VITA 1600 Boulevard di Wilson, Seguito 500 ARLINGTON, VIRGNIA I 22209 STATI UNITI TEL: 703/276-1800. Facsimile: 703/243-1865 Internet di : pr-info[at]vita.org
Understanding Metodi del Deposito dell'Energia ISBN: 0-86619-222-0 [C]1985, Volontarii in Assistenza Tecnica
PREFACE
Questa carta in una di una serie pubblicata da Volontarii in Tecnico Assistenza per provvedere un'introduzione a specifico all'avanguardia le tecnologie di interesse a persone in paesi in sviluppo. Si intende che le carte siano usate come orientamenti per aiutare, persone scelgono tecnologie che sono appropriate alle loro situazioni. Non si intende che loro provvedano costruzione o la realizzazione, dettagli. Persone sono esortate per contattare VITA o un'organizzazione simile per informazioni ulteriore ed assistenza tecnologica se loro trovano che una tecnologia particolare sembra soddisfare le loro necessitŕ.
Le carte nella serie furono scritte, furono fatte una rassegna, e furono illustrate quasi completamente da VITA Volunteer esperti tecnici su un puramente base volontaria. Alcuni 500 volontarii stati comportati nella produzione dei primi 100 titoli pubblicati, mentre offrendo approssimativamente 5,000 ore del loro tempo. VITA fornisce di personale Maria Giannuzzi incluso come redattore Julie Berman che si occupa di typesetting e configurazione, e Margaret Crouch come direttore di progetto.
L'autore di questa carta, Clyde S. Ruscelli č stato un Volontario di VITA per molti years. Lui tiene un B.S. in chimica e ha fatto lavoro di laureato all'Universitŕ di Duca e l'Universitŕ di Carnegie-Mellon. Attualmente, Ruscelli compie posti di medico specialista di ricerca indipendenti in chimica fisica ed applicata. La sua esperienza include carbone chimico trattando, stimolazione chimica di ricupero di petrolio ed energia processi di conversione. I recensori di questa carta sono anche VITA Volunteers. Paul J. Hauck č stato un ingegnere meccanico per Westinghouse per i 20 anni passati. Lui disegna sistemi di tubatura e vasi di pressione ed opera e mantiene pompe, motori, calore exchangers, valvole ecc. LeGrand Merriman č un ingegnere elettrico chi funzionň per Westinghouse per 31 anni. I suoi doveri inclusero dirigendo l'installazione, cominciare-su e riparando di equipment. elettrico Lester H. Smith, Jr., un ingegnere elettrico, č un partner fondatore di una ditta consulente ed elettrica responsabile per vario medico, istituzionale, commerciale, e progetti residenziali negli Stati Uniti.
VITA č un'organizzazione privata, disinteressato che sostiene persone lavorando su problemi tecnici in paesi in sviluppo. VITA offre informazioni ed assistenza puntarono ad individui utili e gruppi per selezionare e perfezionare le tecnologie appropriano loro situazioni. VITA mantiene un Servizio di Indagine internazionale, un centro di documentazione specializzato, ed un elenco computerizzato di volontario consulenti tecnici; maneggia progetti di campo a lungo termine; e pubblica una varietŕ di manuali tecnici e carte.
I. INTRODUZIONE DI
Capacitŕ di deposito di energia č essenziale se il massimo economico vantaggio sarŕ guadagnato da piante di potere piccole. A meno che il pianta di potere č operata a carico pieno su una base continua, lŕ sia periodi quando c'č una richiesta di carico piů bassa sulla pianta. Come un risultato di questa richiesta piů bassa, energia di eccesso sarŕ generata, dalla pianta. L'uso di un sistema di deposito di energia permetterŕ per la ripresa di questa energia di eccedenza e suo piů tardi l'uso durante periodi di richiesta alta.
Questa carta presenta una revisione critica delle caratteristiche tecniche, stato di sviluppo, ed economie di deposito di energia vario sistemi e la loro compatibilitŕ con potere piccolo plants. Il piante di potere piccole esaminate qui hanno capacitŕ di generazione fra una serie di 1 a 50 chilowatt (il kW) e consiste di sistemi cosě come mulini a vento e hydropower su piccola scala.
