Volan ile elektrik enerjisi depolanması


Bu videoda volan ile depolanan hareket enerjisi güç kaynağının kesilmesiyle dönmeye devam ediyor, volan (flywheel) bağlı bulunduğu motor da bir generatör gibi hareket ederek güç çıkışı vermektedir. Alternatif akım çıkışı dört diyot ile dc’ye çevrilmekte ve ledli el fenerini beslemektedir. Volanlar gelişmiş ülkelerde enterkonnekte (grid network) sistemlerde ve ağır sanayi tesislerinde önemli bir dengeleme unsuru ( frekans, yük, akım, gerilim v.s.) olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde henüz bilinen bir uygulamaya sahip değildir, ancak TEİAŞ  MYTM tarafından fizibilite çalışmaları devam ettiği bilinmektedir.

Volan (flywheel) ile elektrik enerjisi depolanması

Kinetik enerjinin bir volanın kütlesinde depolanması yüzyıllardır bilinen bir yöntemdir. Volanlar: kontrollü güç sağlamak, büyük güç etkileri meydana getirmek amacıyla, uzay, ulaşım, telekomünikasyon ve nükleer araştırma endüstrilerindeki güç sistemlerinde başarıyla kullanılmaktadırlar.

Ancak, volanlarda depolanmış enerjinin miktarı, pompalanmış su ve sıkıştırılmış gaz yöntemlerine kıyasla çok düşüktür.

Dünyanın hiç bir yerinde büyük ölçekli volan sistemi enerji depolamak amacıyla kullanılamamaktadır .

Volan kullanarak enerji depolamadaki temel sorun, volanın yapım malzemesinin çelik olmasıdır. Çeliğin gerilim/yoğunluk oranı nedeniyle, büyük miktarda enerjinin depolanabilmesi için, volanın çok büyük olması gerekmektedir ki bu durum maliyeti çok yükseltmektedir . Depolama kapasitesinin artırılabilmesi için, gerilim/yoğunluk oranları yüksek, hafif kompozit malzemelerin geliştirilmesi   gerekmektedir.   Bu malzemeler çeliğe kıyasla daha emniyetlidir : çünkü volan kırıldığı zaman kinetik enerjinin büyük bir kısmı malzemenin tamamen parçalanması için harcanmakta ve küçük parçacıklar oluşmaktadır. Volanlar düşük miktardaki enerjinin kısa sürede depolanması için uygun sistemlerdir.

Bu yöntemin diğerleri ile kıyaslanabilir hale gelebilmesi, maliyeti düşük ve uygun yapım malzemelerinin geliştirilip kullanılması ile mümkündür.

Atalet Depolama:

Hızla dönen volanlar ( fly-wheel ) ile enerji depolama yeni bir fikir değildir. Son zamanlarda karma malzemelerden ( metal + polyester + reçine ) volanlar yapılmıştır. Bununla birlikte enerji depolama olanakları sınırlı kalmıştır. Çünkü belli bir dönme hızının ötesinde volan parçalanabilmektedir. Magnetik yataklar üzerine yerleşmiş 15.000 d/d hızla dönen bir volana 24 saat süreyle 400 WH / kg ‘lık depolama yapmak kurumsal olarak mümkündür. Sistemin verimi ( yeniden depolanan enerji / tüketilen enerji ) mükemmeldir.Yaklaşık % 80 dir.

Kaynaklar:

1)R.   Toland,   in   Proc.   1975 FIywhell     Technology     Symp., Berkeley, CA, Report ERDA 76-85, (1975)

2)L.J. Lawson, Design and ıcsting of Hight Energy Density Flyvvheels for Application to Flywheel/Heat Engine Hybrid Vehicle Drives, 1971 Intersocicty Energy Conversion Engineering Conf., Boston, London, (1981)

 

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir