Энэ сайт дээрх зарим хэл нь машин орчуулгатай бөгөөд алдаа байж болно. Үүнийг сайжруулахад туслаарай Англи хэл дээрх эх бичвэрийг уншина уу
Гамбург хотын голын эрэг дээрх өндөр зуухтай дулааны станц. Энэ бол дулааны батарейгаар ажилладаг сүлжээ юм.
Цэвэр санаачилга

Цагаан чулуу ба дулааны батарей

... энэ нь хэр их дулаан ялгаруулдаг болохыг харуулах болно.

Sebastian Koppehel / Wikimedia Commons (CC BY 4.0)

On windy, sunny days many European grids now have more electricity than they can use, and the price falls close to zero or even below it. Зарим цагийн дараа яг энэ сүлжээнийх нь төлбөр нэмэгддэг. Уур амьсгалын өөрчлөлтийн эсрэг тэмцэх нь дэлхийн дулаарлын эсрэг хамгийн үр дүнтэй арга юм. Цахилгаан халаагуур нь их хэмжээний хайрга, чулуу эсвэл тоосгог хэдэн зуун градуст халааж, зузаан тусгаарлагч нь дулааныг хадгалж, агааржуулагч эсвэл дулаан солилцооны төхөөрөмж нь шаардлагатай үед, хэдхэн хоног эсвэл долоо хоногийн дараагаар гаргаж авдаг.

Дэлхийн эцсийн эрчим хүчний хэрэглээний тал нь дулаан, цахилгаан биш юм (IEA, Renewables 2019). Үүний ихэнх нь одоо ч гэсэн байгалийн хий, газрын тос, нүүрс эсвэл мод түлснээс гардаг. Энэ нь үүнийг том шагнал болгодог бөгөөд энэ хуудас нь дулааны батарей юу хийж чадах, юу хийхгүй байгааг маш сайн судалдаг. Хурдан хувилбар: дулаан болгон хадгалж, дулаан болгон ашиглах, цахилгаан 85-95% -д эргэж ирдэг; цахилгаанд эргэж орсон, хамгийн сайн нь 30-41% -д эргэж ирдэг. Энэ нэг л баримт технологи яаж ялна гэдгийг шийднэ.

100 МВт/ цаг2025 оноос Финландын Порнайнен хотод 2000 тоннын хэмжээтэй шаварлаг чулуугаар хийсэн саванд хадгалагдаж байна.Нарны эрчим хүч)
85%annual efficiency, electricity in to heat out, reported for the first commercial sand battery at Kankaanpää (Дэлхий, 2024)
55%Карногийн хана нь 400 °C дулааныг 30 °C-ийн халаалтын саваар цахилгаанд эргүүлэх боломжтой; бодит турбинууд энэ хэмжээнээс хагас илүүг л гаргадаг
50 кВт/ цаг180-250 градусын эргэлт хийхэд нэг тонн чулууд хэр их дулаан зарцуулдаг вэ? Энэ нь нэг тонны халуун усанд зарцуулах дулаанд ойролцоо боловч илүү өндөр температуртай байдаг.

Энэ юу вэ

Халуун батарей, мөн дулааны батарей эсвэл цахилгаанжуулсан дулааны энергийн хадгалалт гэж нэрлэгддэг, хямд хатуу зүйлд дулаан болгон цахилгаан цэнэглэнэ. Финландын Polar Night Energy компани нь барилгын хайрга эсвэл шаварлаг чулуугаар дүүргэсэн төмөр савыг ашиглаж, түүнийгээ дулааны сүлжээнд холбодог. Калифорни дахь Рондо Энержи нь үйлдвэрүүдэд хий гаргахын тулд 1000°C-аас дээш дулаалдаг. Антора Энержи нь нүүрстөрөгчийн блокуудыг гэрэлтэх хүртэл халааж, дулааныг эсвэл тусгай нарны зай мэтийн самбаруудын тусламжтайгаар цахилгаан эрчим хүчийг эргүүлэн авч чадна. Siemens Gamesa компани Гамбург хотод 750 °C-ийн галт уулын чулуулагт дулааныг хадгалж, түүнийгээ усаар ажилладаг турбиноор цахилгаанд эргүүлж чадсан туршилтын ажлыг явуулжээ.

