11/02/2014 - Analyse der Energiespeicherung und der anschließenden Verwendung durch Mikroturbine

Menéame

Forscher der Nationale Universität für Fernlehre (UNED) und CIEMAT Sie haben ein Gerät entwickelt und studiert, mit dem es produziert wird. elektrische und thermische Energie aus einer Mikroturbine, die wiederum die Energie, die in Form von Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff gespeichert ist.

Obwohl Mikroturbine kein Speichergerät für sich selbst ist, ist sie Teil eines Speichersystems und bietet eine neue technologische Anwendung.

Eine der größten Herausforderungen für erneuerbare Energien besteht darin, Lagerung, was es ermöglichen würde, sie unabhängig von den Wetterbedingungen zu nutzen und sich an die Nachfrageschwankungen anzupassen.

"Die Primärenergie wird in einer chemischen Form - Wasserstoff und Sauerstoff - durch die Wasserelektrolyse gespeichert, mit der beide Komponenten getrennt werden. Diese Energie kann durch den Einsatz erneuerbarer Energien wie Wind oder Solarvoltaik gewonnen werden, oder es kann sich um überschüssige Netzenergie handeln." erklärt Francisco Toja-Silva Forscher der UNED derzeit beim ICESAT und Haupturheber der Studie.

In der Studie, veröffentlicht in Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, haben Ingenieure Parameter und Leistungsmerkmale bereits bestehender Bauteile - wie Turbine oder Kondensator - verwendet, indem sie eine neue Anlage entwickelt haben, die den gesamten Mechanismus bildet. "Wir haben die Gleichungen, die das Verhalten der einzelnen Komponenten regeln, zusammengeführt, um die Leistung des gesamten Systems zu berechnen," fügt Toja-Sylva hinzu.

Mikroturbine und Lagersystem

Das Gerät wurde berechnet, um einen grundlegenden Energiebedarf in einem Wohngebiet Norwegens als Beispiel zu decken. Diese KWK-Anlage - sie liefert Strom und Wärme - nutzt die Energie kontinuierlich, da in Norwegen eine hohe und konstante Wärmenachfrage herrscht.

"Es würde auch in kalten Gebieten Spaniens gelten, sofern es einen ständigen und stabilen thermischen Bedarf gäbe," sagt Antonio Rovira, Forscher der Technische Hochschule für Industrieingenieure der UNED und einen der Autoren der Studie. So könnte sie im Winter in einem Wohnkomplex der Pyrenäen verwendet werden, aber es wäre nicht das beste Gerät für einen Bereich, in dem die Wärmenachfrage nur in kleinen, isolierten Phasen der intensiven Kälte lag.

Die Mikroturbine und das Speichersystem könnten für Verbraucher geeignet sein, die einen Überschuss an Energie haben, "gut, weil sie sie aus erneuerbaren Quellen erzeugen oder weil sie in Talstunden Energie verbrauchen wollen - wenn diese übrig bleibt und die Kosten geringer sind -, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff mit einem Elektrolysator aus Wasser erzeugen," fügt Toja-Sylva hinzu.

Die Studie zeigt eine hohe Energieeffizienz des Systems, die sogar höher ist als die durch herkömmliche Kessel erzeugte Wärme- oder elektrische Energie. "Da es sich um ein geschlossenes System handelt, wird die Primärenergie besser genutzt, was ihre hohe Energieeffizienz gewährleistet," schließt der Ingenieur.

Bibliographische Referenz:

Francisco Toja-Silva, Antonio Rovira. “A First and Second Thermodynamics Law Analysis of a Hydrogen-Fueled Microgas Turbine for Combined Heat and Power Generation”, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 136, febrero 2014. DOI: 10.1115/1.4025321.

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Laura Chaparro - Referat Wissenschaftliche Kultur (UCC+i/FECYT)

OTRI-UNED

lchaparro@fsof.uned.es

91 398 9682

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