211service.com
Använda tegelstenar för att lagra el
Eldstenar har varit en del av mänsklighetens tekniska arsenal i minst tre årtusenden, sedan hettiternas era. Tillverkad med speciella värmebeständiga leror som bränts vid höga temperaturer, kan eldtegel motstå temperaturer på upp till 1 600 °C. Nu visar ett förslag från MIT-forskare att denna uråldriga uppfinning kan spela en nyckelroll för att hjälpa världen att gå bort från fossila bränslen.
Tanken är att lagra överskottsel som produceras när efterfrågan är låg – till exempel från vindkraftsparker på natten – genom att använda elektriska motståndsvärmare, samma typ som finns i elektriska ugnar eller torktumlare, som omvandlar el till värme. Enheterna skulle använda överskottselektriciteten för att värma upp en stor massa eldstenar, som kan hålla värmen i många timmar, givet tillräcklig isolering. Senare kunde värmen användas direkt för industriella processer, eller så kunde den mata generatorer som omvandlar den tillbaka till el.
Tekniken i sig är gammal, men dess användbarhet i detta sammanhang beror på den senaste tidens snabba ökning av intermittenta förnybara energikällor och särdragen i hur elpriserna sätts. Teknologiskt kunde systemet ha utvecklats på 1920-talet, men det fanns ingen marknad för det då, säger Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, forskare vid MIT:s institution för kärnvetenskap och teknik och huvudförfattare till en ny forskningsartikel som beskriver planen.
Forsberg säger att efterfrågan på industriell värme faktiskt är större än den totala efterfrågan på el, och till skillnad från efterfrågan på el är den konstant. Fabriker kan använda extra värme närhelst den är tillgänglig, vilket ger en nästan obegränsad marknad för den.
Systemet, kallat FIRES (för eldtegelmotståndsuppvärmd energilagring), skulle i praktiken höja minimipriset på el på allmännyttiga marknaden. Elpriserna bestäms en dag i förväg, med ett separat pris för varje entimmessegment av dygnet. Men det systemet kan leda till udda resultat när kraften är väldigt billig att producera. Eftersom driftskostnaderna för sol-, vind- och kärnkraft är försvinnande små, kan marknadspriset sjunka till nästan noll när utbudet möter nästan all efterfrågan, vilket gör anläggningarna oekonomiska.
Genom att avleda mycket av den överskottseffekten till termisk lagring och göra det möjligt att sälja värmen senare när det behövs, kan FIRES hjälpa till att göra kolfria kraftkällor mer lönsamma och därmed uppmuntra deras expansion, säger Forsberg.