Podmořská fyzikální baterie Ocean Battery bude ukládat energii na dně oceánu  
V příbřežních oblastech světových oceánů pracují větrné turbíny, plovoucí solární farmy i přílivové či vlnové generátory. Vyrábějí spoustu energie a v budoucnu jí bude ještě daleko víc. Vyrobenou energii je nutné skladovat, k čemuž může dobře posloužit systém fyzikální baterie Ocean Battery na mořském dně.
Systém Ocean Battery. Kredit: Ocean Grazer.
Systém Ocean Battery. Kredit: Ocean Grazer.

Zdroje obnovitelné energii přinášejí řadu výhod a vedle nich také komplikace. Jednou z hlavních je, že musejí být jištěné systémy pro ukládání vyrobené energie. V nich je energie k dispozici, když Slunce nesvítí nebo vítr nefouká. Jedním z takových systémů je i pozoruhodná „Ocean Battery“, nový design zařízení pro uskladnění energie, který funguje tak trochu jako přehrada s vodní elektrárnou na dně oceánu.

 

Logo. Kredit: Ocean Grazer.
Logo. Kredit: Ocean Grazer.

Koncept Ocean Battery vytvořil nizozemský startup Ocean Grazer. Je navržena tak, aby ji bylo možné instalovat poblíž příbřežních generátorů obnovitelné energie, jako jsou větrné turbíny, plovoucí solární farmy či přílivové a vlnové systémy. Ocean Battery tvoří tři hlavní komponenty. Jednou z nich je betonový rezervoár, který pojme až 20 milionů litrů sladké vody, uskladněné za nízkého tlaku.

 

Tento rezervoár je propojen systémem pump a turbín s velikým roztažitelným vakem na mořském dně. Nadbytečná elektřina z obnovitelných zdrojů bude pumpovat vodu z rezervoáru do vaku. Když bude po této elektřině poptávka, stačí jen uvolnit vak a samotný tlak mořské vody vytlačí vodu z vaku do rezervoáru. Přitom se roztočí turbíny, které vyrobí elektřinu a pustí ji zpátky do rozvodné sítě.

 

Schéma systému Ocean Battery. Kredit: Ocean Grazer.
Schéma systému Ocean Battery. Kredit: Ocean Grazer.

Podle týmu Ocean Grazer by tento systém měl mít účinnost mezi 70 a 80 procenty a měl by zvládnout neomezený počet cyklů po dobu své životnosti, která by měla přesáhnout 20 let. Technologii Ocean Battery lze vybudovat v rozmanitém měřítku. Jeden betonový rezervoár pojme 10 MWh energie, přidání dalších rezervoárů celkovou kapacitu této podmořské fyzikální baterie zvýší. Přidáním dalších komponent k systému pump a turbín může zvýšit dostupnost energie, která může být dodávána rychleji, pokud je to třeba.

 

Design Ocean Battery je zajímavý, ale není jediný, na němž se dnes pracuje. Podobný projekt připravuje Subhydro, v jehož systému dochází k přečerpávání mořské vody na mořském dně. Odborníci MIT vyvíjejí další koncept tohoto typu, který zahrnuje duté betonové koule. Další projekty sázejí na vztlak a využívají uskladňovanou elektřinu k potopení balónovitých nádob, jejichž uvolnění spojené s návratem na hladinu zase dodává elektřinu do sítě. Jak se zdá, po ruce máme celou řadu zajímavých řešení. Stačí si jen vybrat a pořádně na tom zapracovat.

 

Video: Ocean Grazer - Ocean Battery – Utility-scale offshore energy storage

 

Literatura

New Atlas 9. 1. 2022.

Datum: 11.01.2022
Tisk článku



Diskuze:

Blbý dotaz

Ivan Kumas,2022-01-13 22:56:03

Proč to musí být uzavřený systém, respektive, proč tam musí být ten vak. Bez něj by to dle mého fungovalo stejně, tedy s nějakými filtry proti nečistotám ....

Odpovědět


Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-13 23:46:24

Dotaz dobrý. Zpětný tlak vody do odčerpané dutiny v betonu bude stejně, i když se voda vytlačí do moře v hloubce 200 metrů. Myslím, že to souvisí se snazší údržbou uzavřeného cyklu se sladkou vodou. Voda z řeky drahá nebude. Nejen životnost čerpadla a turbíny. Po odčerpávání betonové nádrže vzniká malý tlak ( vypařují se pak i vodní páry při nízké teplotě), čili systém (ventily, čerpadla, vak) by se zanášel solí. Nebo by se zvyšovala její koncentrace. Mořská voda obsahuje asi 3,5 % solí. 1 m3 mořské vody tedy obsahuje 35 kg solí ( z toho 30 kg NaCl). Rozpustnost NaCl je asi 34%, takže by se roztok mohl i koncentrovat a být víc agresivní.
Naznačujete filtry proti nečistotám, na dně moře (v Nizozemí) bude písek. Filtry by se ale v protisměru dost čistily. Ani bahno nasáté do systému není nic dobrého pro výkonná čerpadla. Ani pro turbíny vodních elektráren.

Odpovědět


Re: Re: Blbý dotaz

Karol Kos jr.,2022-01-14 08:57:34

Pane Floriane, při vší úctě, vy opravdu věříte, že ten systém bude fungovat do vakua? Že tam dostanou řekněme 2500 mikronů, aby se jim tam ta sladká voda začala vařit a vypařovat někde kolem těch 5°C, co ta voda okolo asi má?
Jako byl jsem tu nařčen, že kompresor je neefektivní, kvůli tepelným ztrátám, tady provádíte (sice vratnou) změnu stavu kapalina-plyn, ale ta dodaná nutná energie na tu změnu je podle mě nevyužitelná. Vyveďte mne prosím z omylu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Blbý dotaz

Tomáš Pilař,2022-01-14 10:00:05

Myslím, že to máte(máme) marné. Pan Florian je schopen pominout technologický (= cenový) rozdíl mezi nalitím betonu do základů a odlitím betonového kesonu v suchém doku (s následným transportem a usazením do moře), rozdíly izolace proti průsaku konstrukce zevnitř a ven, problémy se stabilitou konstrukce namáhané tlakem zevnitř (to je jednoduché, např. plynovod) a tlakem zvenčí (to je složité, např. ponorka), takže se obávám, že ani nedocení, jak blbě se odněkud čerpá, když nedochází v vyrovnávání tlaku. Na všechny položené otázky má univerzální odpověď "Jde to, bylo to prokázáno v praxi". Přitom nikdo netvrdil, že to nejde, všichni upozorňovali pouze na to, že technické obtíže jsou toho rozsahu, že se to má udělat jinak (retence nad hladinou, retence na pevnině...)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-14 20:50:19

Pane Pilaři, díky za příspěvek typu nicnejdesmus a všechnošpatnysmus. Kesony jste sem zavedl Vy a dutý uzavřený válec není keson. Keson je zvon dole bez dna. Váš údaj o množství betonu na 1 m3 kesonu je hezký. Jak velký keson, jak hluboko a proč keson?
Ocean Battery má 4 válce, uvažujme každý vnitřního průřezu 100 m2, tedy průměr 11,2 m a délky 50 m mají každý 5 000 m3, dohromady 20 000 m3. Viděl jsem v Praze počátkem 70 let stavět Nuselský most technikou letmé betonáže, půlky oblouků trčely proti sobě a koukaly z nich až do spojení silné ocelové roksory. Po zatvrdnutí se bednění posouvalo po několika metrech nad asi 70 m údolím.
Betonový válec tedy nepotřebuje ani suchý dok. Nejpřirozenější způsob přepravy válce je válení po mírném sklonu do moře. Na pokraji v mělkém moři se uzavřený válec pevně spojí s rovnou základnou dole a s osazením výstupů pro potrubí ve víku může trochu plavat ( nebo se lehce potápět zavěšený pak pod a za lodí) a být tažen nad místo uložení. Po napuštění vodou ( sladkou) a po zatížení klesne na dno. Zakotvení do základových studní.
Jedno víko válce může být kovové vyztužené nosníky proti vnějšímu tlaku. Víko má i reaktorová nádoba 1000 MW v Temelíně. A při výměně paliva se odšroubuje, takže šrouby dotáhnou, těsnění drží na tlak 17,6 MPa a přes 300 °C
Válec je vhodný tvar z hlediska mechaniky u betonové dutiny má Ocean Battery, je klenutý jako mostní oblouky.
Beton má pevnost proti tlaku minimálně 40 MPa..A není problém zpevnit ocelovými roksory.
Pro Karol Kos, já jsem Vás s z ničeho nenařknul. Máte 9 příspěvků, nereagoval jsem na žádný a ni to nemá cenu. Přijal jsem to, že Ocean Battery má podle obrázku 4 válce.
Také pro p.Pilař
Já o žádném vakuu nepíšu, jen o nízkém tlaku stejně jako nízký tlak uvádí článek.
Voda pokud má vřít již při 20°C, musí mít vnější tlak hodnotu jen 2,3 kPa ( jen 4,5 x méně jak normální tlak). Pro 5°C nebo 8°C si tlak někde najděte.
Tlak nasycené páry při 0°C je 260 pascalů a to je tlak par proti atmosférickému tlaku při odparu na volném povrchu.. Voda se odpařuje při každé teplotě i led sublimuje.
Video var vody při nízkém tlaku při posunu pístu.
https://youtu.be/xnr71J8rNSE
Snad se shodneme, že voda na dně nebude studenější jak 4°C, kdy má největší hustotu. Průměrná teplota stálá teploty jeskyní bývá u nás kolem 8°C.
Právě energie, kterou musíme vynaložit k odčerpání vody z dutiny proti tlaku mořské vody vně vaku, to je energie , která s nějakými ztrátami je rovná energii, kterou získáme napuštěním betonové dutiny. Hlavní ztráty ( uvádí účinnost 80%) bych viděl v reverzní turbíně a generátoru výroby elektřiny.
Kavitace panu Hrčírikovi
https://www.atlascopco.com/cs-cz/construction-equipment/resources/blog/cavitation-in-centrifugal-pump
"definuje kavitaci jako „tvorbu částečných dutin v kapalině způsobených rychle se pohybující pevným tělesem (jako je vrtulové kolo) nebo vysoce intenzivními zvukovými vlnami. V důsledku kolapsu těchto podtlaků v okolní tekutině dochází také k bodové korozi a opotřebení pevných povrchů (například kovových nebo betonových).“
Kavitace je velmi častým problémem u čerpadel, zejména u odstředivých, protože tento stav přímo souvisí s funkcí oběžného kola čerpadla. "
Reverzní turbíny mají i přečerpávací elektrárny, ví se, že kavitace existuje a jak konstruovat, aby byla malá.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Karol Kos jr.,2022-01-15 00:47:48

