‘intelligensen’ töltődik, az 50%-os SOC-t fenntartva J-Power: szélerőmű-teljesítmény napi kisimítása

Energy Storage & Power Quality Solutions -19- Semmilyen más technológia nem tudja ezt gazdaságosan vagy technikailag megoldani Naponta 600 ciklus egy 6MW-os szélerőműparknál

Energy Storage & Power Quality Solutions -20- Piaci szegmensek – a VRB-ESS™ előnyei Jelentős üzemanyag/károsanyag csökkenés Csökkent karbantartási költségek Lehetővé teszi a szél/napenergiákkal való párosítást 3-4 éves megtérülés / ROI kb. 30% Jelentősen hosszabb élettartam (> 10 év) Alacsony karbantartási költségek Mélykisütési képesség Legkisebb környezeti hatás Kisimított teljesítmény Hálózati stabilitás Magasabb bevételek az áramátadásból A kiesett szél hasznosítása Csúcsidő-levágás Terheltség kiegyenlítése Infrastruktúra hatékonyabb használata Tőkeberuházás felfüggesztése

Energy Storage & Power Quality Solutions -21- Az energiatárolás felvevőpiacai Energia- és áramárak dinamikusan emelkednek Újabb és újabb piacoknak lesz gazdaságos alternatíva, egyre gyorsabban Multiple Addressable Markets Current VRB Cost Range – decreasing on volume Load Leveling Renewable Arbitrage RAPS – Wind / Diesel Telco $500 million / y $1 billion / y $2 billion / y $1 billion / y $ billions / y Commercial or end user markets Utility or Cooperative T&D Deferral CAPEX Customer Willingness to pay to achieve acceptable returns in $/kWh

Energy Storage & Power Quality Solutions -22- VRB-ESS jelentős költségcsökkentése a gyártott darabszám növekedésével Projected VRB-ESS Cost at Various Manufacturing Volumes (as % of 2006 Cost) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Current (2006)10 MW100 MW Cumulative Manufactured Volume Total System Cost PCS and ControlsBalance of PlantCell StacksElectrolyte 100% 89% 69%

Energy Storage & Power Quality Solutions -23- Bizonyított technológia – VRB Power Castle Valley, Utah: 250 kW x 8 óra VRB-ESS PacifiCorp. Projekt 3 év sikeres működtetés US$4M tőkebefektetés alternatívája Csúcsidő-levágás – megtérülése 3-4 év

Energy Storage & Power Quality Solutions -24- Bizonyított technológia – Pinnacle VRB King Island, Ausztrália: 250 kW x 4 óra VRB-ESS szél-dízel szigetüzem 4 éves megtérülés a csökkentett üzemanyag- és karbantartási költségekből Károsanyag-kibocsátás 46%-kal csökkent

Energy Storage & Power Quality Solutions -25- Bizonyított technológia - Sumitomo Sapporo, Japán: 4 MW x 1.5 óra VRB-ESS szélerőműpark alkalmazás Japánban több hasonló berendezés is létezik

Energy Storage & Power Quality Solutions -26- Bizonyított technológia – Sorne Hill, Írország – 32MW szélerőműpark VRB telep

Energy Storage & Power Quality Solutions -27- A VRB-ESS műszaki előnyei a telekommunikációs és a napelemes piacokon 5 – 15kW Nem kell újra és újra feltölteni Hosszú élettartam (> 10 év) – elektrolit nem használódik el Magas hatásfok (kb. 80%) Nem csökken a hatásfok a mélyciklusoktól Alacsony karbantartási igény Mindig üzemkész – nincs szükség áthidaló áramra – SOC-t mindig tudjuk Hosszú időtartamú tárolás nem függ az áramellátástól – méretezhető 12 óráig Zárt kör, nincs emisszió – nincsenek hulladékproblémák Nincs gyúlékony anyag

Energy Storage & Power Quality Solutions -28- VRB ESS – UPS (szünetmentes) piac 12 méteres konténerben South Carolina Air National Guard radar rendszere – 30kW x 2 óra = 60kWh Mobiltelefon-antenna telepeknél 12 órás backup (tartalék) is szükséges (biztonsági és katasztrófa-helyreállítási okokból)

Energy Storage & Power Quality Solutions -29- Sales / Customers Tapbury Management – 1.5MW x 8hr VRB-ESS for Irish wind farm PacifiCorp – 250kW x 8hr VRB-ESS (3 years of successful operation) Pinnacle - 1MWH and 3 x 10kWh VRB-ESS for RAPS applications in Australia Magnetek – Letter of Intent for Eighty, 5kW VRB-ESS systems Risø – 15kW x 8hr (120kWh) VRB-ESS, Danish wind applications Eskom – 10kWh VRB-ESS, back-up for substation of major South African utility Solon AG – 10kWh VRB-ESS, solar applications in Germany University of Alaska – 10kWh VRB-ESS, assessment in RAPS applications South Carolina Air National Guard – 30 / 60 kW x 2hr VRB-ESS, back-up power National Research Council Of Canada – 10kWh VRB-ESS, RAPS Strategic order focus – repeat orders, high profile, local market acceptance Strong order pipeline

Energy Storage & Power Quality Solutions -30- Eger, november 28. Köszönjük figyelmüket és várjuk kérdéseiket !