211service.com
Stenen gebruiken om elektriciteit op te slaan
Vuurstenen maken al minstens drie millennia deel uit van het technologische arsenaal van de mensheid, sinds het tijdperk van de Hettieten. Gemaakt met speciale hittebestendige klei die bij hoge temperaturen is gebakken, zijn vuurvaste stenen bestand tegen temperaturen tot 1.600 ° C. Nu toont een voorstel van MIT-onderzoekers aan dat deze oude uitvinding een sleutelrol zou kunnen spelen bij het helpen van de wereld om af te stappen van fossiele brandstoffen.
Het idee is om overtollige elektriciteit op te slaan die wordt geproduceerd wanneer de vraag laag is, bijvoorbeeld van windmolenparken 's nachts, door elektrische weerstandsverwarmers te gebruiken, dezelfde soort die worden aangetroffen in elektrische ovens of wasdrogers, die elektriciteit omzetten in warmte. De apparaten zouden de overtollige elektriciteit gebruiken om een grote massa vuurvaste stenen op te warmen, die bij voldoende isolatie de warmte vele uren kunnen vasthouden. Later kan de warmte direct worden gebruikt voor industriële processen, of kan het generatoren voeden die het weer omzetten in elektriciteit.
De technologie zelf is oud, maar het nut ervan in deze context is te danken aan de snelle recente opkomst van intermitterende hernieuwbare energiebronnen en de eigenaardigheden van de manier waarop elektriciteitsprijzen worden vastgesteld. Technologisch gezien had het systeem in de jaren twintig ontwikkeld kunnen zijn, maar er was toen geen markt voor, zegt Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, een onderzoekswetenschapper aan de afdeling Nuclear Science and Engineering van MIT en hoofdauteur van een recent onderzoekspaper waarin het plan wordt beschreven.
Forsberg zegt dat de vraag naar industriële warmte eigenlijk groter is dan de totale vraag naar elektriciteit, en in tegenstelling tot de vraag naar elektriciteit constant. Fabrieken kunnen extra warmte gebruiken wanneer deze beschikbaar is, waardoor er een bijna onbeperkte markt voor is.
Het systeem, FIRES genaamd (voor energieopslag met weerstand tegen vuurvaste stenen), zou in feite de minimumprijs voor elektriciteit op de nutsmarkt verhogen. Elektriciteitsprijzen worden een dag van tevoren bepaald, met een aparte prijs voor elk uursegment van de dag. Maar dat systeem kan tot vreemde resultaten leiden als stroom erg goedkoop te produceren is. Omdat de bedrijfskosten voor zonne-, wind- en kernenergie verwaarloosbaar klein zijn, kan de marktprijs tot bijna nul dalen wanneer het aanbod aan bijna alle vraag voldoet, waardoor de centrales oneconomisch worden.
Door een groot deel van die overtollige output naar thermische opslag te leiden en het mogelijk te maken om de warmte later te verkopen wanneer het nodig is, kan FIRES helpen om koolstofvrije energiebronnen winstgevender te maken en zo hun expansie aan te moedigen, zegt Forsberg.