Carnotovy baterie
Carnotovy baterie je zařízení pro skladování energii, které ukládá elektřinu ve formě tepelné energie. Během procesu nabíjení se elektřina přeměňuje na teplo a ukládá se v tepelném akumulátoru, během vybíjení se akumulované teplo přeměňuje zpět na elektřinu.[1] Carnotovy baterie je pojmenována po Nicolas Léonard Sadi Carnot, jehož studie stanovily termodynamiku.
Pozadí
[editovat | editovat zdroj]Efektivního využití rostoucího podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů se dosahuje ukládáním tepelné energie do levných materiálů, jako je voda, kameny nebo soli. Baterie Carnot se skládá ze subsystémů přeměny elektřiny na teplo, akumulace tepla a zpětného získávání elektřiny z tepla.
Konfigurace systému
[editovat | editovat zdroj]Systém akumulace Carnotovy baterie se skládá ze tří částí: přeměna elektřiny na tepelnou energii (Power to Thermal, P2T), skladování tepelné energie (Thermal Energy Storage, TES) a přeměna tepelné energie na elektřinu (Thermal to Power, T2P).
Technologie přeměny elektřiny na teplo
[editovat | editovat zdroj]Elektřina může být přeměněna na teplo pomocí různých technologií. [2]
- Topný článek přeměňuje elektřinu na teplo.
- Tepelné čerpadlo přenáší teplo z nízké teploty s přídavnou pracovní energií na vyšší teplotu.
- Vzduch je zkapalněn pro skladování kryogenní energie.
Skladování tepelné energie
[editovat | editovat zdroj]Podle mechanismu skladování energie lze skladování tepla rozdělit do tří typů: citelné teplo skladování, skupenské teplo skladování a termochemické skladování tepla. Skladovací materiály používané pro baterie Carnot jsou:
- Horká voda
- Roztavená sůl (Molten Salt)
- Kámeny nebo zapouzdřený PCM (Phase Change Material, materiál pro fázovou změnu)
- Kapalný vzduch
Technologie konverze tepla na elektřinu
[editovat | editovat zdroj]Teplo může být přeměněno na elektřinu termodynamickými procesy, jako je Rankinův–Clausiův cyklus nebo Jouleův–Braytonův cyklus.
- Tepelný stroj
- Parní turbína
- Plynová turbína
- Organic Rankine cycle
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Carnot battery na anglické Wikipedii.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Carnotovy baterie na Wikimedia Commons
- ↑ IEA Energy Storage Annex 36 - Carnot Batteries [online]. Technology Collaboration Programme Energy Storage, International Energy Agency [cit. 2021-06-17]. Dostupné online.
- ↑ DUMONT, Olivier; FRATE, Guido Francesco; PILLAI, Aditya; LECOMPTE, Steven; DE PAEPE, Michel; LEMORT, Vincent. Carnot battery technology: A state-of-the-art review. Journal of Energy Storage. 2020, s. 101756. ISSN 2352152X. doi:10.1016/j.est.2020.101756.