Máte válec plný vody. Tu vodu odčerpáte, ale ten válec musíte něčím naplnit.
Pokud byste ten vznikající "prázdný" objem ničím nenaplnil, nepodařilo by se vám nic odčerpat, protože ta blbá voda je tak nějak (téměř) nestlačitelná. Jediné co v tomto případě máte k dispozici je ta voda, respektive vodní pára. Ta ovšem začne vznikat pouze pokud dosáhnete bodu varu a dodáte energii pro odpaření. Teplotu vody nijak nezvýšíte, proto musíte snížit tlak.
Pro 5°C je tento tlak pouze 865 Pa absolutních (uváděl jsem chybně 2500 mikronů). Takhle nízko podle mě běžné pumpy nepracují.
Ale dokud nedosáhnete pumpou tohoto tlaku, voda nezačne vřít a tvořit vodní pára co vyplní prostor bez vody, nevyčerpáte z tunelu nic. A tedy udržujete nižší tlak vody a čekáte až se vypaří dostatek vody a pára zaplní prostor. Tím ovšem odeberete teplo stěnám nádrže.
Tak se vám třeba podaří vodu vyčerpat. Teplota par i stěn je nízká, třeba ideálně někde kolem 0°C. Ovšem po dobu uložení se stěny i pára dostane zase na těch asi 5°C, což zase komplikuje napouštění. Zase máte v nádrži plyn, vodní páru a musíte tu páru zase kondenzovat na vodu, tím snížíte její objem a pak máte místo pro tu vodu z vaku. Což ovšem zase znamená, že zvýšením tlaku zvýšíte teplotu, aby mohla předat kondenzační teplo stěnám a zase musíte počkat až se teplo přenese a děj dokončí.

Můžeme klidně předpokládat (ale já si to nemyslím), že třeba tenhle popsaný děj je dostatečně rychlý a není příliš energeticky náročný - nepočítal jsem kolik vody potřebujete odpařit na vyplnění těch nádob a jak dlouho to bude trvat.

Bohužel pro nás, ten var, vznik bublin a páry se děje nejprve a právě na pracovních částech pumpy lopatkách a pístech - ty bubliny pak krom kavitace způsobují, že pumpa místo nestlačitelné vody tahá páru a tedy nepracuje. Což jste sám viděl na tom odkazovaném videu. Takže se ani na ten tlak 865 Pa nemusíme dostat (což si myslim bude realita).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

D. Hruška,2022-01-15 01:34:30

Tak z toho válce vytáhnou šnorchl nad mořskou hladinu a máte po problému. Dle mého složitě řešíte detail, na kterém ten koncept vůbec nestojí. Když ho někdo vyrobí, fungovat bude. Důležitá je reálná ekonomika - ideálně aby se to zaplatilo bez dotací, ale v tom jsem skeptičtější. Klasické přečerpávací elektrárny jsou rychle rentabilní, protože jsou stavěné k vyrovnávání denní křivky spotřeby. Čím častější cykly, tím rychlejší návratnost. Ocean Battery by místo křivky spotřeby spíše vyrovnávala špičky a propady v produkci větrné elektřiny a ty jsou na moři, předpokládám, podstatně méně časté. A oproti přečerpávací elektrárně předpokládám také podstatně vyšší náklady na výstavbu i nižší životnost. Postavit podmořskou tlakotěsnou konstrukci je podstatně složitější než vybudovat přehradní nádrž stejného objemu. Nadruhou stranu předpokládám, že na placatém severu Německa nebo v Dánsku moc možností ke stavbě klasických přečerpávaček nebude, takže moc vhodných alternativ k Ocean Battery není. Ale když se rozhodli k hloupému energetickému mixu, musejí teď utíkat k takovým složitostem.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Vojta Ondříček,2022-01-15 05:36:51

Ten šnorchl pochopitelně udrží vstupní tlak vody čerpadla aspoň na atmosférickém tlaku, takže bod varu vody ve spodní nádrži bude běžných zhruba 100°C.

Vylepšit tuto situaci by mohlo být umístění čerpadla hlouběj pod onu spodní nádrž, třeba o nějakou desítku metrů. To by pak dovolilo i praktické vakuování spodní nádrže a tím využít plně její kapacitu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-15 13:09:31

Pan Hruška píše rozumně, v betonové dutině může být atmosférický tlak. Nedovedu si představit, proč by se po smontování potrubí měl vzduch odčerpávat na velmi nízký tlak (řešit vakuum je nesmysl), nehledě na to článek píše nízký tlak. Mezi betonovou dutinou a čerpadlem/turbínou může být vložena ocelová nádoba objemu řekněme osobního auta, která by řešila možnost dobíhání turbíny po vypnutí tlakovým (mechanickým) ventilem. Nehledě na to, že válec na ležato má dole jako ve žlábku slušnou zásobu vody, která se vyčerpat do dna nemusí.
Zdejší odborníky na neřešitelné problémy snad uklidní, že tlakové lahve na kyslík pro autogeny mají 150 atmosfér (15 MPa) a s ventily se manipuluje ručně.
Když bude v betonové dutině atmosférický tlak, tak napuštěním se tlak zvýší na 20 atmosfér ( 2MPa) a vysátím sníží na 1 atmosféru (0,1 MPa). Čili jediné , co se stane, bude to, že objem přečerpané kapaliny se sníží o 0,5 % ( 1:200) tedy o 0,5% se sníží účinnost. Účinnost je asi 80%, takže se nestane skoro nic.
Vaše připomínka, že Dánsko, Nizozemí.. nemají kopce na přečerpávací elektrárny je podstatná. Kdo stál na hrázi v Nizozemí (nejmenuje se tak zbytečně), kde postavili hráz a odtlačili moře o 85 km, tak chápe, jak si tam cení pevné země.
Takže podvodní akumulační systém je tam dobrý nápad.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Pavel Nedbal,2022-01-15 14:11:22

Prosím Vás,
proč kolem toho tolik proslovů. Jediné kriterium pro akumulační systém je (MWh x účinnost) : cena za dobu životnosti. Pokud Dánsko, Nizozemí a další placaté krajiny nemají kopce, musí si to zařídit jinak - domluvit se s okolím i o případné stavbě přečerpávačky třeba v Německu, nebo Švédsku. Třeba když zamíříte na Neuschwanstein (m.j. doporučuji navštívit), tak se tam hory tyčejí rovnou z nížiny a jsou tam jezera. Cena jen naroste o transport a Zelené Výpalné, ale přesto dobré. U nás máme pěkné potenciální přečerpávačky pod Krušnými horami, ale i jinde.
Zde popsaný proces má strašně malou kapacitu a je neskutečně drahý. Dlouhé Stráně by se tomu vysmály!

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-15 15:50:54

Pane Nedbale, já jsem protestoval proti příspěvkům k Ocean Battery, které neodpovídají fyzice. Nejsem expert přes energetiku, ale utkvělo mi, Německo není schopno transportovat efektivně přebytky větrné energie ze Severního moře ani do svého Bavorska. Takže delokalizace výroby a místní akumulace elektřiny má význam.
Kdyby přenos elektrické energie byl tak jednoduchý a výhodný, že se stačí dohodnout, tak se může posílat bez akumulace přes celou Euro -Asii podle denních špiček a nočních minim.
Plyn cestuje do Evropy nejen ze Sibiře, ale dnes i zkapalněný z Ameriky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Pavel Nedbal,2022-01-15 19:17:45

To, že Němci nejsou ochotni (podotýkám, jsou ale toho schopni!) si postavit vedení od Severního moře k Bavorákům (třeba i DC), je jejich problém. Na zelené si musejí došlápnout, nebo podplatit. A tam, v jižních Bavorách, jak jsem psal, mají míst pro efektivní přečerpávačky dostatek. Proto je zbytečné vymýšlet podmořské výtvory. Nebudu rozebírat dál. Základní fyzikální výpočty snad zdejší přispěvatelé znají.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-16 13:37:25

Pane Nedbale, pro potenciál na přečerpávací elektrárny nemusíme chodit do Bavor. Máme skvělé přečerpávací Dlouhé Stráně a Dalešice + JE Dukovany, obojí navržené v 7O. letech.
Dalešice mají 4x125 MW a běží turbína jedna až dvě. Málo vody ( asi 2, 5 mil m3, Rožmberk má asi 6 milionů m3). Dalešice mají malý spád asi 50-90 m.
Nabízí se proč tak výhodná přečerpávačka není u JE Temelín. Asi 5 km od JE je vodní dílo Hněvkovice 2x5 MW, občas jako špičková ( Nádrž vodního díla obsahuje 22,2 mil. m 3 vody, vodní hladina pokrývá 312 ha a vzdutí o délce 18,6 km dosahuje až k jezu v Hluboké nad Vltavou) Ano je na 10 MW jako má ta Ocean Battery) a zatopeno překrásné 19 km údolí. Kopec hned nad Hněvkovicemi je o 50 m nadmořských výš.
Potenciál u nás je, jak to vidíte všude v Bavorsku, taky všude.
Třeba Libín nebo Kleť jsou kdysi sopky pěkné kopce kolem 1110 m, takže možnost spádu 400-500 m blízko. Stačí vydlabat vedle nějakého potoka kotel o objemu asi 2 miliony m3 a druhý o 400 m výš, zabetonovat je a máme vystaráno:).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Pavel Nedbal,2022-01-16 17:13:58

No vždyť jsem to před asi třemi příspěvky výše psal. To teď bylo o Němcích, kterým chybí el. v Bavorech ale mají ji na severu. Jinak bychom se mohli díky pohraničním horám (ale třeba i Brdům) stát přečerpávací mocností - kupovat lacinou elektriku z větrníků a cpát to do vody do kopce. Jen chtít.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

V. Novák,2022-01-16 19:06:08

Jen chtít a zbavit se Zelených Khmérů!

