Én egy nem szivárgó energiatárolásra gondoltam. A gravitációs tárolás ilyen, ha nem párolgó közeget /víz/ használunk. Leegyszerűsítve arra gondoltam, hogy nagy mennyiségű tömeget viszünk fel magas helyre, egy hegy oldalában/tetején kialakított tárolóba/területre betároláskor, majd engedjük le a hegy lábánál levő tároló/raktár területre az energia kivételekor. Egy vagy több sínpáron mozognának a tömegek. Elsőre nagy méretű (pl 2mx2mx4m), több tonnás (pl 38tonna) betontömbökre gondoltam, amelyeket teljesen automatizált rendszer tenne rá a kocsikra, venne le, és juttatná el a helyükre a felső vagy alsó raktár területen (vagy másik raktározott blokk tetejére).
Magyarország sajátosságait figyelembe véve, első közelítésben, egyszerűsítve 400 méteres szintkülönbséget tételeztem fel, ilyen módon több helyen lehetne létesíteni ilyen energiatározót.
Mit mond a matek
Szóval ezekkel az egyszerűsített adatokkal a következőre jutottam:
- az 5000GWh maximum eltárolandó energiához ekkora átlagos szintkülönbséggel kb 120 millió betontömbre lenne szükség. Ezek legyártása Magyarország éves költségvetésével összemérhető mennyiségű pénzbe kerülne (47 ezer miliárd Ft), ha jelenlegi piaci árat veszünk alapul egy m3 beton legyártásához. Nyilván egy ilyen projectnek saját betongyára lenne, és a nagy gyártott mennyiség miatt a beton előállítási árát le lehetne szorítani, illetve mindenféle optimalizáció segítségével az árat tovább lehetne csökkenteni. Tegyük fel mondjuk a 1/10-ére. Az összegek még így is csillagászatiak.
- be- és kitárazási teljesítmény. Kb 6000MW. Ez annyit jelent, hogy csúcs időben 6*10^8 kg anyagnak kell felfele/lefele mozognia 1 m/s függőleges irányú sebesség-komponenssel. Ez 600 000 tonna. A képletünk: Pmax = deltaEh / t = m * deltah * g / t - vegyük a t-t egy másodpercre, vegyük a deltah-t egy méterre, és kijön a fenti szám (g-t 10m/s2-nek vettem). Nyilván, ha gyorsabban tudjuk fel/le mozgatni a tömeget, akkor kisebb tömeg is elegendő lenne, ugyanakkor ez a függőleges irányú komponens, és ha mondjuk 10%-os emelkedőre építjük a síneket, akkor kb 10m/s lenne a sebesség, ami 36km/h, egy kezelhető sebesség - tekintetbe véve az automatikus ki és berakodást. Oké, ez hány kocsit jelent? 600 000 / 38 = 15 800 kocsi. Hát, ez bizony baro sok. Hmm, tegyük fel, hogy kétszer akkora a sebesség, ekkor a kocsik száma még mindig 7900. A 400 méteres szintemelkedés 4020 méter hosszú pályát jelent 10%-os emelkedésnél. Hány kocsi fér fel? Ha hosszában vannak a súlyok, akkor mondjuk 900. Tehát 15 800 / 900 = 17 sínpár kell. Ha van 10 helyszínünk, akkor kb 2 sínpár helyszínenként.
Illetve lehet még optimalizálni, azzal, hogy esetleg fel tudunk tenni két blokkot egymás tetejére, vagy akár széles 4 méteres sínpárral széltében is közlekedhetnek a blokkok, és persze lehet más blokkméret is, ami a kapacitást növelni tudja.
Következő lépés
Nem számoltam a meglevő atomenergia kapacitással és a szélenergia kapacitással sem. Ezek jelentősen csökkenteni fogják a tárolási igényt, és a be-, kitárazási teljesítmény igényt is.
Az atomenergia egy kb állandó alapteljesítményt fog adni, gyakorlatilag a fogyasztási görbét lesüllyeszti. A szélenergia (habár Magyarországon nem jelentős az adottságaink miatt) pedig valamelyest kiegyenlítő szerepet fog játszani.