Энэ бүгд адилхан санаанууд өөр өөр температур, өөр өөр хэрэглэгчидтэй. Хамгийн чухал асуултууд нь: хэр халуун, хэр удаан, хэр хямд, хавар ямар учиртай вэ.

Яаж ажилладаг вэ

Загвар. Цахилгаан нь эсэргүүцлийн халаагуураар дамжин явдаг, энэ нь халуун усны сав эсвэл тоссогчтой адилхан зарчим юм. Энэ хувиргалт нь 100% үр дүнтэй: цахилгааны нэг киловатт цаг нь нэг киловатт цагт дулаан болж хувирдаг. Polar Night-ийн силосууд агаарыг резистороор халааж, мөсөнд нуугдсан хоолойгоор дамжуулан цацдаг; Rondo-гийн халаагчид шууд чулуу дээр цацардаг.

Том үйлдвэрт: дулаалгатай хоолой, клапан, явган хүний зам бүхий цэнхэр цилиндр хэлбэртэй зуух.
Германы Фёлклинген хотын Фенне цахилгаан станцын цахилгаан зуух: том цахилгаан аяга. Нар, салхины эрчим хүчний нөөцтэй үед цахилгаан эрчим хүчийг халаалтын сүлжээнд зориулсан халуун усанд хувиргадаг. Энэ нь дулааны батарейг цэнэглэхтэй адилхан үйл явц юм. Photo: Raphel Maass, CC BY-SA 4.0

Хамгаалахын тулд. Хэмжих нэгж нь E = m × c × ΔT: масс, тодорхой дулаан, температурын өөрчлөлт. Тухайн чулуулаг болон хуурай шаврын тодорхой дулаан c нь 0.8-1.0 кДж/кг/градус байдаг. 150°C-аас 400°C хүртэл халаасан нэг тонн чулуу (250 градусын эргэлт) нь 1,000 kg × 0.8 kJ/kg·K × 250 K = 200 MJ буюу ойролцоогоор 56 kWh энерги агуулдаг. Порнайненийн дэлгүүр 2000 тоннд 100 МВт цаг, 50 кВт/цаг-аар ажилладаг. 90 °C-50 °C хооронд эргэдэг дулааны төвийн халаалтын саванд халуун ус байх ба тонн тутамд 47 кВт·цаг байдаг; шавар нь даралтат савгүйгээр илүү халуунаар ажилладаг тул ялна. Жишээ нь, литийн ион батерейны нэг тонн нь 150-250 кВт·цаг цахилгаан эрчим хүчийг агуулдаг.

Үндсэнд нь байлгах. Агаарын гадаргуугаар дулаан алдагддаг, хурд нь Q = U × A × ΔT, энд U нь тусгаарлалтын чанарыг хэмждэг, A нь гадаргын талбай, ΔT нь гаднаас температурын ялгаа юм. Хяналтанд орсон энерги нь хэмжээ (томролтой тэнцүү) болон талбайтай (квадрат) харьцангуй бага алдагдал үүсдэг тул том хадгалах савууд илүү бага хувийг алдана. Порнайненийн хэмжээтэй (15 м өргөн, 13 м өндөр, 970 м² талбайтай) дулаалгатай савны хувьд бидний тооцооллоор нэг градуст 0.1 Вт/м²-ийг дамжуулах ба 300 градусын ялгаатай: өдөрт 29 кВт буюу бүрэн хадгалах савны 0.7% -ийг ашигладаг. Нэг жижиг дэлгүүрийн хэмжээтэй байшин энэ хэсгийг хэд хэдэн удаа алдах болно. Иймээс чулууны батарейг хот, үйлдвэрт ашигладаг, ганц гэрт биш.

Хүчдэл буулгах. Цаг агаарын дулааны хувьд, салхины хөдөлгүүр нь халуун чулууг дамжин агаарыг зөөж, дулаан солилцооны төхөөрөмж нь сүлжээний дулааныг усанд дамжуулдаг. Энэ нь ямар ч экзотик биш. Цахилгаан эрчим хүчний хувьд дулаан нь хөдөлгүүрийг хөдөлгөх ёстой. Энэ тал дээр физикийн хуулиуд хатуу хязгаар тогтоодог. Карногийн үр ашиг, ямар ч дулааны хөдөлгүүрийн хамгийн сайн нь η = 1 − T_cold / T_hot, температур нь кельвинд байдаг. 400 °C (673 K)-ийн дулааныг 30 °C (303 K)-д буцааж өгвөл 1 − 303/673 = 55% гарна. 750°C-д дээд хязгаар нь 70% байна. Real steam turbines, pumps and heat exchangers reach roughly half the Carnot figure, so a store returns something like 25 to 40% of the electricity it bought. Данийн Соро хотод байрлах чулууны дэлгүүрийн хэвлэгдсэн загвар нь 30-41% -ийг цахилгаан эрчим хүчээр, 41-58% -ийг дулаанаар эргүүлэн авах боломжтой гэж тооцоолжээ (Wikipedia, Thermal energy storage).

Практик дүн шинжилгээ: дулааны батарей нь дулаан худалдана хамгийн хямд цагуудад цахилгаан сүлжээнээс, муу арга зам цахилгаан Хэрэв дулааны хөдөлгүүр илүү сайн эсвэл цэнэглэх хүч бараг үнэгүй бол.

Хязгаарлалтууд

  • Теорийн. Тогтмол дулаан ба температурын өөрчлөлт нь тонн тутамд хэмжигдэх энергийг тодорхойлно; Карногийн тэнцэл нь хэдий хэмжээний эрчим хүч дахин цахилгаан болж хувирахыг тогтооно. Ямар ч ухаалаг загвар үүнийг даван туулж чадахгүй.
  • Хүчдэл нь хэрэглээнд тохирно. Газар доорх халаалт 60-120 °C, хүнсний болон цаасан үйлдвэрт 150-250 °C, химийн болон цементийн үйлдвэрт 400-1500 °C-ийн халуун ус хэрэгтэй. Дээд температурт тонн тутамд илүү их хадгалдаг боловч ган, галд тэсвэртэй блок болон дулаалга шаардагддаг бөгөөд энэ нь илүү үнэтэй бөгөөд илүү хүнд байдаг.
  • Хүч ба эрчим хүч. Хөргөгч болон дулааны солилцоо (хүчний тал) нь ихэвчлэн хайрга (энергетикийн тал)-аас илүү үнэтэй байдаг. Зарим хямд цагийн дотор л цэнэглэгддэг дэлгүүрт ихэвчлэн ажилгүй байдаг том халаагуур хэрэгтэй.
  • Жилд хийх циклүүд. Бүтээгдэхүүний нэг евро нь түүний ялгаруулсан дулааны хэмжээгээр төлөгдөж байна. Жилд 200 удаа эргэдэг дэлгүүр нь 20 удаа эргэдэг дэлгүүрээс илүү зардлаа багасгаж чадна. Polar Night-ийн хэлснээр түүний хадгалах савууд жилд 20-200 удаа хамгийн сайн ажилладаг (Solarthermalworld, 2024).
  • Хямд цахилгаан байх ёстой. Бизнесийн хувьд олон цагийн хямд үнэтэй байх нь чухал юм. Финландын, Дани болон Калифорнийн адил салхи, нар ихтэй сүлжээнд ийм систем байдаг бол бага өөрчлөгдөх хүчтэй сүлжээнд тийм систем байхгүй.
Хороо замтай цэцэрлэгт хүрээлэн дээр, гүн цэнхэр тэнгэрийн дор өндөр, урт, тойрог хэлбэртэй мөнгөн эдлэл бүхий хадгалах сав.
Хелсинк хотын Вуосари цахилгаан станцын халуун усны агуулах. Газарзүйн байршил нь нарны эрчим хүчний хэрэглээг хангах гол хүчин зүйл болдог. Photo: Josutus, CC BY-SA 4.0

Тодорхойгүй

ТөсөлХаана, хэзээХуваах орчин ба температурхэмжээЯаж мэдэгдэх вэ
Зүүн хойдТампере, Финланд, 2020Хар3 МВт/ цагКомпаниас удирддаг анхны нисгэгч
Ватаянкоскигийн нарны оройн эрчим хүчKankaanpää, Finland, July 2022100 тонн чулууны 4 ×7м-ийн төмөр саванд; 500 °C хүртэл халааж, 150- 400 °C-д ажиллана8 МВт/ цаг85% annual efficiency on three-day cycles; 95% targeted for stores above 100 MWh (Solarthermalworld)
Polar Night Energy for Loviisan LämpöPornainen, Finland, 20252000 тонн нунтагласан шохойн чулуу, зуухны хольц; 400 °C хүртэл100 MWh, 1 MW70% бага ялгаруулалт, жилд 160 тонн CO2, модны чипс 60%-аар буурч, газрын тосны хэрэглээ зогсоно (ESS News, 2025; Polar Night Energy)
Siemens Gamesa ETES удирдлагаГамбург- Альтенвердер, Герман, 20191000 тонн галт уулын чулуулаг 750 °C-д, цахилгаан эрчим хүчийг эргүүлэн авахад зориулсан хийний турбин130 МВт цаг дулаанНэг долоо хоног хүртэл хадгалсан дулаан; гигаватт-цагийн нөөцийг зорих (Siemens Gamesa, 2019)
Рондо дулааны батарейОлон тооны үйлдвэрүүд; Германы Брунсбюттель хотод Ковестро-д суурь тавигдсанRefractory brick at 1,100 to 1,500 °C2-с 100 МВт хүртэлх нэгж дулаанКомпани нь 98% цахилгаан-хатуу эрчим хүчний үр ашигтай, 400 МВт/ц-аас дээш зарласан төслүүд (Rondo); тусгаарлан хэвлэгдээгүй
ЭнергиКалифорниа, АНУЦэвэр нүүрстөрөгчийн блок, улаан туяаАж үйлдвэрийн хэмжээТермофотовольтаик хавтангаар дулаан, эсвэл цахилгаан (Antora). Хамгийн сайн лабораторийн термофотоволтаик хавтан 40% үр ашигтай (LaPotin et al., 2022)

Энэ ширээний талаар хоёр анхааруулга. Нэгдүгээрт, ихэнх тоонууд нь компаниуд эсвэл тэдний хэрэглэгчидээс гардаг бөгөөд бие даасан хэмжилтээс биш юм. Хоёрдугаарт, Канкаанпяагийн 85% нь нэгж цахилгаан эрчим хүчний халаалт; хүснэгтэд хэн ч нэг жилийн турш худалдааны хэмжээгээр тооцоолсон цахилгаан-электрикийн эргэлтийг нийтлээгүй байна.

Судалгааны лабораториуд температурыг нэмэгдүүлж байна. АНУ-ын Үндэсний сэргээгдэх эрчим хүчний лаборатори нь силикат чулуулгийн тоосонцрыг 1000 °C-аас дээш халааж, дулааны солилцооны системээр дамжуулан цахилгаан хөдөлгүүрийг ажиллуулах зориулалттай хадгалах төхөөрөмжийг зохион бүтээжээ (Ma, Davenport and Zhang, 2020). 2018 онд Alphabet-ийн X-ээс гаралтай Malta нь “Карнотын батарей” -ийг хайж байна, энэ нь халууныг халаасан шингэнд халааж, хүйтнийг халаасан шингэнд хадгалдаг. Энэ нь бодит байдалд нийцэхгүй, бодит бус зүйл.

Өмнөд Испанийн хуурай талд байрлах том дөрвөлжин талбайд байрлуулсан урт эгнээний налуу өнцөгт шилний нислэгийн зураг.
Испанийн Гуадикс хотын ойролцоох Андасол, хадгалагдсан дулааныг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргадаг газар. Энэхүү өргөн өнцөгт шил нь нарнаас дулааныг цуглуулж, тус бүр нь халаалтын хүчийг шингэн давс агуулсан саванд хадгалж, нар жаргасанаас хойш турбиныг бүрэн ачаалалтай 7.5 цаг хүртэл ажиллуулахад хангалттай байдаг. Photo: kallerna, CC BY-SA 4.0

Үнэ нь

Heat batteries do not make electricity, so their honest benchmark is not a solar panel but the heat they replace. Our site-wide benchmark for new electricity on a building remains rooftop solar at about $0.19 per kWh in our open Fan Wall model, inside Lazard’s June 2026 range for commercial rooftop solar of $0.09 to $0.20 per kWh (Lazard LCOE+ 2026). Газар доорх ус нь дулааны эх үүсвэр юм.

What gas heat costs. Using round numbers close to European levels in 2025 and 2026 (wholesale gas at €35 per MWh, a carbon price of €70 per tonne, a 90% efficient boiler), heat from gas costs about 5 to 6 euro cents per kWh before the boiler’s own capital cost. A household on the UK price cap pays 7.97 pence per kWh for gas from October 2026 (Ofgem), about 8.9 pence per kWh of heat.

Хэр их дулаан хадгалагдсан вэ. Хоёр хэсэг: цахилгаан, үр ашигтай байдалд хуваах, тоног төхөөрөмж, түүний амьдралын турш хэр их дулаан гаргаж байгааг хуваах. 85% үр ашигтай €20/MWh (Шар шуургатай Нордик цагуудад түгээмэл) цахилгаан эрчим хүчний үнэ нь дулааны нэг кВт·цаг тутамд 2.4 центийн өртөгтэй байдаг. Бүтээгдэхүүний хэсэг нь хадгалах хүчин чадлын нэг кВт·цаг тутамд суурилуулсан өртөг болон жилд хийх бүрэн циклийн тооноос хамаарна. Polar Night болон түүний хэрэглэгчид Pornainen-ийн үнийг нийтлээгүй тул тоог гаргаж ирээд (20 жил, 7% бодит хөнгөлөлт, нэг циклд ашигласан хүчин чадлын 90%) үзүүлэлтүүдийг харуулна:

Installed cost per kWh of capacityЖилд 20 удааЖилд 50 удааЖилд 100 удааЖилд 200 эргэлт
$10$0.052$0.021$0.010$0.005
$25$0.13$0.052$0.026$0.013
$50$0.26$0.10$0.052$0.026
A construction site withahigh silver cylindrical tank and a new plant building behindalarge green sign announcinga40 MW electrode boiler plant.
Германы Дрезден хотын Носсенер Брюке дулааны станцад 2018 онд 40 МВт цахилгаан халаалтын зуух барих ажил. Мөн дулаан хадгалах зориулалттай бол халаагуур, дулааны солилцооны төхөөрөмж болон холболтууд нь чулуу эсвэл хайрганаас илүү үнэтэй байдаг. Photo: Ubahnverleih, CC0

Equipment cost per kWh of heat delivered, before electricity. Тооцоо

Against lithium-ion. Battery packs averaged $115 per kWh in 2024, a 20% fall in a year (BloombergNEF, 2024), and a complete grid battery costs more than its pack. Лити-ионы батарей нь 85-90% -ийг нь цахилгаан болгон эргүүлэн өгдөг. Учир нь чулууны үнэ бараг л юу ч биш: тонн тутамд хэдэн арван доллар, 50 кВт/ц-ийн нэг тонн нь нэг доллараас бага. Сило, дулаалга, халаагуур болон дулаан солилцооны зардал нь бодит үнэ юм. Харин дулааны батарей нь хэрвээ нэг кВт/цаг-ийн нийт зардал нь литийн батарейнхээс хэд дахин бага байвал л ашигтай байдаг, учир нь энэ нь цахилгаан биш дулааныг эргүүлэн өгдөг.

Ямар тохиолдолд ялж, ямар тохиолдолд ялагдахгүй байх

Тэр ялна:

  • Шуурхай халаалт, салхитай эсвэл нартай бүсэд. Швед болон Балти хотууд нь дулааны сүлжээтэй, олон хямд цаг, мод эсвэл хийгээр ажилладаг зуухнууд байдаг. Энэ бол одоог хүртэл бүх худалдааны зориулалттай хайрга батерейнууд явсан газар юм.
  • Industrial steam and process heat up to about 500 °C in food, drinks, paper and chemicals, where factories currently burn gas around the clock.
  • Нүүрс болон модны оронд жижиг сүлжээнд, жишээ нь Порнайненд, дэлгүүр нь түлшний хүргэлт болон агаарын бохирдлыг ч хэмнэдэг.
  • Хэрэв унтраагдвал цахилгаан сүлжээний асуудал дулааны бүтээгдэхүүн болж хувирах байсан салхи, нарны эрчим хүчийг ашиглах нь.
  • Их дулааны насостой хослуулан ашиглах: дулааны насостой бол хамгийн олон цагийг үр дүнтэй ашиглаж, дэлгүүрийн үнэ өндөр байх үед хэрэглэнэ.
Хүнсний ногоо тарьсан талбай дээрх том нарны эрчим хүчний цуглуулагч, тэдний хооронд хонины бэлчээр, цаана нь улаан ханатай байшингууд.
Дания улсын Эро арлын Марстал хотод байрлах нарны эрчим хүчний цуглуулагч, хооронд нь хонины бэлчээр. Хотын дулааны сүлжээ зуны халууныг том тусгаарласан нүхний дотор хадгалдаг: нарнаас цэнэглэгддэг дулааны батарей. Photo: Erik Christensen, CC BY-SA 3.0

Тэр ялж чадахгүй:

  • Үндсэн цахилгаан хадгалах хэрэгсэл. 25-40% -ийн зайтай, өдөр тутмын циклүүдэд литий-ион болон геофизикийн хувьд зөвшөөрөгдсөн тохиолдолд цутгасан гидро-д маш их алдагддаг.
  • Нэг гэрт, гадаргуугийн алдагдал, аюулгүй байдал нь хэдэн зуун градусын болон жижиг халаагуурын үнэтэй эсрэг ажилладаг. Усны цилиндр эсвэл буфер нөөцтэй дулааны насостой бол илүү сайн ажилладаг.
  • Энэ газарт цахилгаан үнэтэй байдаггүй. Үнэ хямд байх цаг байхгүй бол дэлгүүрт юу ч худалдаж авах зүйлгүй болно.
  • Хамгийн өндөр температур бага хэмжээгээр. 1000 °C-аас дээш бол материал, тусгаарлалт болон аюулгүй байдал нь маш чухал инженерийн хөтөлбөр болж хувирдаг.

Тодорхойлогдсон, бодит бөгөөд таамаглал

Дээлтэй: эсэргүүцлийн халаалт нь цахилгаан эрчим хүчийг дулаанд бараг төгс хувиргадаг; E = m × c × ΔT ба Карногийн хязгаарыг; Финландын худалдааны хайрга хадгалах агуулахууд 8 MWh-ийн жилийн үр ашигтай 85% -иар бүс нутгийн дулааныг хангадаг; хадгалах агуулахууд томрох тусам алдагдал буурдаг.

Хүсэлтэй: 100 МВт/ц болон түүнээс дээш хүчин чадалтай, жилд 95% үр ашигтай; Газар тос үнэтэй, хямд эрчим хүч түгээмэл байдаг газарт үйлдвэрлэлийн зуухны нөөцийг нийлүүлэх; хүчин чадлын нэг кВт/ц-д хэдэн арван долларын өртөгтэй.

Өдөржингөө улаан, цэнхэр, шаргал өнгийн гэрэл цацруулсан дөрвөлжин хаалганууд нь өндөр цилиндр хэлбэртэй цамхагийг тойрон харна.
Итали улсын Больцано хотын дулаан хадгалах цамхаг 2017 онд нээлтээ хийж, шөнөдөө гэрэлтдэг. Уур амьсгалын өөрчлөлт нь зөвхөн нэг хүний асуудал биш юм. Photo: Bartleby08, CC BY-SA 4.0

Спекулатив: цахилгаан-электрикийн эргэлт 50% -аас дээш (термофотовольтаик эсвэл дэвшилтэт хүчний циклээр); үнэтэй засвар үйлчилгээгүйгээр 1000 °C-ээс дээш цаг хугацаагаар эргэдэг; дулааны батарей нь цахилгаан сүлжээнд литий-ионы хямд хувилбар юм.