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-16 20:47:08

Pro p. Nedbala.
Nic ve zlém, myslel jsem to ironicky, zřejmě poblíž Šumavy nežijete.
Šumava a Novohradské hory patří k nejstarším částem Evropy ( 500 milionů let a víc, původně sopečné, pak ještě přizvednuté vrásněním.). Čili to, co vidíme jako kopce je mimořádně odolné ( žula, rula, granodiorit). Na vrcholech a v lesích jsou balvany od velikosti osobního auta až po autobus a také až do výšky stromů. Novohradské hory- Velký Kámen se nejmenuje zbytečně. Těžko si lze představit horší horninu na hloubení milionů m3 velkých nádrží, snad by se ani betonovat nemuselo. Viděl jsem pohozené zbytky průzkumných vrtů na uran z jedné hory tvaru sopky z hloubky asi 300 m, vzhled žula. Každý zná řeku Vydru, minimálně z filmu Kolja. Přehradit by se dala, pochybuji, že by to chtěl jeden z milionu.
Obě nádrže uzavřeného oběhu přečerpávajících elektráren jsou mrtvé pro větší živočichy. Turbíny, které běží denně všechno zmasakrují.
Temelín leží na podloží mimořádně odolném proti zemětřesení a skály kolem blízké Vltavy z něj vykukují. Vykopat poblíž hlubokou nádrž nebude efektivní, i když Vltava je dole a na dohled.
Znovu opakuji, přečerpávací elektrárny Dlouhé Stráně a Dalešice jsou navrženy a postaveny skvěle.
Ale všude to opravdu nejde.
Takže uzavřeme smír a doufejme, že se to někde u nás podaří.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

M_. D_.,2022-01-16 19:51:05

Tak zrovna Dalešice uvádět jako dobrý případ je trochu střelba do vlasntí nohy, z pohledu ekologie? Je to dosti značný producent metanu z hnilobných procesů. Právě u přečerpávací elektrárny, kde se hýbe výrazněji hladina, tak je tento efekt dosti umocněn proti dílům, kde hladina celkem stojí.
Dlouhé stráně s tímto mají problém výrazně menší, protože do horní nádrže bordel k hnití se nedostává a dno je v podstatě vyasfaltováno.
Ale jinak si myslím, že tento projekt, na který se v různých diskuzích tu už objevil odkaz, tak musí podpořit všichni: https://www.ceskaprehrada.cz/
A primární účel Hněvkovické (a Kořenské) přehrady je zásobárna surové vody a nouzový zdroj elektriky pro Temelín. Sekundární bylo splavnění řeky. Ale kdyby se z Hněvkovic-Kořensko měla postavit přečerpávačka pořádná - čert vem Týn n. Vltavou a Koloděje, takové díry. :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

Florian Stanislav,2022-01-16 20:59:54

Po M-D.
Jistě, Hněvkovice jsou havarijní zásobník vody pro Temelín, asi světový unikát JE na kopci.
Splavnění řeky do Č. Budějovic se vydařilo, návratnost investic z plavby lodí za 690 let.
Z Prahy do Č. Budějovic se stejně nedá jet souvisle větší lodí, jedno ze zdymadel je malé.
Kniha L. Zimbura : Prázdniny v Česku popisuje jak s lodí asi 9 m dlouhou najížděli na traktorový vlek zacouvaný do vody. Traktor loď převezl pod hráz a znovu na vodu.
Hnilobné procesy vody v uzavřeném cyklu musí být z čeho. Primárně jde o čistotu vody tam užitou. Metan produkují ve velkém čističky odpadních vod a mnohé ho spalují. Plynovod 4,7 km na bioplyn z ČOV k energetickému zásobení lázní má Třeboň.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Blbý dotaz

M_. D_.,2022-01-16 21:56:43

Ta ekonomika plavby bude ještě mnohem výživnější - s ohledem na akční plán, co chtějí nasypat třeba pod Kořensko, teda spíše odkopat ven. A už si nezvpomínám, jak dopadly myšlenky na zvedání mostu v Týně. Ale určitě JČ kraj se cítí na koni, aby nejlépe do roku 2025 to byl plavební ráj na zemi, když audit od Evropského účetního dvora na vodní akce v Česku prošel Vltavu bez brblání.
Atomka na kopci je minimálně vynikající orientační bod široko daleko, denně využívám. :-)

Přehrada má mít dvě fáze problému s oxidem a metanem - prvně při zatopení od hnití toho, co tam zůstalo neodstraněno. To se má sice vázat ve vodě, ale má se to uvolňovat z vody, až to projde a načeří v turbíně. A pak to sekundárně zpusobuje materiál, co připlave a zachytí v přehradě. U přečerpávačky, kde je větší kolísání a míchání, tak je efekt ještě umocněn. Je fakt, že čím je chladněji a výše, tak to má být lepší (proto také vycházely Dlouhé Stráně jako OK, protože je to čistá nádrž). Pokud si pamatuji, tak u nás nějaký výzkum a hodnocení dělala Mendělejova univerzita a Dalešice vyšly nejhůře. Ale při porovnání s přehradami v rovníkovém pásmu, co dělali Švácaři, tak pořád dobře (pro některé se uvádělo, že kdyby stjené množství energie vyrobili z ropy, tak je z toho méně skleníkových plynů, než co se dostane z přehrady, ale velmi to záviselo kus od kusu přehrady).

Odpovědět


Re: Re: Re: Blbý dotaz

Josef Hrncirik,2022-01-14 12:54:34

Při tlacích blízkých vakuu při rychlých průtocích dochází ke škodlivé kavitaci (vibrace, hluk, opotřebení, snížení účinnosti hydr. stroje).

Odpovědět


Re: Re: Blbý dotaz

Vojta Ondříček,2022-01-15 05:05:03

To "nebezpečí" vakua ve spodní nádrži nehrozí, neboť rotační čerpadla nejsou schopná vytvářet vakuum. Spodní nádrž nemusí a asi nemůže být před napuštěním vody úplně vakuovaná, zbytkový tlak vzduchu v nádrži po odčerpání vody může mít hodnotu třeba 0,2bar. Objem spodní nádrže nebude využíván na 100%. Tím se pochopitelně snižuje energetická kapacita úložiště.
To je ta slabina tohoto principu. Při klasické přečerpávací elektrárně má čerpadlo na vstupu vodu pod tlakem atmosféry a tlakem sloupce vody spodní nádrže "nad" čerpadlem, tedy třeba i 5bar. Ten přetlak je důležitý pro prevenci (škodlivé) kavitace.

Odpovědět

Ekologie v haj...

Martin Jahoda,2022-01-12 22:12:22

Chápu to dobře, že rozkopeme mělčin, zničíme vše živé co tam bude ale budeme mít ekologickou elektřinu?

Odpovědět


Re: Ekologie v haj...

Vojta Ondříček,2022-01-15 05:42:27

Myslím, že se mělčiny rozkopávat nemusí, pakliže není dno v hloubce 200, nebo i více metrů mělčinou. A pak, po dobu zemních prací bude ono podvodní staveniště ekologicky zničeno, ale za rok po dokončení stavby bude zase osídleno podmořskou flórou a faunou.

Odpovědět

Změna tvaru vaku

Florian Stanislav,2022-01-12 18:48:53

Pročetl jsem diskuzi a raději nejmenuji.
A) Není to obdoba přečerpávací elektrárny využívající přeměnu potenciální energie E = m.g.h na energii kinetickou a pak elektrickou. Elektrárna je na dně moře, takže nahoru se voda nečerpá.
B) Je to uzavřený cyklus ( se sladkou vodou)
C) Betonový zásobník musí odolávat tlaku pro hloubku 200 m ( tlak 20 bar) , když je v části cyklu skoro prázdný.
D) Vak se naplňuje vodou asi jako když do pytle od psích granulí před tím spláclého, nasypeme pod vodou písek. . Stěny vaku ( jeho vlákna) se neroztáhnou, ale zvětší se vnitřní objem. Není důvod, aby se vak trhal. Když dosáhne vnitřní tlak vnějšího po celém povrchu, naplňování se zastaví. Vtip je ve změně tvaru vaku.
E) Nekonečný počet cyklů po dobu 20 let v článku se jistě myslí tak, že 20 let vyrží cykly nejspíš denní až týdenní.
F) Někdo v diskuzi má problém s vedením elektřiny na větší vzdálenost, údajně 10x delší kabel = 100x víc materiálu, kvůli Ohmovu zákonu.
Asi ne. Na dálku se rozvody elektřiny transformují na vysoké napětí = menší proudy a menší ztráty.
Ztrátový výkon na vodiči nebo na rezistoru můžeme po dosazení do Ohmova zákona vypočítat
ze vztahů:
P = U . I = R.I.I (jinak psáno= R.I^2)
V článku je odkaz na:
https://newatlas.com/energy/ocean-battery-renewable-energy-storage/
(překlad Google Translator)
" Na mořském dně je pohřben betonový rezervoár, který pojme až 20 milionů litrů .. sladké vody, skladované při nízkém tlaku. Systém čerpadel a turbín spojuje tuto nádrž s pružným měchýřem na mořském dně. Přebytečná elektřina z obnovitelných zdrojů může být použita k čerpání vody z nádrže do měchýře. Když je potřeba energie, měchýř se uvolní a poháněn tlakem mořské vody nad ním tlačí vodu zpět do nádrže, čímž roztočí turbíny na cestě k výrobě elektřiny, která je dodávána do sítě."
Vynechal jsem jen z překladu "močový" měchýř, doufám, že nikdy na takovou akumulaci energie napojen nebudu.
Místo "stlačí" vodu jsem dal tlačí vodu, voda je v podstatě nestlačitelná.
Pod obrázkem schématu je ve zdrojovém odkazu srozumitelný popis
"Schéma systému Ocean Battery. Při nabití (vlevo) je měchýř plný vody a betonový zásobník je prázdný. Když je baterie vybitá (vpravo), měchýř je prázdný a zásobník plný."
Překlad pojmu /to a flexible bladder on the seafloor/ v článku pana Mihulky je smysluplnější.
"s velikým roztažitelným vakem na mořském dně".
Dává šanci to chápat systém obdobně jako skoro smáčknutý papírový pytlík, který se tlakem rozbalí na svou velikost ( zde 20 milionů litrů), tedy bez podstatné pružnosti stěn, ne jako u duše auta.
20 milionů litrů = 20 000 m3, to pro výšku betonového rantlu 10 m představuje čtverec o straně 44,7 m ( kruh průměr 50 m). Což v mořském dně (jak ukazuje obrázek) snad postavit lze. Betonová nádoba ve fázi nabití je (skoro) prázdná, není tam voda a jako dutina je vystavena vnějšímu tlaku vody, kterému snad pevné mořské dno může pomáhat odolat.
Tlak v hloubce 200 m je 20 bar ( 20 atmosfér) =2 MPa.
Přečerpávací elektrárna při přebytku čerpá vodu nahoru proti gravitační síle, zde se čerpá proti hydrostatickému tlaku působícímu na vak zvenku.

