Innowacyjne metody magazynowania ciepła

• Autorzy: Jastrzębski P. , Saługa P. W.

Identyfikatory

DOI

10.24425/124376

Warianty tytułu

EN

Innovative methods of heat storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kończące się zasoby paliw kopalnych, a także niestabilność produkcji energii ze źródeł odnawialnych powodują, że zrównoważone zarządzanie produkcją i zużyciem energii stanowi jedno z naczelnych wyzwań XXI wieku. Wiąże się ono również z zagrożeniami stanu środowiska przyrodniczego m. in. wskutek negatywnego wpływu energetyki na klimat. W takiej sytuacji jednym ze sposobów poprawy efektywności gospodarki energetycznej – zarówno w skali mikro (energetyka rozproszona), jak i makro (system elektroenergetyczny), mogą być innowacyjne rozwiązania technologiczne umożliwiające magazynowanie energii. Ich skuteczna implementacja pozwoli na jej gromadzenie w okresach nadprodukcji i wykorzystanie w sytuacjach niedoboru. Wyzwania te są nie do przecenienia – przed współczesną nauką staje konieczność rozwiązywania różnego rodzaju problemów związanych z magazynowaniem między innymi z zastosowaną technologią czy sterowaniem/zarządzaniem magazynami energii. Technologie magazynowania ciepła, nad którymi są prowadzone prace badawcze dotyczące zarówno magazynów opartych na medium takim jak woda, jak i magazynów wykorzystujących przemiany termochemiczne czy też materiały zmiennofazowe. Dają one szerokie możliwości zastosowania i poprawy efektywności systemów energetycznych zarówno w skali makro, jak i mikro. Oczywiście właściwości technologiczne oraz parametry ekonomiczne mają wpływ na zastosowanie wybranej technologii. W artykule przedstawiono porównanie magazynów czy sposobów magazynowania ciepła oparte na różnych materiałach z określeniem ich parametrów pracy czy kosztów eksploatacji.

EN

Finite fossil fuel resources, as well as the instability of renewable energy production, make the sustainable management of energy production and consumption some of the key challenges of the 21st century. It also involves threats to the state of the natural environment, among others due to the negative impact of energy on the climate. In such a situation, one of the methods of improving the efficiency of energy management – both on the micro (dispersed energy) and macro (power system) scale, may be innovative technological solutions that enable energy storage. Their effective implementation will allow it to be collected during periods of overproduction and to be used in situations of scarcity. These challenges cannot be overestimated - modern science has a challenge to solve various types of problems related to storage, including the technology used or the control/ /management of energy storage. Heat storage technologies, on which research works are carried out regarding both storage based on a medium such as water, as well as storage using thermochemical transformations or phase-change materials. They give a wide range of applications and improve the efficiency of energy systems on both the macro and micro scale. Of course, the technological properties and economic parameters have an impact on the application of the chosen technology. The article presents a comparison of storage parameters or heat storage methods based on different materials with specification of their work parameters or operating costs.

Słowa kluczowe

PL

produkcja energii; magazynowanie energii

EN

energy production; energy storage

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 105
• Strony: 225--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jastrzębski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Kraków

autor

Saługa P. W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Zarządzania, Kraków

Bibliografia

• [1] Avghad i in. 2016 – Avghad, S.N., Keche, A.J. i Kousal, A. 2016. Thermal Energy Storage: A Review. IOSR- Journal of Mechanical and civil engineering 13(3), s. 72–77.
• [2] Basecq, V. i in. 2013. Short-term storage systems of thermal energy for buildings: a review. Advances in Building Energy Research (ABER) 7(1), s. 66–119.
• [3] Belka, W. 2014. Wykorzystanie betonu jako masy termicznej w budynkach efektywnych energetycznie. Warszawa.
• [4] Danielak, M. 2014. Nowe możliwości akumulacji ciepła i chłodu. Polski Instalator s. 38–40.
• [5] De Garcia, A. i Cabeza, C.F. 2015. Phase change materials and thermal energy storage for buildings. Energy Build 103, s. 414–419.
• [6] Droste-Franke i in. 2012 – Droste-Franke, B., Paal, B.P. i Rehtanz, C. 2012. Balancing Renewable Electricity: Energy Storage, Demand Side Management, and Network Extension from an Interdisciplinary Perspective.
• [7] Główny Urząd Statystyczny 2017. Energia 2017, s. 28.
• [8] Graus i in. 2011 – Graus, W., Blomen, E. i Worrell, E. 2011. Global energy efficiency improvement in the long term: A demand- and supply-side perspective. Energy Efficiency 4(3), s. 435–463.
• [9] Hauer, A. 2013. International Renewable Energy Agency, Technology Brief 4 (E17). Thermal Energy Storage, A-ETSAP and IRENA, January.
• [10] Nuytten, T. i in. 2013. Flexibility of a combined heat and power system with thermal energy storage for district heating. Applied Energy 104, s. 583–591.
• [11] Parra, D. i in. 2017. An interdisciplinary review of energy storage for communities: Challenges and perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Elsevier Ltd, 79 (May), s. 730–749.
• [12] Wojciechowski, H. 2017. Technologie magazynowania energii. Cz. I, s. 20–27.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).