Még mindig egy egyszerűsített modellről beszélünk, egység (400m) szintemelkedésű tározókkal, és a napenergia skálázását is bután vesszük, hiszen más, erre optimálisabb tájolással elérhető, hogy télen relatív nagyobb teljesítményt adjon le. Ekkor a napenergia termelés göbre púpossága csökken, kiegyenlítettebb termelést szolgáltat az egész évben (amire szükség van a tározási igény csökkentéséhez).
(két robot taxi rendszer van használatban az USA-ban, a másik a Tesla Robotaxi)
szerintem ha visszakeresünk itt a topikban, volt szó többször is a robot autókról, és hogy hogyan változtathatják meg alapjaiban a közlekedésünket, kb, amiről Dávid is magyaráz.
Annyiban nyilván nem belpolitikai kérdés, hogy jelenleg egész Európában nincs sehol robot taxi szolgáltatás, ellentétben az USA-val és Kínával. Főleg jogi szabályozási okok miatt. (bürökrácia, túlszabályozás) Ugyanezen okok miatt nem használhatják az FSD szolgáltatást a Tesla tulajdonosok (bár ez ügyben már zajlanak tesztek különböző európai nagyvárosokban, zajlik az engedélyezési eljárás /lassan/).
Nagy részét megnéztem (bár kicsit pörgettem benne). Tetszett. Szimpatikus volt a hozzáállás, és a megvalósítás is. Továbbítottam építész haveromnak és építész feleségének, kíváncsi vagyok, mit szólnak hozzá.
Fasza gondolkodás, fasza hozzáállás, fasza megvalósítás, érdemes meghallgatni, megnézni. Élőben is lent voltam a Gyüttmenten de sajna ez ott nekem kimaradt:
Elsőre ezek baromi nagy számok tényleg. Aztán végülis nem feltétlenül az.
Az 5000 GWh-t ha nézzük, mondjuk kell 500millió darab 10kWh-s tároló. Ez bizony ha fentről nézzük annyira nem is irreális. Egy mai ecar-ban van 40-80kWh tároló, és a legtöbb esetben naponta ennek csak egy szűk részét használjuk, ritka a 0-100% használat nap mint nap, az csak egy szűk szegmens. Az átlagos autós km számok 30-50km körül vannak, amiben benne van az is aki napi 300-at megy meg sok sok kis körös néhány km-es ovis vásárlós kör is.
Most vettem kb 22kWh lifepo aksit (CATL 280Ah-s cellák ) 600ezer ft alatt volt. Ha mondjuk 10 évig tudom használni, ez évente 60ezer ft-ban van jelenleg mostani kisker ft áron. Persze ez nem a rendszer ára, csak a szűk tárolási körnek az ára, mert van bms, inverter vezérlés, erősáramú cuccok, kell az energia forrás is napelem vagy más formában, stb. A teljes rendszer mondjuk lesz ennek 3 szorosa anyagilag, akkor évente 180ezer ft-ban van plusz az amortizáció mindenestől, meg mondjuk 20 évente komplett rendszer csere de apránként ahogy épp mi döglik be. Szóval irtó nagy számok, aztán lehet mégsem olyan hű de gigasok, meg mellette nem fizetsz áramdíjat se túl sokat, azt megspórolod. Ha ezt nem "rezsivédett" alapon nézzük, hanem normál piaci áron (nehéz mert ott az a fránya áramtőzsde mint komoly lépcső, bár ha magadnak megtermeled akkor nincs ), akkor végülis kb kitermeli saját magát nagyságrendileg 20 éves élettartam alatt. Azaz nem feltétlen nyílt hurkú a dolog, hanem ha hosszú idő alatt is de belátható tud lenni, főleg ha megfelelő hosszú lejáratú pénzügyi eszközöket is raknak mögé ilyen olyan konstrukcióban (sajna hazánkban olyan az átlagos jövedelemszint amilyen). Főleg ha lesz párszázmillió elektromos autó netán amiknek mondjuk 10-20%nyi akkukapacitását ilyen céllal használod ki.
10 éve még ettől a szinttől jóval messzebb voltunk, mára már érezhetően nagyon közelít ez a lehetőség.
Persze tudom ez összetettebb dolog, az egész állományt fogyasztást le kell managelni, mert épp mikor milyenek a hálózati viszonyok. A "vészeseti" tartalék erőművek sem árt ha ott vannak valahol a háttérben, stb. Viszont ha van sok sok kis tárolás nem olyan nagy gond ha néha kritikus esetben lekapcsol a hálózat. Nyilván egy vasöntöde az nem az az eset, vagy gyógyszer és vegyi gyár, az külön kezelendő. Ha nem vágjuk tönkre magunkat meg a bolygó élővilágát nem elképzelhetetlen ez a forgatókönyv se. A kérdés hogy a fűtési oldalon a hőszivattyú tömeges használat télen ennek hogy vág alá, mert ez sem könnyű kérdés, és egyre több van belőlük. Nyáron ez kevésbé, mondhatni semennyire sem kritikus.
Mindenesetre azt hiszem belátható időn belül komoly továbbképzés elé néznek a rendszerirányítók :-).
Nem nagyon értem az eszmefuttatásod, a katalizátor sok ezer ciklusban részt vehet, de hagyjuk.
A lényeg az, hogy van egy igény a megújulók pillanatnyi fölös termelésének tárolására, és termeléshiányos időben visszanyerésére.
Erre jelenleg SZET–eket és egyre inkább akkumulátoros tárolókat használnak. Nagyobb léptékű tárolásra ezek jelenleg nem alkalmasak, itt jön képbe a hidrogén konverzió. A hidrogén tárolása azonban macerás, ezt lenne hivatott második lépcsőben megoldani a Sabatier–reakció, a jól kezelhető metán végtermékkel. Nincs köze az egésznek a légköri széndioxidhoz, azt hozhatják akár Répcelakról is.
Ebből nem igazán lehet. De ha figyelembe veszed hogy magnézium karbonátból és nikkel karbonátból kell fémet készíteni, melyek során co2 keletkezik + hidrogént előállítani (legolcsóbban metán bontásával lehet, minden más pl víz bontás ennél lényegesen energia pazarlóbb) ezeket egybeépíteni, majd az egészet 260 fokon üzemeltetni, vigyázni hogy az egész ne szaladjon túl (hőtermelő folyamat) és az egész vége metán.....
Lényeg az hogy legfeljebb annyi co2-t tudsz semlegesíteni mint amennyit a katalizátor előállításához felhasználsz, sok-sok energia befektetése után.
Biztosan van haszna a kutatásnak, de nem a CO2 megkötésben (azt bízzuk a növényekre).
A kieli csapat egy bevált elvet alkalmazott az új katalizátornál: atomi szinten kombinálták a nikkel és a magnézium elemeket. Egyesített kristályosodásuk szilárd oldatot képez. Csak röviddel a reaktorban végbemenő tényleges reakció előtt válik szét ez a vegyület, apró nikkelrészecskéket képezve. A magnézium-oxid stabilizálja a részecskéket, és biztosítja, hogy a CO₂ különösen hatékonyan adszorbeálódjon.
„Ez a nanoskálájú szerkezet kulcsfontosságú” – mondja Anna Wolf doktorandusz, a tanulmány vezető szerzője. „A nikkelrészecskék egyenletesen oszlanak el, és a magnézium-oxid jelentősen támogatja a metántermelést.”
"A katalizátor a nikkel, segít a hidrogén aktiválásában, az van beágyazva magnézium oxidba,"
Hát a cikkben szó sincs arról, hogy magnézium oxidot nikkellel "kevernének" hanem ott nikkel és magnézium van.
Cikk szerint ehhez adnak CO2-t.
Magnézium oxid ha reagál a co2-vel abból magnézium karbonát lesz.
Mindenesetre ez valami bulvárosított cikk mert nagyon nem pontos a fogalmazása, és inkább tovább gondoljuk mi lehet. Az energiamérleg így is gyalázatos.
Csak itt nikkelben szilárd oldatban tartanak magnéziumot, a co2 reakció során magnézium oxid keletkezik - ott van a leírásban.
Nano technológia a nagy felület és az egyenletes elosztáshoz kell.
Lehetne még az, hogy magnézium oxid reagál a CO2-el, de akkor magnézium karbonát keletkezik és nem lesz olyan szabad szén, amivel később hidrogén hozzáadásával metánt lehetne előállítani.