Jak někdo uvedl, pod mořskou vodou v blízkosti větrníků se to jeví dobře. Nezabere to místo na pevnině v nějakém údolí řeky a větrníky vhodné pro akumulaci energie jsou hned vedle.

Odpovědět


Re: Změna tvaru vaku

Tomáš Pilař,2022-01-12 20:20:36

Rozebíráte to obšírně, ale zatím mi tam chybí náklady/ řešení na to jak je technicky udržován gradient (prostor pro potenciální energii). Pokud z nějakého prostoru vyčerpáte vodu (teď je jedno jestli sladkou nebo slanou), tak ten prostor se začně chovat jako keson a bude chtít plavat. Aby neplaval je potřeba ho zatížit (cca 20tis tun) nebo přikotvit ke dnu se stejnou nosností. Zároveň je potřeba ho udělat dosatečně robustní, aby se mu nezhroutily stěny.

předběžné komentáře k "zatížit/ přikotvit":
Jde o vážný problém i v pozemním stavitelství, pokud se projektuje budova, která má prostory i pod hladinou podzemní vody, tak musí mít dostatek pater nahoře, aby se to vyrovnalo a zároveň absurdně pevnou podlahu v nejnižším patře, aby "jako lod" unesla celou stavbu (= jde o konstrukční problém jak hrom)

předběžné komentáře k "nezhroutily se stěny":
Jsou dvě možnosti: buď budou stěny velmi silné, a pak tak může být vzduch o atmosférickém tlaku (to je šíleně drahé) nebo tam bude skladován vzduch o tlaku okolní vody ( pak to má šílené ztráty přes teplo vznikající při stlačování)

Odpovědět


Re: Re: Změna tvaru vaku

Florian Stanislav,2022-01-12 22:58:33

Nemyslím, že jde o problém jako hrom, betonová dutina moc plavat nebude.
Počítal jsem jeden válec, jsou tam údajně 4 válce. Počítat to už znova nebudu. Zjednoduším to tak, že mezi dnem a víkem bude NAVÍC kříž stěn, které válec rozdělí na čtvrtiny svisle. Takže rozdělena na menší části dutina bude plavat ještě méně.
Vezmu jednoduše ten válec :výška 10 m, obvod 3,14*50 m a tloušťka stěny 1 m. To je asi 1 500 m3 betonu, bude v tom ještě ocel, řekněme 1 500*2 500 = 3 750 000 kg, dno asi 1*3,14*25*25*2500 = skoro 5 000 000 kg, víko taky 5 000 000, celkem 13 375 000 kg= 13 375 tun. Vnitřní objem 20 000 000 litrů = 20 000 m3. Objem betonu 5 350 m3.
Takže nadlehčování vodou bude odpovídat zhruba 25 000 m3*1000*10 =250 000 000 N, což odpovídá 25 000 000 kg.
Je to vidět rovnou, ale nechtěl jsem nadlehčující sílu rovnou vyjadřovat hmotností , její jednotky jsou [kg], ne [N]
Takže když na betonové dutině bude ležet jen 5 m horniny, tak to bude na ploše asi 2 000 m3 víka zatížení
odpovídající 2000*5*2500 = 25 000 000 kg.
Takže to plavat nahoru nebude, nehledě na zakotvení do základových studní, což má mnohá budova v nejistém terénu včetně mostů.
Údržba.
Šachty pro údržbu a montáž turbín musí mít i u přečerpávací elektrárny dole, nahoře by se turbína netočila.
Takže naši dutinu z betonu bude držet svou hmotností i systém s turbínou a generátorem.
Ocean Battery má pojmout energii odpovídající 10 MWh. Když energii se bude ukládat řekněme v denním cyklu a 2 hodiny posilovat ve špičce síť, tak vychází 5 MW*2 hodiny =10 MWh. Čili turbína 5MW výkonu by měla stačit. A to není moc velká turbína. Temelín má v jednom bloku turbínu 1000 MW. Viděl jsem ji, do delšího a vyššího obýváku by se vešla :) Má průměr 4,3 m x 9,2 m, hmotnost 86 tun.
Náklady: 1 m3 betonu řekněme 3 000 Kč. Betonu je třeba asi 5 350 m3, vezmu 6 000 m3, tedy beton za asi 20 000 000 Kč ( 20 milionů Kč.)
Vak na dně moře se vznášet v podstatě nebude, rozdíl hustoty slané a sladké vody je malý - 3,5%.
Stabilita betonové dutiny.
Nejsem stavař. Pod Vltavou v Praze asi v hloubce 50 m vede metro. Větrné elektrárny jsou v mělkém moři a blízko pevniny. Co jsem viděl pobřeží v Nizozemí, tak hodně písek a asi hodně hluboko. Větrné turbíny ale musí být fest zakotvené, takže snad by se v dobrém podkladu dalo vrtat i z boku jako metro. I na obrázku je betonová dutina níž jak vak nádoby.

Odpovědět


Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Kamil Kubu,2022-01-13 09:49:52

Ty objemové výpočty máte trochu zvláštní, protože ignorují navržený tvar, ale v posledku se výsledky moc neliší.

Hlavní zádrhel vidím v předpokládané hloubce. Těch 20 tisíc kubíků vychází na 10 MWh právě v hloubce 200 metrů. Dnes se ale VtE staví v hloubkách 30-50 m, nad 50 m roste cena instalace závratnou rychlostí. I kdyby se to použilo pro plovoucí VtE, tak realizace tohoto díla v hloubce 200 metrů bude rozhodně o dost náročnější, než v pobřežním šelfu. V hloubce 50 metrů budete potřebovat pro stejné kapacity a výkony 4x větší nádrž, nebo spíše ty čtyři jak jsou na obrázku. Takže, slovy klasika, krát čtyři to mělo bejt. Takže, bude-li beton polovina nákladů, vyjde celá ta sranda na 160 MCZK. Za dvacet let, při kapacitním faktoru 50% a nadvýrobě 50% je to 18 250 MWh uskladněné a dodané energie. A to nepočítám efektivitu cyklu někde okolo 70%. Nu, kolem a kolem , vychází mi kWh na nějakých deset kaček.

Technicky to možné je, ekonomicky to je sebevražda. Zejména proto, že přebytky budou v době, kdy budou přebytky všude a na trhu se neuplatní. A skladování na delší dobu jen zhorší kapacitní faktor toho zařízení.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

D. Hruška,2022-01-13 11:46:42

Podle mého názoru podobné projekty nejsou ekonomickou sebevraždou, nýbrž obyčejnou vraždou. Různé zájmové skupiny (spolu s místním Coupkem) mají zájem na tom, aby elektřina byla co nejdražší, nikoliv levná. Mají nainvestováno v "zelených" projektech, spekulují s povolenkami a s budoucí cenou elektřiny případně exportují LNG a chtějí ho prodávat do Evropy. Proto chtějí zavírat jaderné elektrárny a zároveň zvyšovat spotřebu elektřiny (elektromobily místo spalováků, tepelná čerpadla místo kotlů). Ekologicky smýšlející lidé jim pouze dělají užitečné idioty.

Pokud se provedou všechna potřebná opatření ke zdražení elektřiny ve střední Evropě, bude 10Kč za uskladněnou kWh velmi rentabilních.

Při stavbě těchto podmořských monster si navíc slušně namastí kapsu cementárny. Jen s tou klimatickou neutralitou to bude horší, když uvážíte, že při výrobě tuny cementu vznikne více než tuna CO2. Rovnici rozkladu vápence nezmění ani svátá Greta, ani EK. Stejně tak ocel do železobetonu se bude nadále vyrábět redukcí koksem, zatímco z "bezfosilní" oceli se budou vyrábět jen luxusní auta prominentů (kvůli lepšímu image).