Судалгааны асуултуудыг нээнэ

  • Төлөөлөгчийн эрхгүй, нийтлэгдсэн гүйцэтгэлийн мэдээ. Нэг жилийн доторх дулааны хэмжээг тооцоолсон, алдагдалтай, бүх худалдааны загварууд.
  • Хүчдэл, kW-ийн нэгж тутамд зарцуулагдах бодит өртөг, хэвлэлийн мэдээнээс илүүтэй тендерээс.
  • Харин нь дулааныг удаан дамжуулах хатуу бодисоос хурдан, температурын их бууралтгүйгээр зөөдөг.
  • Материалын насжилт: чулууны хайлалт, тоосгоны хагарал, төмөрлөгийн гүйлт болон зуухны дулаалга хэдэн мянган удаа эргэлтээс хойш тогтох.
  • Хүч чадалд илүү сайн дулаан: термофотовольтаик эсүүд, суперкритик CO2 турбинууд болон Брайтон-циклийн “Карнотын батарей” нь цахилгаан эрчим хүчний эргэлтийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
  • Хяналт ба зах зээл: дэлгүүрүүд цахилгаан эрчим хүчний үнийг хэрхэн тогтоох, тариф болон сүлжээний төлбөр нь хэт их эрчим хүчийг ашигласнаар хэрхэн урамшуулах вэ.

Ажлын загварт юу хэрэгтэй вэ

Шинэ дулааны батарейг туршиж үзэхийг хүссэн хүн бүр багаас нь эхлээд бүхнийг хэмжиж үзэх хэрэгтэй. A useful first model delivers measured heat, not a claim.

ФазаАжлын байрЭнэ нь шийдвэрийг дэмждэгТодорхойгүй үнэЦаг
1. Тоглоомын туршилт50-200 кг хадгалах материал тусгаарлагдсан ган саванд, 2-5 кВт халаагч, хэд хэдэн гүнд байрлах термокапсул, агаар эсвэл усны дулаан солилцооны төхөөрөмж, цахилгаан болон дулааны хэмжигчЭнерги кг- д, цэнэглэх болон зайлуулах хурд, өдөрт алдагддаг дулаан, кВт/ цаг тутамд хэмжигдэх дулаан$5k to $20k2-с4сар
2. Cycling100 эсвэл түүнээс дээш цэнэглэх болон зайлуулах цикл, материалууд өмнө нь болон дараа нь шалгасанБаримтлах болон үр дүнтэй байдлын алдаа$10k to $30k6 сар
3. Pilot0.5-2MWh нэгж нь бодит дулаан хэрэглэгч (ногоон байгууламж, сургууль, жижиг сүлжээ) дээр, жилийн мэдээллээрҮнэ цэнэтэй$150k to $500k12-с 18 сар
1978 оны дэлгэцийн самбар: халуун усны савны хажууд цахилгаан халаагууртай өндөр тусгаарлагдсан хадгалах савны зураг, үзүүлэлтүүдийн хүснэгттэй.
Угаарын цэнэглэгч нь шинэ зүйл биш юм. Энэ 1978 оны АНУ-ын Энергийн яамны төслийн дэлгэц нь Therm-Bank цахилгаан ус халаагчийг харуулж байна: 30 кВт-ын халаагуурууд хадгалах шингэнийг 850 °F (450 °C) хүртэл халааж, 660,000 Btu-ийн хадгалагдсан дулааныг, ойролцоогоор 190 kWh, дараа нь халуун усаар эргэж ирдэг. Шинэ зүйл нь эдгээрийг цэнэглэх хямд салхи болон нарны эрчим хүч юм. Зураг: АНУ-ын Энергийн яам, нийтийн өмч

Бидэнд хэн хэрэгтэй вэ

  • Хэт авианы инженерүүд нь дулаан дамжуулалт, тусгаарлалт болон дулаан солилцооны дизайны чиглэлээр ажилладаг.
  • Материал судлаачид-ийн хувьд чулуу, хайрга, гантиг болон керамикийг олон мянган циклээс дээш өндөр температурт туршсан.
  • Дэлгэцийн мэдээллийг хуваалцах эсвэл туршилтын ажил явуулахыг хүссэн бүсийн халаалтын операторууд.
  • Энергийн зах зээлийн шинжээчид нь төлбөр тооцооны стратеги болон орлогыг загварчлах.
  • Үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний менежерүүд, ямар процесст хий ашиглаж байгаа болон хэр их зардал гарахыг мэддэг.
  • Хамгаалалтын болон гэрчилгээний мэргэжилтнүүд даралтын тоног төхөөрөмж, гал болон өндөр температурын гадаргуугийн хувьд.

Сайн санаа байна уу?

ТББ-ын зарим гишүүд хүчтэй энергийн санааг сонсох боломжтой хүмүүстэй холбоо тогтоож болох юм. Тодорхойлохын тулд, санаанд хөдөлгөөнт, бодит амьдрал дээр хүч чадал үйлдвэрлэдэг загвар хэрэгтэй; энэхүү хадгалах санааны хувьд, хадгалагдсан эрчим хүчийг буцааж өгөх загварыг хэлнэ, түүний дулаан эсвэл цахилгаан нь багаж хэрэгсэлд хэмжигдэж, шаардагдахгүй. Хэрэв физик болон тоонууд нь бат бөх бол бид үүнийг энд вэбсайт дээр нийтлэх болно. Гэхдээ ажиллах загваргүйгээр хөрөнгө босгох нь маш хэцүү, мөн энэ нь санхүүжилт, ашиг орлого эсвэл танилцуулгад ямар ч баталгаа биш.

Хэрэв танд санаа байгаа бол холбоо барих хаягаар дамжуулан шийдэх асуудлыг, физикийн шалгалтыг, кВт/цаг тутамд зарцуулах зардлыг, мөн буруу болохыг батлах хамгийн хямд туршилтыг бичиж илгээнэ үү. Хэрэв танд ажиллах загвар байвал түүний хэмжсэн дүнг хэрхэн хэмжсэнийг оруулаарай. energy sources page хуудас энэ болон бусад хувилбаруудыг санааны радар дээр харьцуулж үздэг.

Эх сурвалж

  1. 2019 он (Монгол хэл). Renewables 2019: heat is about half of final energy consumption.
  2. Polar Night Energy (2025). Pornainen sand battery reference and Kankaanpää reference.
  3. Solarthermalworld (2024). Шохойн чулууны батарей Финландын дулааны сүлжээнд дулааныг хангадаг.
  4. Х., М. (2025). Finnish 100 MWh sand battery is operational. ESS News (англ).
  5. Siemens Gamesa (2019). World first: Siemens Gamesa begins operation of its innovative electrothermal energy storage system (архивлагдсан).
  6. Википедиа. Thermal energy storage, including the Sorø design figures.
  7. Энергийн нөөц. Rondo Heat Battery (компанийн гомдол).
  8. Энергийн эх үүсвэр. Thermal batteries (компанийн мэдээллийн сан).
  9. Лапотин, А. болон бусад (2022). Термофотовольтаикийн үр ашиг 40%. Nature 604, 287-291.
  10. Ma, Z., Davenport, P. and Zhang, R. (2020). Нарны эрчим хүчийг төвлөрүүлэх эсвэл цахилгаан сүлжээний эрчим хүчийг хадгалах зориулалттай тоосонцор дээр суурилсан дулааны энергийн хадгалалтын системийн загварчлал. Journal of Energy Storage 29, 101382.
  11. BloombergNEF (2024). Лити-ионы батарейн багцын үнэ 2017 оноос хойш хамгийн их буурч, киловатт цагийн $115 болж буурчээ.
  12. Lazard (June 2026). Energy+-ийн түвшинжүүлсэн үнэ+, 19-р хувилбар.
  13. Ofgem (2026). Energy price cap unit rates, 1 October to 31 December 2026.
  14. Local Solar System Төлөөлөгч. The Fan Wall open model: цонхны нарны эрчим хүчний үнэлгээ нь $0.19/kWh.
  15. Википедиа. Andasol Solar Power Station: нэгж бүрт 7.5 цагийн турш бүрэн ачаалалтай байх зуур халаасан давс хадгалах боломжтой.
  16. Википедиа. Цаг агаарын дулааны энергийн хадгалалт: нарны коллектороор хангадаг Марсталийн гүнд байрлах хадгалах байр.
  17. АНУ-ын Үндэсний музей (1978). High Temperature Thermal Energy Storage Project: Therm-Bank electric water heater, display photograph, US National Archives.  Холбоо барих