És ami legszebb, hogy a magnézium carbonát, vagy oxid formában fordul elő a természetben. Nagyon sok energiával lehet belőlük fém magnéziumot előállítani.
Szóval, az így kapott metán arany árban lesz. És a nap végén összességében még csak CO2 sem spórolunk vele.
A szín fém magnézium előállítása carbonátokból CO2 keletkezéssel jár.........
Szín fém magnézium kell hozzá. Az annyira "szereti" az oxigént, hogy a CO2 ben is simán ég. Magyarán "elveszi" az oxigént a CO2-től igen sok hőtermeléssel járó folyamat után visszamarad a tiszta szén és magnézium oxid
Az így nyert szenet a víz bontás után hidrogénnel reagáltatják.
Amit itt kitaláltak, hogy a magnéziumot nikkelben oldva nem lesz olyan gyors a hőfejlődés a magnéziumoxid keletkezésekor.
Magnézuim oxid egy stabil anyag, úgyhogy ez a "katalizátor" egyszer használatos.
Továbbra is energetikai katasztrófa (több energia kell hozzá mint amit nyerünk a végén), ipari méretben van olcsóbb megoldás metánt előállítani szénből.
Amit megtakarítanak, az a CO2 felbontása, de hát ki akarja ezt a többlet energiát ráfordítani, ha anélkül is tudjuk ezt + a földgáz olcsóbb.
Hagyjuk meg a növényeknek a CO2-t. Ők ingyen, környezetszennyezés nélkül elvégzik azt, amit mi drágán és a környezetet szennyezve
3. van ~5000 GWh-nyi tároló kapacitásunk, amiből nem veszik el az energia hosszabb idő alatt sem.
és ez mi lenne? és milyen áron?
Akkor már talán egyszerűbb abból a pénzből globális HDVC hálózatot építeni. Ok 20.000 km en cca 60+% a veszteség de még így is jobban jössz ki mint 5000 GWh tárolóval.
És akkor csak telepítesz a csúcs igényhez képest 10x akkora napelem kapacitást, és globális forrásoldali vezérlést.
És még mindig olcsóbb vagy mint az akkumulátorokkal.
Szezonális energiatárolós, szimulációs prodzsekt (napenergia elrakva télire országos szinten) státusz:
Tisztán napenergia termelésből kb ~7,6x-os növelésre lenne szükség, azt feltételezve, hogy
1. minden éppen nem használt, de megtermelt napenergiát el tudunk tárolni
2. nincs be és kitárazási teljesítmény korlátozás az elektromos energiára
3. van ~5000 GWh-nyi tároló kapacitásunk, amiből nem veszik el az energia hosszabb idő alatt sem.
A szimulációban nem veszek figyelembe semmi más energiatermelést (se másik megújulót /szél, vízenergia, biomassza erőművek/, se az atomenergiát).
A Mavir által szolgáltatott 2024-es adatokkal dolgozok, amelyeket felaggregálok napi szintre.
(pontos számok:
szorzó: 7,625x
tárolási kapacitás: 4 946 787 MWh)
Következő lépés: le fogom futtatni a szimulációt különböző be- és kitárazási teljesítmény korlátozásokkal, illetve még előtte összeszedem,hogy ebben a korlátozás nélküli szimulációban mekkora volt a maximum és minimum ki és bemenő teljesítmény a tározásnál. ehh, inkább megcsináltam gyorsan. :D
Én is gondolkodok hasonlón, most tesztelgetem a 20 db 280Ah-s Catl celláimat, eddig elég jók. Kíváncsii leszek összejön-e nálam a teljes energiakiváltás sziget üzemben, még pár hónap szabadidő és kész lesz :.-)
Kb 5 évre visszamenőleg megvannak a fogyasztási termelési adataink, az alapján a december január necces, sőt nem lesz meg, viszont kap K-re is és Ny-ra is kb. 1.5kW plusz napelemet függőleges tájolással, ami télen jól jöhet. Kérdés elégséges lesz-e. Most úgy gondolom igen azaz a jelentős túlnapelemezés meghozhatja az éves kánaánt.