Ničení litorálních ekosystémů zmiňuji už jen na okraj. O ekologii tu vůbec nejde. Jen o peníze a mocenské zájmy některých osob.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Florian Stanislav,2022-01-13 13:40:32

No. Asi zase reaguji na různé příspěvky
A) Větné elektrárny na mělčině do 50 m hloubky a Ocen Battery o kus dál a hlouběji v 200 m, kabelem se to jistě převést dá. Jak se staví v hloubce 200 m netuším. Ale propojením většího počtu menších částí vyrobených na souši a potopených by se objem dutiny pod vodou získal a hmotnost by k udržení pod vodou stačila, prostě na ten objem dutiny 20 000 m3 je třeba méně jak 10 000 m3 betonu.
Výroba cementu představuje, myslím, 6% světových antropogenních emisí.
B) Rozkopání mořského dna při menších potápění součástí pak bude menší.
Nehledě na to, že ekologická katastrofa mořského dna je někde jinde- v ústí velkých řek. Mississippi má zničené dno přilehlé moře velké jako sama delta této řeky. A velké čínské řeky ještě víc.
Ústí velkých řek jsou (byly) místa z nejrozmanitějším biotopem a s největší produkcí biomasy, překonávají tropické pralesy. Čištění vod stojí investice, materiál a energii. Tu musíme někde mít.
C) Betonové údolní přehrady zabírají krásná údolí. A jejich bezpečnost není neomezená. Viděl jsem protrženou přehradu na řece Černé, její voda dopomohla v roce 2002 k vyplavení Č. Budějovic, na náměstí po kolena vody.
D) Ocean Battery při akumulaci denní a při aktivním výkonu do sítě ve špičce 2 hodiny, to je pořád lepší, jak akumulace žádná. Nejde o dodávání elektřiny do sítě, kdy je jí přebytek. Několik dní skoro bez fotovoltaiky a větrné elektřiny to neporyje. Jeden den skluzu se ušetří jeden den nahození záložních plynových elektráren.
E) Co se pořád řeší se zelenou ekologií, když státy nejsou schopny zajistit kogenerační výrobu elektřiny + tepla ( účinnost 80% a víc)
Právě odpadní teplo ze zdrojů nahozených v zimě by se na vytápění měst hodilo.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

M_. D_.,2022-01-13 19:14:22

Add E) ta kogenerace:
Protože nejde jen o účinnost 80%, ale také ekonomika...
Tvrdá realita - po výměně v menší kotelně, kde se nahrazoval cca 1 MWt za pístovou kogeneračku (papírově cca 1070 kWt + 995 kWe, aby se to vešlo rozumně do podpory KVET), tak nebýt státní podpory pro KVET, tak ekonomicky to vychází za 4 roky o pár procent hůře, než jen provoz "tupé" kotelny s dvěma plynovými kotli. V podstatě výnosem do plusu je jen ta státní podpora po započtení všeho, co kogeneračka sebou nese. Je to zkrátka výrazně komplikovanější zařízení, výrazně hlučnější - zkolaudovat to tak, aby byl možný provoz i v době 22-06 je v řadě míst nemyslitelné. Musím stejně mít vedle i relativně odpovídající plynový kotel, protože v některých režimech je ekonomicky výhodnější jet na kotel než kogeneraci (samozřejmě je tam i tepelný zásobník s dost kapacitou, aby se to vyrovnávalo). Vyjednat větší dodávky plynu - plynovej kotel na 1 MWt potřeboval cca 1,2 MW v plynu, pro kogeneračku, aby dávala ten 1 MWt, tak plynu už potřebuji cca 2,5 MW, protože musím pokrýt i tu elektrickou část - už toto při větším rozšiřování je nápor na distribuci plynu a může někde narazit.
A jen vybalancovat parametry, abych se vešel do podmínek pro podporu KVET (výkony, provozní hodiny, ....). Další věc je vybalancovat parametry tak, abych neprodělal na plynu (z pohledu nasmlouvané rezervace dodávky), pak velice snadno končím u toho, že pokud začne opravdu mrznout, tak se kogeneračce výrazně musí stáhnout provozní hodiny (místo 14 hod jen třeba max 5 hod denně) a jet to primárně na plynový kotel, protože jinak mi to plynař osladí v platbě nad limit odběru.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Florian Stanislav,2022-01-13 20:28:05

Ano.
Srovnávat kogeneraci (to je nevyhodit komínem odpadní teplo, ale využít ho) a plynový kotel v jednom schodišti paneláku nelze. Vysoká účinnost plynového kotle a rozvody tepla přímo v domě kontra nákladné zařízení kogenerace a transport tepla na dálku ve městě.
Ekonomiku řídí tok peněz. A kdo řídí tok peněz? Technici to hned tak nebudou.

V diskuzi se na víc místech považuje za problém instalace betonové dutiny do 200 m hloubky.
Plynovod Nord Stream je na dně Baltu je hotov. Moře má průměrnou hloubku 52 metrů, na dno trubky skládají speciální podmořští roboti. Plynovod sestává ze dvou potrubí. Průměr každého z nich je 1,2 metru, jejich stěna je tlustá asi čtyři centimetry.
Takže Baltem vedou potrubí o celkovém průřezu 2 m2, objem čili 20 milionů litrů = 20 000 m3 (objem Ocean Battery a tlak ve 200 m vody je 2MPa = 20 bar= 20 atmosfér) představuje 10 000 m tohoto dvojitého potrubí. Pro akumulaci energie špatný tvar. Zakotvit takovou obrovskou dutinu pod vodou proti vztlaku zjevně lze, s tím měl někdo problém v diskuzi.
Tlak se v tranzitních plynovodech pohybuje mezi 6,1-10MPa (61-100 bar, jinak atmosfér a je to plyn, ne voda)) čili 4x větší jak v Ocean Battery. Prostě jsem chtěl říci, že existuje technika spojování kovových trub pod vodu, které odolají vysokému tlaku. Betonové válce Ocean Battery mohou mít ocelová hrdla.
Snad už končím. Ale nápad Ocean Battery mi připadá dobrý.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

D. Hruška,2022-01-13 23:40:32

Ano, sama o sobě není Ocean Battery špatný nápad. Vtip je v tom, že to je jen hodně malá záplata na problémy způsobené dominantním nasazením Občasných Zdrojů Energie v energetickém mixu. A sama představuje další ekologickou zátěž.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

M_. D_.,2022-01-16 22:14:33

Tak o tom, že je Oceání baterka realizovatelná, tak o tom asi spor není. Jiná věc je ta ekonomika věci a jaký účel to má plnit. Poud jen to, že mi to má dát čas na odkonzervování parolynu a jeho nastartování, tak pak asi ano. Jistě, vždy jde o to, jaké jsou nastaveny toky peněz, to dokáže převrátit mnohé. :-(
KVET výroba v Česku na tom zas tak zle není, co si pamazuji starší čísla, tak podíl elektirky pocházející z KVET byl v Česku kolem 14%, průměr EU cca 11%, ale třeba Slovensko mělo k 60%, takže určitě prostor k růstu je a jsem zvědav, zda s tím nějak pohne napojení Temelína na České Budějovice (konečně se to znovu rozjelo na dokončení) a pokud dojde na obnovení i staršího projektu vytápění Dukovany-Brno (i když kolega je z toho nenadšen, protože to projektoval v době výstavby Dukovan a tenkrát jim to shodili ze stolu jako totální nesmysl - dneska už to vypadá zjaimavěji).
Samozřejmě se nedá čekat moc výstavba nových velkých teplárenských celků a dálkových rozvodů, spíše rekonstrukce stávajících, takže tam mám už cca 15 let povinnost řešit nasazení KVET (zdroje nad 20 MWt, pokud to je technicky a ekonomicky přijatelné), takže jde to nějakým tempem. Ale stále pochybuji, že přestavba výtopen na teplárny nás s elektrikou zachrání. U těch velkých je ten podíl tepla a elektriky tak 10:1 v ročním součtu (beru čísla teplárny okresního formátu)? Na větší podíl elektriky dosahují ty menší motorové kogeneračky u sídlištních celků, pokud je dost plynu k jejich provozu. A tam ta ekonomika také není extra záživá. Plynaři se díky výhledu na svůj sektor také nehrnou moc do posilování sítí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Tomáš Pilař,2022-01-13 10:21:11

Na vyvážení 1m3 prostoru kesonu je potřeba 0,67m3 betonu (1/1,5 resp. podíl hustoty vody a hustoty betonu přesahující hustotu vody). To vede k 13 500 m3 betonu jenom na vyvážení nádrží, stejným způsobem je potřeba vyvážit strojovnu a vertikální šachtu (vertikální šachta musí být veliká, aby se skrz ní dala prodáhnout turbína a generátor). Všechny objekty musí být těsné proti tlaku vody zvenčí, což je problém, protože nejde použít klasickou izolaci (když izoluju jímku ze které se voda tlačí ven, tak mi tlak přimačkává izolaci na stěny, zatímco když izoluju keson do kterého se mi voda tlačí zvenku, tak by mi tlak izolaci odtrhával a izolace musí součástí konstrukce stěny), takže je to šíleně drahé.
Pro eventuální přitížení horninou by bylo samozřejmě potřeba počítat jenom tíhu ponořené horniny ( o kolik je těžší než voda), navíc nasypaná hornina je mezernatá (díry tvoří cca 1/3 objemu), Vámi odharovaná cena za 1m3 betonu míjí realitu nejméně o jeden řád (počítáte 10x míň)...
Aby celé ponořené řešení dávalo smysl, musí mít nějaké přednosti proti řešením vytaženým nad hladinu nebo umístěným na pevnině (umělém ostrovu). Nějakých předností musí být šíleně moc, protože konstrukční problémy jsou taky šílené. Pokud o nich nikdo nemluví, tak je nevidí a pak je u mě v podezření, že bohužel nestavěl ani tu žumpu u RD.

Odpovědět


Re: Změna tvaru vaku

Karol Kos jr.,2022-01-12 20:44:46

Tedy, pěkný rozbor, jen doplním, že ten betonový zásobník co tam prezentují jsou 4 válce.
Zbývá jen odpovědět, možná triviílní otázku, co je v tom zásobníku místo té sladké vody.

Odpovědět


Re: Re: Změna tvaru vaku

Tomáš Pilař,2022-01-12 21:08:54

Otázka není triviální, otázka je kruciální. Že je kruciální musí být jasné každému technikovi od úrovně "stavěl jsem rodinný domek s žumpou", těch je spousta. Protože tam o ní není ani zmínka, tak jsem jako technik skeptický až běda.

Odpovědět


Je To napytel: Změna tvaru finančního vaku kosmopolitního oligarchického plutokrata

Josef Hrncirik,2022-01-12 22:02:04

Optimystický odhad využití investice (formálně jednoduše jen do peak katalogového výkonu větrníku započtením dalších nutných členů pro celý trip).
větrník: vůči peak ? 0,3
podnebí ?? 0,5
účinnost vodní turbíny 0,8

seriová účinnost = 0,3.0,5.0,8= 0,12.
Předpoklad investice do suché poloviny = investice do mokré poloviny. Pak formální využití investice vztažené pro jednoduchost jen na peak výkon fofrníku je navíc ještě jen cca poloviční, tj. cca 6 %, tj. řekněme jako očekávaný křesťanský úrok a k tomu jako pozornost vedení podniků krásná inflace též 6%.

Odpovědět


Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Karol Kos jr.,2022-01-12 22:07:21

No jasné, já mám dvě hypotézy, první je, že tam maj obyč mořskou vodu a používají magii že se jim nemíchaj, anebo a to je taky výživné, maj tam vodní páru a využívaj rozdílu tlaku až do 0 bar, což při 200 bar okolo max je vlastně trivka, jeden bar dolu víc nebo míň, že...

Ale fakt bych rád zvěděl jak to vlastně je.

Jo a s tou žumpou je to taky dobrý příměr a k tématu. Soused si pořídil bezva septik, nádrž z hovnocucu, dokonce ho zakopal a zasypal, připojil... Nicméně po týdnu přijel na chalupu a ten septik moh' zakopávat znova, páč mezitím trochu víc zapršelo...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Karol Kos jr.,2022-01-12 22:10:02

srry 20 bar.

Odpovědět


Re: Změna tvaru vaku

Jarda Ticháček,2022-01-13 18:43:28

Pane Floriane
Veškeré Vaše výpočty jsou k ničemu. Nepochopil jste základní princip. Nejde o tlak, ale o vztlak. Vlastně jde o gravitační elektrárnu. Sladká voda při stejném objemu váží o něco méně, nežli slaná. A už ten Řek ve vaně na něco přišel. Takže někde dole je cisterna s vodou. A bůhví kde čerpadlo, nebo kompresor. Ke spodnímu rezervoáru se vcelku levně, v ideálním případě vlastní hmotností dopraví prázdný pytel. Ten se přicucne k ventilu. Což nebude jednoduché, ale když se dokáží spojit dvě stanice na oběžné dráze, asi to bude řešitelné i v tomto případě. A teď se dostáváme k jádru pudla.
Z toho rezervoáru dole musíme tu vodu dostat do toho balónu, nebo co to je. Asi taky jako plzeňské pivo do tanku v hospodě. To lze třemi způsoby. Necháme působit okolní tlak na nějaký píst, nebo membránu, a ta lehčí sladká voda tam velmi ráda vleze. Na konci toho procesu vznikne problém, který lze vyřešit pouze dodáním stejného množství energie. Protože tam tu sladkou vodu, nebo prostor pro ni musíme znovu vytvořit. Druhou možností je to, že se pokusíme vytvořit uzavřený systém. Ta stoupající nádrž se nahoře připojí k jinému ventilu a pošle t vodu zpátky dolů. Na to by se dal využít tlak vzduchu. Až na pár maličkostí. Vždy tam bude nějaká ztráta. Jinak by to bylo perpetuum mobile. A ještě takové, které by produkovalo energetický přebytek. Třetí možností je, že zdroj sladké vody bude někde na kopci. A z přehrady na řece, která se stejně rozplyne v oceánu povede trubka někam dolů, odkud bude vesele stoupat v tom balónu, tam bude vypuštěna do moře, balón se vlastní vahou potopí a nastane další cyklus. I to jsem ochoten uznat za uzavřený cyklus. Je mi totiž jedno, jestli ten potok do moře přiteče u velkého kamene, nebo tam přiteče jinudy.
Jenže existuje i čtvrtá možnost. Která mi z toho textu vychází jako nejpravděpodobnější. Nějaký blbec nechá stoupat sladkou vodu nahoru podle Archiméda, potom ji pracně potopí zpátky a začne znovu.
A když se na to podívám, mají tam být čtyři plováky, zavzpomíná na fyziku že základky, je mi smutno. Tři plováky stoupající nahoru mi dostanou jeden zpátky dolů. Proboha, proč bych to dělal? To není úložiště energie. V podstatě by mi vyšla lepší energetická bilance v případě, že bych do škol dodával čokoládu a slaninu, a děti by v pożadované době šlapala na rotopedu. Ono snad i tepelné čerpadlo v tělocvičně během vybíjené by na tom bylo lépe.

Odpovědět


Re: Změna tvaru vaku

František Kroupa,2022-01-13 18:48:48

Podle mne je to přečerpávací elektrárna jak vyšitá. Dvě nádrže, jedna plná, druhá prázdná. Při přebytku elektrické energie se voda čerpá z plné nádrže do prázdné, v případě potřeby elektrické energie voda proudí zpět a roztáčí turbínu.
Oproti Dlouhým Stráním je zde jediný rozdíl. Zatímco u těch žene vodu zpět gravitace, u zde popisované myšlenky tak činí tlaková síla mořské vody působící ("smršťující") na onen vak.
Ta druhá nádrž (betonová) může (musí?) být podle mne spojena s atmosférou, takže pokud se z ní vyčerpá voda, bude v ní vzduch.
Pokud bude každá nádrž v jiné výšce, je samozřejmě potřeba zvážit příspěvek potenciální energie.
Ještě poznámka - o baru se zpívá, že tam houstne dým. Civilizovanou jednotkou tlaku je pascal.

Odpovědět


Re: Re: Změna tvaru vaku

Zdenek Svindrych,2022-01-14 03:00:44

Jsou mista na Zemi, kde se pouziva libra na ctvrecni palec. A taky si mysli ze jsou vrcholem civilizace... Zlaty bar!

Odpovědět


Re: Re: Re: Změna tvaru vaku

Pavel Nedbal,2022-01-14 11:25:31

Ano, libra na čtvereční palec, PSI. SI jednotka je samozřejmě Pascal, ale bar je vedlejší jednotka povolená!
To, proč se bar používá v technické praxi, je používání malých čísel. A to běžný technik zvládne. Budu -li se bavit se vzdělaným člověkem, použiji pascaly samozřejmě, pokud však budu instruovat technika chlazení, jak nastavit kondenzační tlak, řeknu bary. Ostatně na specializovaných manometrech pro chlaďaře jsou stupnice v barech.

Odpovědět

Všechny varianty

Pavel Nedbal,2022-01-12 11:41:45

s přečerpáváním vody nejsou nic jiného, než přečerpávačka ala Dlouhé stráně. V moři často panuje fyzická nepohoda, jsou tam organismy, chemie, je to dál od míst spotřeby, komplikovaná výstavba, atd.
Takže: přesvědčit ochranáře a nastavět na vhodných místech dalších Dlouhých strání, co se tam vejde. Myslím, že takových míst máme dost. Mě by to neuráželo.

Odpovědět


Re: Všechny varianty

Jindrich Kalous,2022-01-16 00:38:22

Neuráželo by to ani mě, přestože od Dlouhých strání žiju na dohled.

Před zahájením budování Dlouhých strání se v letech 1963 - 67 vyhodnocovala v ČSSR technická a ekonomická vhodnost výstavby PVE v cca 40 lokalitách. Do posledního kola hodnocení jich prošlo 7, Dlouhé stráně z nich vyšly podle tehdejších ukazatelů nejlépe. Ty ukazatele byly investiční náklady na instalovaný MW a provozní náklady na vyrobenou MWh. Ty ostatní lokality jsou známé a jsou vesměs taky v Jeseníkách: Medvědí hřbet, Velký Děd, Vysoká Hole, Břidličná hora, Bradlo, Černá stráň, Spálená. Nákladově vyšly o 16 - 44% hůř než Dlouhé stráně.

Dnes však vycházejí jako lépe průchodné i další možnosti pro výstavbu PVE: Např. využití vyuhlených lomů v SHR nebo propojení stávajících vodních děl Aschach na Dunaji a Lipno cca 30 km dlouhým tunelem. Dlouhé stráně mohou při využití plného objemu horní nádrže pracovat na plný výkon 2x320 MW asi 7,5 hodiny; PVE Lipno-Aschach by to dokázala až týden. Pokud jde o ekologii, jesenická krajina si na Dlouhé stráně rychle zvykla. Technologie je pod zemí a dolní nádrž se zákazem rybolovu i koupání je zabydlená jako pstruhová voda, včetně výskytu přísně chráněné vranky obecné. Rybám zřejmě nevadí ani kolísání hladiny v rozmezí 22 m.

Odpovědět

Odpovede

Juraj Chovan,2022-01-11 21:07:33

Čítajúc diskusiu sa mi zdá, že tu došlo k rade nepochopení. Budem reagovať na viaceré príspevky súčasne, preto to dávam do samostatného vlákna.

1./ Viacerí sa pozastavujú nad použitím sladkej vody. Dávam za pravdu Martinovi Šírovi - jediný dôvod je ochrana citlivých súčastí pred koróziou. Pozrite si videá ako vyzeral Titanic po 80 ročnom pobyte na morskom dne. Vysokotlaké turbíny v podobnom prostredí asi mať nechcete... Z pohľadu korózie by bolo ešte vhodnejšie použiť namiesto vody napr.nejaký olej, tam je však problém jednak konštrukčný (oveľa odlišná hustota voči morskej vode - vaky by bolo treba pevne ukotviť aby nevyplávali) a jednak ekologický (ak by došlo k úniku v dôsledku havárie).

2./ Kapacita batérie je úmerná výškovému rozdielu medzi morskou hladinou a nádžami (dávam do pozornosti že výška, resp. hĺbka uloženia vakov je takmer irelevantná - ak teda opomenieme drobný príspevok od rozdielnej hustoty sladkej a slanej vody). Preto nemajú pravdú tí ktorí ako alternatívu navrhujú vybudovať jednoduchú hrádzu a iba prečerpávať morskú vodu z jednej nádrže do druhej na spôsob klasických prečerpávačiek. Ak som sa nezmýlil pri výpočte, spomínaných 10 MWh (t.j. 36GJ) získame vytlačením 20mil.litrov vody ak sú zásobníky v hĺbke 180m. Ak by sme vybudovali 18m vysokú/resp. hlbokú hrádzu, na dosiahnutie rovnakej kapacity by sme museli prečerpať desaťnásobne viac morskej vody. To znamená postaviť naozaj veľkú hrádzu a použiť čerpadlá s desaťnásobne väčším prietokom pracujúce v silne korozívnom prostredí (čo znamená väčšie náklady na stavbu aj údržbu a pravdepodobne aj vyššie energetické straty a teda nižšiu účinnosť).

3./ Vzhľadom na predošlý bod je skôr otázka, či má takáto stavba zmysel v plytkých moriach (tipujem že väčšina morských veterníkov nemá základy v hĺbke 180m, u nich je jediná výhoda dostupnosť elektrickej infraštruktúry, avšak cena podmorského el.kábla asi nieje tá rozhodujúca položka). Zaujímavé by mohlo byť namiesto betónových zásobníkov využitie vyčerpaných ropných ložísk (podobne sa na súši využívajú vyťažené ložiská na uskladňovanie zemného plynu), otázkou je koľko z nich - a či vôbec nejaké - je v rozumnej vzdialenosti od vznikajúcich veterných fariem, keďže ťahať hrubý kábel stovky či tisíce kilometrov už je neefektívne (z ohmovho zákona vieme že straty vo vodiči sú úmerné L/S, t.j. na 10x dlhší kábel potrebujeme 100x viac materiálu ak chceme zamedziť vyšším stratám v kábli spájajúcom veterníky s batériou).

Odpovědět


Re: Odpovede

Karol Kos jr.,2022-01-11 22:27:35

Já jenom, viděl jste někdy nějakou vodní turbínu? Připadalo vám to jako něco "citlivého"? Současné technologie povrchových úprav dokážou dobře ochránit lodní šrouby a turbíny zaoceánských lodí, nevím proč by tohle mělo být jiný. A kde chcete ty vysoké tlaky jako vzít? Vždyť to je plánované k větrníku v pobřežních vodách, tam budou jednotky bar. A nezlobte se na mě, jaká pokora, když vidím v projektu naprosto zbytečný, drahý, technologicky nedomyšlený nesmysl (ten vak na sladkou vodu), tak to napíšu.
Prostě vytáhnout z díry vodu, téměř lhostejno jestli přetlakem kompresoru, nebo reverzi turbínou, nahradit ji vzduchem, a pak ji napouštět a na turbíně vyrábět elektriku. Jednoduchý, rychlý, všechny technologie máme. Dejte mi 50 miliard euro, a můžem začít razit ty tunely podél větrniků. Jen si to představte, máte 10km řadu pobřežních větrníků, podél nich vyhloubite vedle sebe 5 tunelu o průměru 10 m. U každého větrníku dmychadlo, a/nebo "malá" turbina (aby ji v reverznim chodu ten větrník utáhl) co začne vyrábět, když přestane foukat. Takhle by to mohlo v reálu fungovat. Otázku výkonu a kapacity ponechám stranou.

Odpovědět


Re: Re: Odpovede

František Kroupa,2022-01-13 19:10:57

Šrouby velkých lodí (např. tankerů) se obvykle vyrábí ze speciální slitiny bronzu (Ni.Al.Bronze) a oproti elektrárenským turbínám mají podstatně nižší otáčky (do 100 ot/min). U některých lodí jsou naraženy na hřídel napevno, tj. nepočítá se s jejich výměnou. Ukazovali to asi před rokem v jakémsi naučném televizním pořadu. Supertanker stavěli Korejci, šroub jim dodali Němci.

Odpovědět


Re: Odpovede

Jarda Ticháček,2022-01-13 19:11:52

Ta sladká voda tam je kvůli rozdílné hustotě. Prostě stoupá nahoru.

Odpovědět

gravitační uloženka

David Pešek,2022-01-11 16:23:33

velká loď nebo plovoucí plošina co by pouštěla do velké hloubky závaží, problém je v délce vedení, spotřeba je vnitrozemí, občasná výroba je u pobřeží a velká hloubka je dál od pobřeží, ale určitě by se našly vhodné lokality. Nebo neřešit ekozelenodementoidy a postavit jaderku..

Odpovědět


Re: gravitační uloženka

D. Hruška,2022-01-11 16:55:33

A co reverzně? Obrovský vodíkový balónek pouštět na špagátu do oblak? To by přeci fungovalo i v mělkých šelfových vodách :-)

Odpovědět


Re: Re: gravitační uloženka

David Pešek,2022-01-12 20:49:17

a tak to není vůbec špatný nápad, místo dotace by dostal provozovatel občasných zdrojů povinnost instalovat naviják na balónky, horší ale že se do účinnosti začne negativně projevovat hmotnost špagátu a že u větrníků v případě větru by se musely balóny stahovat dolů ať je či není energetický přebytek, oproti tomu vypustit když nefouká a vyrábět tak to zas výhoda je

Odpovědět

Tunel

Karol Kos jr.,2022-01-11 13:38:09

Jako když se mohl vyhloubit tunel pod lamančem, může se stejnou technologií udělat i tunel pro tuhle "přečerpávačku".

Akorát já bych místo nesmyslného vaku použil korpus elektrárny jako komín pro sání vzduchu do kompresoru co bude vytlačovat vodu z tunelu a pak tu mnořskou vodu napouštěl vodní turbínou s generátorem.

Nicméně celé mi to, jak je u těchto green projektů tak nějak zvykem, připomíná klasické schéma s čerpáním dotací právě vzniklého startupu na víceméně nerealizovatelný nesmysl, kdy se na tom napakuje majitel a přivydělá pár naivních studentíků.

Odpovědět


Re: Tunel

Martin Šíra,2022-01-11 13:58:35

Mno, možná to je startup na čerpání dotací, možná ne, ale autor návrhu měl aspoň nějaký vhled do fyziky a nenavrhnul to co vy. Protože sání vzduchu a komprese znamená velké tepelné ztráty. Proto v návrhu používají vodu a ne vzduch. No a ta Vámi navržená slaná voda taky není výhra. Sladkou vodu v návrhu mají proto, aby turbíny nerezly nebo se někde neusazovala sůl.

Možná by to prosím příště chtělo trochu pokory a netvrdit hned že je něco nesmyslné, obvzlášť když nerozumíte oboru.

Odpovědět


Re: Re: Tunel

Karol Kos jr.,2022-01-11 14:39:13

A vy ste vodborník jako na co, že se do mě navážíte?

Kde je můj návrh fyzikálně nemožný?

To že má něco velké ztráty neznamená v případě OZE nic závažného.

Původní návrh je imho fyzikálně nemožný, to jsem ani nekomentoval, protože to komentovali ostatní. Ten můj návrh aspoň bude fungovat.

Navíc stačí místo toho kompresoru použít vámi zmíněné čerpadlo a ten vzduch tím komínem elektrárny jen nasát do toho tunelu místo vody. Ten nesmyslný vak a sladkou vodu nepotřebujete. A jediný problém je ta slaná voda, což, vzhledem k tomu že existuje spousta lodí co v mořské vodě fungují desítky let, není evidentně žádný problém.

Odpovědět


Re: Re: Tunel

Jarda Ticháček,2022-01-11 19:38:53

Asi by to chtělo tu trochu pokory z obou stran.
Pan Kos má vcelku pravdu. Dokonce i vy ji máte. Trochu. Teď kdo je na tom lépe?
Panem Kosem se nebudeme zabývat. Má tam pár chyb. Ale s Vámi je to horší. Unikl Vám úplný základ toho všeho.
Ta sladká voda tam není kvůli korozi, nebo usazování soli, ale proto, že má o trochu menší hustotu, nežli ta slaná. Prostě aktuální přebytek energie využijeme k potopení balónu se sladkou vodou někam do díry, a pak využíváme toho, jak leze nahoru.
A teď, když jsem Vám ukázal, v čem se pletete, se vrátíme k panu Kosovi. Má vlastně pravdu. Jde o jeden z nejnáročnějších způsobů ukládání energie. Gravitační. V podstatě je to přečerpávací nádrž. Má svůj smysl v okamžiku, kdy máte k dispozici velký přebytek výkonu, který v tu chvíli můžete věnovat tomu, že jej i za cenu velkých ztrát uložíte pro krátkodobé použití v okamžiku, kdy se toho výkonu nedostává.
Možná máte před počítačem UPS.
A ten článek je právě u UPS. Jen o trochu větší, s mnohem menším poměrem výkonu a příkonu.

Odpovědět


Re: Tunel

Vojta Ondříček,2022-01-11 14:48:22

Tunel je trubice, tedy hodně materiálu na málo objemu. Ideálním tvarem je koule. a u přečepávacích elektráten je důležitý výškový rozdíl obou hladin ... a objem nádrží.

Odpovědět


Re: Re: Tunel

Karol Kos jr.,2022-01-11 14:58:51

Jasně, ale vybudovat obrovský podmořský dóm nemáme imho technologie - zatímco tunel umíme udělat poměrně dlouhý - třeba 50 km (Eurotunel).
V případě propojení tunelu s hladinou, bude rozdíl hladin na počátku hladina moře - dno tunelu. V průběhu napouštění se bude samozřejmě zmenšovat.

Odpovědět


Re: Re: Re: Tunel

Ivo Brabec,2022-01-11 21:15:23

Tak jsem se diky Vam dozvedel, co je imho...clovek se furt uci.

Odpovědět


Re: Tunel

Jarda Ticháček,2022-01-13 19:15:45

Jenže zatímco ta voda má řekněme 70% energetických ztrát, ten vzduch je o něco ztlacitelnější. A jsme o řád y nebo ještě více jinde. A na to nedá dotaci dokonce ani Evropská Komise. Ta až za tři roky.

Odpovědět

možná diskutujeme špatně

Tomáš Pilař,2022-01-11 12:00:55

Možná se snažíme diskutovat moc věcně a pak jsou všechny příspěvky v duchu "dyť jim to nevychází ani na úrovni středoškoské fyziky". Nevychází, důvody už rozebrali ostatní. Co když je to jenom pokus "zkusím na něco získat grant, zelené věci teďka frčí" pak to dává mnohem lepší smysl ( a nevadí že jde o fyzikální nesmysl)

Odpovědět

Další gravitační úložiště enegrie

Vojta Ondříček,2022-01-11 11:16:17

Princip přečerpávací elektrárny, akorát v nevhodmém prostředí a nevhodné lokalitě.

