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May 16, 2023

Seis perguntas sobre longa

Para saber mais sobre armazenamento de longa duração, John Meier, diretor da ClimateBright

Para saber mais sobre o armazenamento de longa duração, John Meier, diretor da ClimateBright Babcock & Wilcox, responde a seis perguntas.

Publicado originalmente por um colaborador convidado da Power Engineering International.

A Babcock & Wilcox (B&W) está ativamente envolvida no avanço de tecnologias de armazenamento de energia limpa de longo prazo, tanto para implantação imediata quanto para sistemas de longo prazo de até 100 horas. A B&W faz parte da equipe da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Energia (ARPA-E) do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia dos EUA.

Este projeto se concentra no desenvolvimento de um aquecedor elétrico de partículas inovador e um trocador de calor de leito fluidizado pressurizado - um sistema de armazenamento de energia térmica de longo prazo que armazena energia por até 100 horas e outras tecnologias para permitir que os produtores de energia armazenem energia solar ou eólica para gerar energia contínua , confiável, em escala de rede. A comprovada e estabelecida tecnologia de caldeira de leito fluidizado pressurizado da B&W é a escolha ideal para levar essa tecnologia à operação comercial.

Para saber mais sobre o armazenamento de longa duração, John Meier, diretor da ClimateBright Babcock & Wilcox, responde a seis perguntas.

JM: Precisamos de armazenamento de energia de longa duração porque as energias renováveis ​​estão se tornando uma parte maior do mix de energia, e fontes renováveis ​​como eólica e solar não estão disponíveis para geração de energia o tempo todo. O armazenamento de energia é necessário para preencher essas lacunas quando o sol não está brilhando e o vento não está soprando para fornecer aos consumidores uma rede elétrica confiável e resiliente.

JM: O armazenamento de energia térmica é o processo de armazenamento de energia renovável em um material de alta temperatura, como areia, cerâmica ou sal fundido. A areia está sendo utilizada no projeto de armazenamento de energia de longa duração NREL DAYS. A areia é um material ideal abundante e de baixo custo, uma vez que é quimicamente estável em uma ampla faixa de temperaturas. A energia térmica na areia pode ser posteriormente convertida novamente em eletricidade ou vapor.

Nosso projeto atual inclui o trocador de calor de leito fluidizado pressurizado da B&W e será capaz de gerar até 135 megawatts de energia por até 100 horas (quatro dias) a partir de energia térmica limpa armazenada com zero emissões de CO2. Ao facilitar o armazenamento de longo prazo de energia renovável de carbono zero, essa tecnologia permite que os produtores de energia forneçam energia à rede 24 horas por dia, inclusive durante períodos de pico de demanda ou quando a geração solar ou eólica não é ideal.

JM:Em termos de disponibilidade, a areia é abundante, barata e ecológica. A areia também é um ótimo meio de armazenamento de energia. Pense em caminhar por uma praia arenosa em um dia quente. Ao caminhar de pés descalços, você pode realmente sentir o calor da energia armazenada na areia. E a areia manterá essa energia por um período muito longo.

JM: Uma bateria de areia, como às vezes são chamados esses sistemas de armazenamento de energia, usa eletricidade para aquecer a areia por meio de elementos de aquecimento. Os elementos de aquecimento são dispostos em uma formação que permite que a areia flua, entrando em contato com os elementos e aquecendo até 1200°C.

A areia aquecida é armazenada em um silo isolado. Quando precisamos recuperar a energia, a areia é movida do silo para o trocador de calor de leito fluidizado pressurizado da B&W. Este é um trocador de calor de contato direto que sopra o ar através da areia, fazendo com que ela se comporte como um fluido. O ar que passa pela areia absorve o calor da areia. O ar pressurizado e quente é então usado para acionar uma turbina a gás para gerar eletricidade.

JM: A areia pode ser armazenada e usada por mais de 100 horas. Como a areia é barata, adicionar mais capacidade de armazenamento térmico é cada vez mais barato. Sistemas de energia térmica como esses podem fornecer de 10 a 100 megawatts de saída de energia elétrica.

JM: O maior benefício do armazenamento de energia térmica é a duração. As atuais tecnologias de bateria de ponta, como íon de lítio ou zinco, fornecem energia por 4 horas – se você quiser 8 horas, precisará de duas delas pelo dobro do custo. O armazenamento de energia térmica pode fornecer energia para geração de energia por centenas de horas com apenas o custo incremental da areia para aumentar a duração da capacidade de armazenamento.