Sistemi di deposito di energia potenzialmente compatibile con potere piccolo piante includono batterie, flywheels, acqua pompata e compresse aria. (* ) Nel selezionare un sistema di deposito di energia per il potere piccolo piante in paesi in sviluppo, i fattori piů importanti a consideri č capacitŕ di deposito richiesta; capitale costa; operando spese; natura del dovere di storage/generation va in bicicletta; la complessitŕ di sistema in termini di come facilmente il sistema puň essere costruito, operň, e mantenuto; la disponibilitŕ di ferramenta; forma di energia recuperabile da deposito; efficienza di conversione; ed il paese č corrente stato di sviluppo tecnico in campi relativi.
In questo esame di sistemi di deposito di energia, enfasi sarŕ, messo sulle caratteristiche tecniche e complessive dei sistemi e loro spettacolo comparato ed efficienza. Le caratteristiche di le tecnologie di deposito di energia varie sono considerate sotto comparato individualmente e poi l'un con l'altro. Basato su questo paragone, raccomandazioni come al deposito piů promettente sistemi per uso in combinazione con hydropower su piccola scala e generatori di energia di vento sono fatti. Dovrebbe essere notato che il discussione di fattori economici (e.g., spese d'esercizio) č basato su dati ottenuti da piante di potere grandi in in gran parte paesi estremamente industrializzati come gli Stati Uniti.
* Le tecnologie di deposito di energia piů avanzate ed altre sono oltre il scopo di questa carta.
Una parola della cautela: Č oltre lo scopo di questa carta a provveda un detailed che pianifica o l'analisi economica di energia sistemi di deposito. Un studio di fattibilitŕ deve essere compiuto per alcun site. Nevertheless determinato, questa carta aiuterŕ nel selezione di promettere a sistema di deposito di energia che merita piů studio dettagliato.
II. ALTERNATIVA DI SISTEMA
Molti sistemi di deposito di energia saranno esaminati in questa sezione: batterie, aria compressa, acqua pompata, e flywheels.
BATTERIE
Batterie sono usate comunemente per immagazzinare l'elettricitŕ generata da macchine di vento e piante di hydropower su piccola scala. Un sistema tipico coppie l'asta di passeggiata della fonte di potere ad una corrente continua (DC) il generatore. L'asta che ruota produce energia meccanica, quale č convertito all'elettricitŕ dal generatore. Elettricitŕ di eccesso puň essere immagazzinato poi in banche di batterie.
Prima di scegliere alcuno generatore e sistema di deposito, Lei deve determini di quanto potere Lei avrŕ bisogno. Tavole 1 attraverso 3 show uso di potere annuale e medio per casa elettrica che scalda ed apparecchi nella serie di 5,000-8,000 chilowattora per anno (il kWh/yr). Un sistema di potere di vento piccolo di 5 kW, come uno attualmente introdotto sul mercato da una societŕ americana, č valutato dal fabbricante provvedere approssimativamente 1,0000 kWh/yr sotto le condizioni di vento di media. Tale sistema sarebbe piů che adeguato incontrare il requisiti di energia di una famiglia individuale in un estremamente industrializzň paese come gli Stati Uniti. (Nessun tentativo č fatto qui per specificare le condizioni di vento essenziale per l'economico operazione di mulini a vento. Ma č stabilito equamente bene che se la velocitŕ di vento non realizza o eccede 12 miglia per ora per la maggior parte dell'anno, il situare di anche una macchina di vento piccola sia economicamente non pratico.) Basato su questa stima, anche una famiglia con molti apparecchi potrebbe generare eccesso sufficiente motorizzi giustificare il costo di deposito di batteria.
Per determinare il costo di una generazione di combinazione e sistema di deposito di batteria, la capacitŕ e numero di vento o hydropower generatori devono essere stabiliti, cosě come un banca adatta di batterie di deposito.
Disegno corretto di capacitŕ di deposito di batteria deve essere basato su anticipato il potere di eccesso per deposito e carica di batteria raccomandata e licenzia percentuali.
Table 1. Requisiti di Energia Annuali e medi dell'Apparecchi Elettrici di 110 Volt
Average Power Estimated Required il per Energia Annuale Apparecchio di il Consumo di
(i Watt) (il kwh) * Preparazione di cibo Frullatore di 385 15 Graticola di 1,436 100 Carving il Coltello 92 8 Caffč di Creatore 894 106 Friggitore Profondo 1,448 83 Lavapiatti di 1,201 383 Uovo Fornello 516 14 Frying il Tegame 1,196 185 Piatto Caldo 1,257 90 Mescolatore di 127 13 Forno di (il microwave) 1,450 190 Range con forno 12,200 1,175 che stesso-pulisce oven 12,200 1,205 Rosticciere di 1,333 205 Sandwich la Griglia 1,161 33 Tostapane di 1,146 39 Trash Compactor 400 50 Waffle il Ferro 1,116 22 Waste Disposer 445 30
* Conservazione di cibo Congelatore di (15 cu ft) 341 1,195 Congelatore di (2 cu ft FROSTLESS DI ) 440 1,761 Frigorifero di (12 cu ft) 241 728 Frigorifero di (12 cu ft FROSTLESS DI ) 321 1,217 REFRIGERATOR/FREEZER (14 CU FT) 326 1,137 (14 FROSTLESS) DI FT DI CU 615 1,829 Modello di Energia Basso 1973, 21 FROSTLESS DI FT DI CU che avvia 2,480 che corre 320 1,200 * La salute & la Bellezza IL LAMP DI GERMICIDAL 20 141 Capelli di Dryer 381 14 Heat la Lampada (l'infrared) 250 13 Rasoio 14 18 Sun la Lampada 279 16 Spazzolino di 7 0.5 Vibratore di 40 2 * Divertimento di casa Radio 71 86 RADIO/RECORD PLAYER 109 109 Televisione di
annerisce & type del tubo bianco 160 350 a stato solido 55 120 Colore di
Tipo di tubo di 300 660 a stato solido 200 440 * Housewares Clock 2 17 Floor il Lucidatore 305 15 Sewing la Macchina 75 11 Vacuum piů Pulito 630 46 * Le luci 75 Watt si gonfia a forma di bulbo (8 each) 600 864 * Il bucato Clothes Dryer 4,856 993 Iron (la mano) 1,008 144 Washing la Macchina (automatico) 512 103 Washing la Macchina (non-automatic) 286 75 Water il Calorifero 2,475 4,219 (recovery) rapido 4,474 4,811 * Conforti Condizionamento Air piů Pulito 50 216 Air il Condizionatore (il room) 1,565 1,889 Letto di che Copre 177 147 DEHUMIDIFIER 257 377 Fan (l'attico) 370 281 Fan (il circulating) 83 43 Fan (il rollaway) 171 138 Fan (la finestra) 200 170 Calorifero di (il portable) 1,322 178 Heating il Blocco 65 10 Umidificatore di 177 163 * Gli attrezzi 1/4 " DRILL 250 2 Sabre la Sega 325 1 Abilitŕ Sega 1,000 5 Macchina da scrivere di 40 7 Water la Pompa (1/3 HP) 420 150 3 " Levigatore, Belt 770 10 * Casa elettrica che Scalda [un] Measured Area Vivente 1,000 SQ. Piedi 17,000 16,300 1,500 SQ. Piedi 21,500 20,800 2,000 SQ. Piedi 26,000 25,500
Fonti: Associazione di Energia elettrica, 90 Viale di Parco, New York New York; Enrico Clews, Potere " Elettrico dal Vento settimana di " Affari, marzo 24, 1973.
Nota: Il consumo di chilowattora annuale e valutato degli apparecchi elettrici elencato in questa tavola č basato su uso normale. Quando usando queste figure per proiezioni, tali fattori come la taglia dell'apparecchio specifico il area geografica di uso, ed uso individuale dovrebbe essere preso in considerazione. Per favore noti che i wattaggi non sono aggiuntivo fin da tutte le unitŕ non č in operazione alla durata stessa normalmente.
[un] Basato su figure pubblicate da utilitŕ locali per case elettricamente riscaldate.
Table 2. Uso del Potere della Casa tipico
Average il Potere Energia Quotidiana Required per il Consumo di
Dattilografi di Apparecchio l'Apparecchio di (i Watt) (il kWh) [un]
Frigorifero: 14 CU. piedi il frostless 615 5.00 1/2 bruciatore di petrolio di HP 400 3.21 Luci (il 100-watt il bulbo) che 100 x numerano di luci 5.60 Tubo di colore di Tivů 300 1.80 Caffč creatore 900 0.60 Tostapane 1,146 0.40 Tegame che frigge 1,196 0.60 Orologi (3) 2 0.14 Piatto caldo 1,257 0.42 Aspirapolvere piů pulito 630 0.63 DISHWASHER 1,201 0.80 Lavatore di vestiti 512 0.25 Dryer dei vestiti 4,856 2.41
21.86 totale
Fonte: Grumman Societŕ per azioni Aerospaziale, Vivendo con Potere di Vento (Bethpage, New York 1975), p. 4.
[un] 21.86 x 30 = 655.80 kWh per mese; 655.80 x 12 = 7,869 kWh per anno.
Table 3. Uso di Casa progettato
Average Power Energia Quotidiana Required per il Consumo di
Dattilografi di Apparecchio l'Apparecchio di (i Watt) (il kWh) [un]
Frigorifero: 21 cu. piedi FROSTLESS DI PHILCO FORD 320 2.56 1/2 bruciatore di petrolio di HP 400 3.21 Luci (il 40-watt il bulbo) che 40 x numerano di luci 2.24 Colore di Tivů a stato solido 200 1.20 Maker di caffč 900 0.60 Tostapane 1,146 0.40 Tegame che frigge 1,196 0.60 Orologi (3) 2 0.14 Piatto caldo 1,257 0.42 Aspirapolvere piů pulito 630 0.63 Lavapiatti 1,201 0.80 Lavatore di vestiti il 512 di 0.25 Dryer dei vestiti 4,856 2.41
15.46 totale
Source: Grumman Societŕ per azioni Aerospaziale, Vivendo con Potere di Vento (Bethpage, New York 1975), p. 4.
[un] 15.46 x 30 = 463.80 kWh per mese; 463.80 x 12 = 5,565.5 kWh per anno.
Domande specifiche che devono essere considerate nel disegnare tale sistema č:
- I tipi di carichi elettrici per essere servito dal sistema. Se corrente continua (DC) motorizzi solamente č richiesto o se inverters devono essere inclusi per completare la conversione dell'elettricitŕ di DC immagazzinata a corrente alternata (AC). Se i carichi per essere servito sono estesamente incandescenti accendendo e scaldando, la produzione del sistema di batteria puň rimanere corrente continua fin da lampade incandescenti e piů calore attrezzatura produttrice (caloriferi spaziali, tostapane stira) operi con successo su DC o AC. Se i carichi sono va in automobile (passeggiate di pompa, ventilatori) di 1/2 horsepower e piů grande o č attrezzatura di comunicazione (radio e televisione Trasmittenti di ), inverters saranno richiesti come una parte di il sistema di deposito.
- Se una generazione di potere multipla ed utente multiplo Il sistema di č richiesto. In domande piů, una primavera singola Promotore di (il mulino a vento, turbina) sarŕ richiesto. Comunque, se che generatori multipli hanno un lavoro, attrezzatura supplementare deve essere aggiunto al sistema per abilitare rendendo paralleli di produzione elettrica. Installazioni di batteria multiple accompagnano generatori multipli come una regola generale. Per di piů Domande di , un promotore primo e singolo, generatore, e batteria deposita denaro sarŕ preferito dovuto alla semplicitŕ di installation, operazione, e manutenzione. Dove steso I sistemi di per servire piů carichi sono desiderati, un aumento in La capacitŕ di del sistema singolo č l'approccio preferito.
- Se ferramenta commerciale con spettacolo stabilito le caratteristiche di sono disponibili. Mentre č possibile a assembla e fabbrica un sistema da componenti non correlati, le opportunitŕ per operazione riuscito saranno migliorate usando sistemi fabbrica-assemblati che sono stati progettň per accoppiare l'un l'altro. Un compromesso in sviluppo del sistema sarebbero acquistare ed accoppiare gruppi di attrezzatura commerciale. Per esempio, un promotore primo e Il generatore di potrebbe essere acquistato e potrebbe essere adeguato ad una batteria Banca di , caricatore, ed inverter.
- Caratteristiche di fonte di energia, da giorno e da stagione. Se Il vento di č la fonte di energia, la sua disponibilitŕ deve essere determinň, su media, per ogni giorno di ogni stagione. Suo La velocitŕ di deve essere valutata anche. Se acqua č la fonte, che le determinazioni stesse devono essere fatte. Se l'energia La fonte di č vento o annaffia, queste determinazioni devono essere fatto in anticipo di disegnare il sistema di deposito. Per Esempio di , venti variano in velocitŕ in tutto di solito il Giorno di ; durante periodi di minimo o nessun vento, il sistema di batteria deve essere capace di creazione sull'energia elettrica il Il generatore di non puň produrre durante quelli periodi. Similmente, che sa la lunghezza e tempo di avvenimento di vento forte La velocitŕ di abiliterŕ un disegnatore per valutare come grande un Banca di batteria di puň essere ricaricata.
- Caratteristiche di richiesta di carico elettriche, da giorno e da condisce. Il quotidiano, caratteristiche settimanali, e stagionali della richiesta di carico elettrica deve essere determinato in avanza di disegno del sistema. Fare elettrico Energia di disponibile al momento del quale č avuto bisogno richiede un del quale di stima accurata di quanto č avuta bisogno a che ore i giorni di which durante l'anno. Per esempio, se acqua č sia pompato per irrigazione, sarŕ probabilmente un continuo carica in tutto stagioni certe. Carichi che accendono vogliono appare solamente nell'inizio di mattina, sere, e presto hours della notte, ma questi carichi appariranno ogni giorno dell'anno anche se il numero di ore varierŕ ogni giorno. Se riscaldamento spaziale sarŕ provvisto, esso la volontŕ probabile sembri solamente un carico sul sistema durante un stagione specifica.
Le spese di un sistema determinato devono essere valutate, basato su discussioni con ferramenta fornitori riguardando specifico:
* specificazioni di spettacolo di per il sistema; * spese di capitale di ; * che invia spese; * motorizza il consumo ed efficienza di operazione; * lavora impegno richiesto per operazione di sistema; e * anticipň vita di componenti di ferramenta.
Avendo affermato questi requisiti per disegno di sistema iniziale e fissando il prezzo di, č chiaro che un ingegnere elettrico ed esperto dovrebbe essere selezionato progettare e sorvegliare installazione di sistema. Una volta un sistema č stato assemblato, lavoratori semi-specializzati potrebbero divenire operatori, ma ci dovrebbe essere sufficientemente soprintendenza da qualcuno addestrato nella ferramenta di componente per condurre del tutto necessario manutenzione di routine.
Nessun tentativo č fatto qui per specificare ferramenta che deve essere fatta dall'ingegnere elettrico selezionato per disegno di sistema, in collaborazione con fornitori di ferramenta specifici.
Ci sono molti tipi di batterie di deposito. Molti di questi, in palcoscenici vari di sviluppo, abbia caratteristiche di spettacolo superiore alla batteria di piombo-acido. Comunque, in termini di in tutto spettacolo dimostrato, costi, la vita utile, e commerciale disponibilitŕ, la batteria di piombo-acido č la piů conservativa e scelta economica (veda Tavola 4). Batterie di piombo-acido industriali con stime di potere a 225 ampere-ore e la vita di rigenerazione cicli ad approssimativamente 1,800 sono commercialmente disponibili.
Table 4. Paragone delle Batterie di Deposito di Oggi
Battery Densitŕ Da: [b]
Cost [Peso di a] il Volume di Life[c] Batteria Type (Dollars/kWh) (Wh/kg) (kWh/cu.meter) (i Cicli)
Argento-Zinc 900 120 310.8 100/300 Nichelio-cadmium 600 40 127.1 300/2,000 Nichelio-iron 400 33 49.4 3,000 Carico-acid: 50 22 91.8 1,500/2,000
SOURCE: D.L. Douglas, " Batterie per Deposito di Energia il " Simposio su Deposito di Energia, 168 Riunione Nazionale, americano Chimico Societŕ di , Preprint Combustibile Divisione, Vol. 19, no. 4 (Washington, D.C.: ACS, 1974), PP. 135-154.
[al Costarono all'utente. [capacitŕ di Batteria di b] č riferita inversamente per tassare di scarico. che I valori mostrati sono per la 6-ora percentuale. [c] Vanno in bicicletta la vita dipende da un numero di fattori, incluso profonditŕ di scarico, percentuale di carica e licenzia, temperatura, e ammonta di prezzo eccessivo. Serie mostrata č da piů severo a il dovere modesto.
ARIA COMPRESSA
La passeggiata tratta male di sistemi di potere di vento o hydropower su piccola scala piante possono essere collegate a compressori di benzina convenzionali ed usato a aria di negozio a pressioni sull'ordine del pollice quadrato di 600 libbre (il psi). Le arie compresse possono essere di conseguenza depressurized attraverso turbine convenzionali per generare l'elettricitŕ, o puň sia collegato attraverso ingranando per uso dell'energia immagazzinata per motorizzare alcun apparato meccanico guidato da un'asta che ruota o passeggiata cintura. Efficienze di 75 percento possono essere raggiunte per utilizzazione dell'energia immagazzinata. La benzina compressa o puň essere aria o benzine di combustibile (e.g., naturale benzina o idrogeno) . However, per scopi di questa carta la discussione riferisca solamente ad aria compressa.
Le economie di deposito saranno molto favorevoli se esistendo sottoterra capacitŕ di deposito come petrolio vuotato esegue una battuta di rimando, carbone miniere, o aquifers possono essere usati. deposito Sotterraneo di naturale benzina č un usň estesamente e la tecnologia economica. Se sottoterra contenitori di deposito sono usati, spese sono minimizzate, ma un certo ammontare di perdita di benzina di residuo irrecuperabile (20 percento o piů) debba essere accettato come una sanzione penale. che benzina di pressione Alta puň anche sia immagazzinato in contenitori di acciaio. However, se contenitori nuovi devono essere acquistato, il capitale costa per una pianta di potere grande puň essere grandemente increased. Per piante piccole, serbatoi di acciaio sono un pratico alternativa.
ACQUA POMPATA
Acqua pompata, immagazzinň sopra di terra o sottoterra, puň essere anche + usato come un'apparecchiatura di deposito di energia in combinazione con su piccola scala idro o generatori di energia di vento. Pumped l'acqua come un aiuti in picco che livella per generazione di hydropower elettrica č stato usato negli Stati Uniti fin dai primi 1930s. Le scelte per ricerca di energia forse č piuttosto simile ad aria compressa con 5-15 percent' efficienza complessiva che quell'ottenne da air. compresso deposito Sotterraneo in tipi vari di vuotň miniere o aquifers offre dei vantaggi di costo su deposito di superficie, fin dalle spese di costruzione di serbatoio puň aumentare grandemente il costo totale di costruzione di pianta di potere.
Deposito di acqua pompato in un serbatoio speciale puň essere provvisto durante periodi di flusso di fiume alti. Durante sgelo di primavera o piovoso stagioni il flusso di fiume puň essere capace sviluppare piů potere che il sistema elettrico puň consumare. che L'acqua immagazzinata puň essere poi rilasciato per generazione di potere durante periodi di carico di picco futuri o seasons. asciutto aree Estese di terra devono essere allagate per provvedere deposito sufficiente o pondage per un hydroplant. Perdite di a causa di evaporazione, irrigazione, e l'infiltrazione nel suolo sono difficili valutare e puň variare a volte. Quando evaporazione percentuali sono alte, un stagno poco profondo con un'area di superficie grande č svantaggioso.
I dati disponibili su spese per sistemi di deposito di acqua pompati sono dedotto completamente da megawatt metta in ordine di grandezza piante di potere. Per il potere piccolo piante, dati di costo applicabili devono essere calcolati per alcuno luogo determinato considerň.
FLYWHEELS
Il flywheel č un'apparecchiatura nella quale permette deposito di energia il forma di un wheel. che ruota energia Meccanica come quello dal asta che ruota di un'energia di vento o sistema di hydropower puň essere convertito all'energia cinetica di un flywheel di basso-attrito per energia di Eccedenza di storage. da un vento o sistema di hydropower immagazzinň nel flywheel che ruota puň essere recuperato di conseguenza come ruotando asta energia meccanica o possibilmente convertě ad elettrico via di energia un generatore per soddisfare richieste di picco.
L'energia immagazzinata nel flywheel č data dalla formula W = 1/2 [Iw.sup.2] dove " č l'energia immagazzinata W ", io " sono il momento di l'inerzia del flywheel, e " w " č la velocitŕ angolare in radianti per secondo del flywheel. Uno delle caratteristiche attraenti del flywheel la sua adattabilitŕ č ad una serie larga di energia requisiti per piante di potere piccole nei 1-50 kW range. Il massa del flywheel e la sua velocitŕ angolare puň essere variata ottenga questa serie di capacitŕ di deposito. Le Efficienze di č potenzialmente alto e le densitŕ di energia di 66 watts/kilogram possono essere raggiunte per potere che alza velocitŕ di rotazione di 1,800 a 3,600 rivoluzioni per minuto (il rpm) ingranando all'asta che ruota di generatori di potere piccoli, se il vento o idro.
Spettacolo riuscito richiede disegno accurato ed alto-forza Acciaio di materials. č usato da anni, ma composites moderno, come leghe di metallo, fibra di vetro, e fibra di polymer/carbon, provveda la forza richiese per coesione durante il dovere steso cicli per prevenire fallimento catastrofico del flywheel ad alto rotazione speeds. Actually, legno e bambů sono a buon mercato, alto-forza materiali di flywheel che sono economicamente competitivi coi materiali compositi e sintetici citati sopra.
Il flywheel č piuttosto competitivo con deposito di energia alternativo sistemi per piante di potere piccole in termini di efficienza, deposito densitŕ di energia, e cost. flywheels Piccolo che provvede 30-1,000 watt-ore (Wh) di deposito di energia per circa $50-100/kW č stato sviluppato (veda Figura 1).
Flywheels č piccolo, ma č alta tecnologia apparecchiature richiedendo know-how di ingegneria sofisticato da parte di quelli che vogliono selezioni la ferramenta e disegni il fiammifero al vento o hydropower installation. Once installň, operatori semi-specializzati possono mantenga queste installazioni sotto la soprintendenza di un ingegnere.
III. COMPARISIONS E RACCOMANDAZIONI
Tavole che 5 e 6 danno a paragoni delle densitŕ di energia, conversione
efficienze, stato di sviluppo tecnico costarono dati, e domande potenziali dei tipi vari di deposito di energia comunque, systems. che Questi paragoni sono stati basati su dati ottenuti da piante di potere grandi, e perciň deve essere aggiustato per piccolo piante di potere.
Il criterio essenziale per selezionare un sistema di deposito di energia are: (1) la tecnologia dovrebbe provvedere efficienza di conversione alta; (2) ferramenta commerciale dovrebbe essere attualmente disponibile; e (3) spese dovrebbero essere favorevoli comparato a scelte alternative.
Basato sul criterio su, i sistemi di deposito di energia di piů probabilmente essere ambo tecnicamente fattibile ed economico č:
1. Conversione di a generatori di via di elettricitŕ e deposito in Batterie di piombo-acido di .
2. Deposito di come energia meccanica in un flywheel con ricupero come energia meccanica.
3. Compressed deposito di aria, combinato con un turbogenerator per ricupero di energia immagazzinata come elettricitŕ o come meccanico Energia di .
4. Pumped che acqua ha combinato con un turbogenerator per ricupero di energia immagazzinata come elettricitŕ o come energia meccanica.
BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING L'ELENCO
ABELSON, P.H., ED. Uso di Energy:, la Conservazione e Supply. Special Scienza di Washington di Compendium., D.C.: l'Associazione americana per l'Avanzamento di Scienza, 1974.
ADAMS, J.T. Elettricitŕ ed Apparecchi Elettrici Handbook. New York di , York: Arco Publishing Nuovo Co., 1976.
Ayer, Franklin A. Symposium su Ambiente e conservazione di energia. EPA 600/2-76/212:PB-271 680. Washington, D.C. : Stati Uniti Agenzia di Protezione Ambientale, 1975.
BERKOWITZ, J.B. e Silverman, H.P. " Energia Deposito ". Procedimenti di
di Simposio, ottobre 6, 1975. P.O. Inscatoli 2071, Princeton, Nuovo Jersey di 08540: Sottocomitato di Tecnologia Nuovo ed Electrothermics e Divisioni di Metallurgia, Societŕ di Electrochemical 1976.
Bockris, l'Energia di J.O. New York di Options., New York: John Wiley & Figli di , 1980.
Brookhaven Laboratorio Nazionale. Procedimenti di degli Imprenditori di ERDA Review Riunione su Deposito di Energia Chimico ed Idrogeno Energia Sistemi. CONF-761134. Upton, York: Brookhaven Nuovo Laboratorio Nazionale, 1976.
Chubb, l'Analisi di T.A. " di Dissociazione di Benzina il Potere Termale e Solare Sistema di . " Energia Solare 17. New York, New York: PERGAMON Press, 1975, pp. 129-136.
COHEN, R.L. e Wernick, J.H. Deposito di " idrogeno le Proprietŕ di Materials:
e Possibilitŕ. " Scienza 214, 1981, pp. 1081-1095.
deWinter, F. e Cox, M., eds. " Sistema del Deposito dell'Energia Meccanico per un kWe del 10 Pacco di Potere Solare. " Sun--la Fonte Futura di Umanitŕ di Energia. New York di , New York: Pergamon Stampa, 1978.
Douglas, Batterie di D.L. " per Deposito " di Energia. Simposio di sull'Energia Deposito di . 168 Riunione Nazionale, Societŕ Chimica americana Divisione di di Combustibile Chemistry. Preprints Vol. 19, N.ro 4, 135-154. Washington di , D.C.: Societŕ Chimica americana, 1974.
DUFFIE, J.A. e Beckman, W.A. Energia Solare Processi Termali. New York di , York: John Wiley Nuovo & Figli, 1974.
Fickett, l'A.P. " Combustibile-cella Potere Pianta " americano Scientifico 293(6), 1978, PP. 70-76.
Lordo, S., ed. Disegno di batteria ed Ottimizzazione. Procedimenti di di Simposio di . Vol. 79. P.O. Inscatoli 2071, Princeton, New Jersey 08540: Batteria Divisione, Societŕ di Electrochemical, 1979.
Grumman Societŕ per azioni Aerospaziale, Vivendo Con Potere di Vento. Bethpage, New York di : Grumman Societŕ per azioni Aerospaziale, 1975.
Harboe, Henrik. L'Uso di Aria Compressa per Deposito di Energia. 168 Riunione Nazionale, Societŕ Chimica americana, Divisione di Combustibile Chemistry. Preprints Vol. 19, N.ro 4, 155-161. Washington D.C. DI : Societŕ Chimica americana, 1974.
Jensen, l'Energia di J. Londra di Storage., Inghilterra e Boston, Massachusetts: NEWNES-BUTTERWORTHS, 1980.
Johnson, D.G.; Escher, W.J.D.; e Pangborn, J.B. Energia Nuova da una Fonte Vecchia: Hydrogen da Acqua Cadente. Societŕ di di Automobilistico Engineers, N.ro 789135, Warrendale, Pennsylvania: La Societŕ di di Ingegneri Automobilistici, 1978.
Marier, D. Vento Potere per il Homeowner. Emmaus Pennsylvania: Rodale Stampa, 1981.
Mathis, D.A. la : Idrogeno Tecnologia per Energia la 1976. Tecnologia di Energia Review N.ro 9. 18901 Viale di Cranwood, Cleveland, Ohio 44128: CRC Stampa, 1976.
McMullan, J.T.; Morgan, R.; e Murray, R.B. Energia Risorse e Supply. New York, York: John Wiley Nuovo & Figli, 1976.
MCGOWN, L.B. e Bockris, J.O. Come Ottenere Energia Pulita ed Abbondante. New York di , New York e Londra, England: Plenum Stampa, 1980.
McGuigan, D. Harnessing il Vento per Casa Energy. Charlotte, Vermont 05445: Garden Modo che Pubblica Co., 1978.
McGuigan, D. Harnessing il Potere di Acqua per Casa Energy. Charlotte, Vermont di 05445: Modo di Giardino che Pubblica Co., 1978.
McIntyre, J.D.G. ; Srinivasan, S. e Will F.G., eds. Elettrodo I Materiali di e Processi per Energia i Procedimenti di Storage. di Simposio di . Vol. 77-6. P.O. Inscatoli 2071, Princeton, New Jersey 08540: Batteria di e Divisioni di Elettrochimica Fisiche e Energia Tecnologia Gruppo, Societŕ di Electrochemical, 1977.
Portola Institute. Energia Innesco--Solare, Acqua, Vento, e Biofuels. Fremont, la California 94536: Stampa di Fricks-parchi, Inc. 1974.
Scott, F.M. Hydropower Da Sottosuolo Pompň Deposito. 168 Riunione Nazionale, Societŕ Chimica americana la Divisione di Fuel Chemistry. Preprints Vol. 19, N.ro 4, 85-91. Washington D.C. DI : Societŕ Chimica americana, 1974.
Silverman, J. Dimostrazione di ed. " di un Flywheel A buon mercato in un Energia Deposito Sistema. " Energia Deposito. New York di , New York: Pergamon Stampa, 1980.
VEZIROGLU, T.N. e Seifritz, W., eds. " Idrogeno Energia Sistema ". Procedimenti di di Seconda Mondo Idrogeno Energia Conferenza, Zurigo di , Svizzera, il 1978. New York di 21-24 agosto, New York: Pergamon Stampa, 1978.