Podstatně jednodušší by bylo vybudovat na břehu válcovitou železo-betonovou nádrž vysokou třeba půl kilometru a o průměru jednoho kilometru, která by sloužila jako "horní" nádrž.
Nebo to obrátit a v moři hlubokém půl kilometru vybudovat to samé, co by sloužilo jako "spodní" nádrž. Akorát by se to muselo dobře ukotvit, aby to po odčerpání vody nevyplulo jako korkový špunt na hladinu.

Ovšem logičtější a účinnější jsou zásobárny el. energie umístěné tam, kde je ta energie potřebná, tedy k městům do vnitrozemí.

To o pružném vaku na dně moře, mělo podle odlišného projektu sloužit jako úložiště přebytečné energie ve formě stlačeného vzduchu. 200 metrů hloubka odpovídá tlaku 20 bar komprimovaného vzduchu. Ovšem tenhle systém má bez rekuperace tepla vzniklého kompresí mizernou účinnost. To teplo by se muselo skladovat v nějaké tepelně izolované vodní nádrži na břehu (u kompresorů). No a pochopitelně by měl nafouknutý vak na dně moře snahu se dostat na hladinu. Takže opět dobře ukotvit, pro objem vzduchu ve vaku 1m³ potřebná zátěž 1t. Milion kubických metrů potřebuje milion tun zátěže.

Odpovědět


Re: Další gravitační úložiště enegrie

Vojtěch Kocián,2022-01-11 11:43:33

Taky si myslím, že otevřená nádrž by byla výhodnější.
Uzavřená by se teoreticky mohla hodit někde, kde je moře hodně hluboké (třeba tříkilometrová hloubka kolem Havajských ostrovů). Tam by ale bylo třeba se poprat s hodně vysokým tlakem. Navíc takových míst kolem obydleného pobřeží není moc.

Odpovědět


Re: Další gravitační úložiště enegrie

Vlado Pilot,2022-01-11 12:29:26

Dobrý den, ne že by mi tento koncept přišel něčím přelomový, ale nikde se nepíše, že ten vak je pružný. Čili nejde o tlakování vody a sním spojené roztažení vaku, ale chápu to tak, že vak prostě leží na dně jako prázdný balón. Při nadbytku výroby energie se začne plnit vodou a překonává tlak okolní vody. Oproti přečerpávací elektrárně mi přijde výhodné, že nepotřebuje kopec poblíž vody a nemusí stavět náročnou strukturu. Tedy nevím jak je to s betonováním pod vodou, ale čistě intuicí mi přijde, že by to mohlo být výrazně levnější a hlavně mořský břeh je dlouuuuuhýýýýý.

Odpovědět


Re: Re: Další gravitační úložiště enegrie

Vojta Ondříček,2022-01-11 13:42:08

S dovolením, máte v tom mrňavý renonc. Litím vody do vody nelze ukládat energii a tedy nelze získat žádnou nazpět. Vak musí být pochopitelně pružný.

Potenciální energie - Epot = m * G * h [masa, Gravitace, výška].

Místo vaku, by se mohla použít i kulová (kvůli odolnosti proti tlaku zvenčí), pevná nádoba ukotvená na dně. Pak by se ovšem napouštěním vody z povrchu do hloubky vyráběla el. energie. Ovšem turbína generátoru by musela být v hloubce u dna nádoby. Vyčerpáváním vody z nádoby na úroveň okolní hladiny(vyprazdňováním nádoby) by se el. energie ukládala.

Existuje ještě jedna v principu podobná možnost ukládání energe a sice s využitím prostor prázdného hlubinného dolu co by spodní nádrže. Výhoda je ve využití jinak nepoužívaných podzemních dutin. Nevýhoda je v instabilitě takových objektů ... a pochopitelně turbína s generátorem musí být opět v nejhlubším místě takového objektu a její nedostupnost v případu poruchy.

Odpovědět


Re: Re: Re: Další gravitační úložiště enegrie

Michal Švábík,2022-01-11 14:12:03

Zdravím,
v článku se píše, že jde o sladkou vodu. Ta má hustotu 1g/ml. Kdežto slaná voda má hustotu 1,025g/ml.
Slaná voda je tedy težší než sladká voda a může sladkou vodu zatlačit zpět do betonové nádrže. Vak tedy nemusí být pružný.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Další gravitační úložiště enegrie

Vojta Ondříček,2022-01-11 14:43:22

O tohleto právě jde, o ukládání přebytečné energie

Opakuji Epot = m * G * h

U přepouštěcí elektrárny mám pro litr vody 1kg. Jenže při užití slané / sladké vody a pro
užného vaku dole mám na litr vody jen 25g masy, místo 1kg. To je 40x méně. Nehledě na fakt, že při hloubce 40metrů ponoření vaku mi v plnící troubě zůstane hladina sladké vody 1m nad hladinou okolního moře. Co tím získám? Výškový rozdíl jednoho metru! Prakticky nic.

Takže místo sladké vody hnát do vaku vzduch rotačním dmychadlem pod tlakem 4,1bar, a pokud možno rekuperovat teplo z komprese vzduchu.

Druhé vaší větě nerozumím. Slaná voda je těžší o 2,5%, dobře. Vak naplněný sladkou vodou tedy plave u hladiny okolní slané vody, když není ukotven u dna moře.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Další gravitační úložiště enegrie

Honza Šimek,2022-01-11 19:28:11

Předestírám, že projektu nevěřím po ekonomické stránce, ale fyzikálně to není takový nesmysl, jaký se zdá, že si představujete.

Energie těžená turbínou tady není závislá na rozdílu hustot vody ve vaku a vně. Potenciální energie je uložená ve vodním sloupci vakem vyzdvihovaném - to je onen tlak který musí turbína překonat při napouštění vaku. Proto ani vak nemusí být elastický. stačí, když je deformovatelný, resp. vertikálně stlačitelný.

Projekt má mít kapacitu 20 Ml vody a 10 MWh energie, tj. 1,8 MJ na kubík výtlaku. To by zhruba odpovídalo např. zdvihu vaku 4 m v hloubce 45 m pod hladinou.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Další gravitační úložiště enegrie

Honza Šimek,2022-01-11 19:34:24

Pro upřesnění: Součin hloubky a zdvihu je ještě potřeba vynásobit faktorem 1/účinnost turbíny.

Odpovědět

Dlouhé stráně

Josef Šoltes,2022-01-11 10:44:06

Pro představu, betonový kolos nádrží Dlouhých strání pojme 2,5 (horní nádrž) až 3,5 milionu litrů (spodní nádrž). Nedovedu si představit, jak chtějí budovat betonovou nádrž na mořském dně o objemu 20 milionů litrů tak, aby to bylo ekonomicky smysluplné.

Odpovědět


Re: Dlouhé stráně

Martin Zdražil,2022-01-11 11:29:42

Asi jste nechtíc udělal chybu. Horní nádrž má objem 2,7 milionů m3. Což je 2720 milionů litrů, tedy 2.7 miliard litrů. Podobně u spodní nádrže.

Odpovědět


Re: Re: Dlouhé stráně

Lubomír Vrána,2022-01-11 19:12:05

... a energetická úložná kapacita 3,243 GWh.

Odpovědět

Úžasné zařízení

Kamil Kubu,2022-01-11 09:32:57

Kapacita - něco jako připojit k domácí fotovoltaice tužkovou baterku. Když si vezmu, že dnes se do offshore VtE běžně instalují >10 MW větrníky, tak by takový bunkr o objemu 20 tisíc m3 dokázal zálohovat jeden větrník po dobu jedné hodiny.

Funkce - tu vodu v rezervoáru během čerpání nahradí přesně co? On by totiž podtlak v takové kaverně mohl způsobit docela paseku.

Peníze - již dnes je pro offshore instalace jednou z největší položek základna větrníku. Tohle je ještě větší investice a vyrobí to občas pár megawatthodin. A to se jistě vyplatí.

Odpovědět


Re: Úžasné zařízení

Vojtěch Kocián,2022-01-11 10:10:42

Kapacitně je to bída, o tom žádná. Přece jen je jednodušší vyhrabat nádrž na kopci než vybudovat přetlakovou nádobu na dně moře.
Asi by se dalo trochu ušetřit, kdyby se právě takovýto bunkr použil jako základna větrníku. Těžko říct, co by na to řekl statik.
Pokud jde o to, čím nahradí vodu z toho bunkru, tak to taky moc nechápu. Podtlak opravdu nebude ideální. Napadá mě propojit to trubkou se vzduchem nad hladinou, ale moc nechápu, proč by k tomu musel být ten balón (který podle mě nemůže moc dlouho vydržet). Stačilo by do bunkru a zpět čerpat mořskou vodu. Možná jen nechtějí mořskou vodu pustit k turbíně kvůli její životnosti.

Odpovědět


Re: Úžasné zařízení

Jan Novák9,2022-01-11 11:04:26

Tohle bude mnohem dražší než základna věže protože to vyžaduje mnohem víc kopání na mořském dně.

Co nahradí vodu v zásobníku? Tak daleko se s konceptem nedostali, nebo si říkají že vakuum zvýší účinnost (a násobně prodraží zařízení :-))

Odpovědět


Re: Úžasné zařízení

Honza Šimek,2022-01-12 01:29:54

To, jestli vodu ze zásobníku nahradí vzduch z hladiny, nebo tam zůstane vakuum, není podle mě až takový problém. Rozdíl je jedna atmosféra přetlaku navíc v situaci, kdy nádrž leží pod metry sedimentu a desítkami metrů vody.

Pro srovnání: Nohy těžební plošiny Troll A jsou taky z betonu a duté. Přitom sahají 300 metrů pod hladinu při tloušťce stěny cca 1 metr.

Odpovědět


Re: Re: Úžasné zařízení

Karol Kos jr.,2022-01-12 22:14:12

Jasný, vákuum, že mě to nenapadlo. Je to jen vo ten jeden bár níž, tak to je fakt trivka...

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace