Akumulatory i ogniwa paliwowe. Nowe zasobniki energii elektrycznej?

19-02-2022

Na podstawie artykułu «Электрохимические и водородные накопители электроэнергии. Возможности применения ", Nowosti Elektrotechniki 4-5/2020 opracował Piotr Olszowiec

Nowoczesne technologie zapewniają osiągnięcie wymaganego poziomu wytwarzania energii elektrycznej, lecz brak ekonomicznie efektywnych sposobów jej gromadzenia ogranicza możliwości rozwoju energetyki odnawialnej. Dla gromadzenia wielkich ilości energii i elastycznego sterowania jej oddawaniem stosuje się obecnie takie złożone układy jak elektrownie pompowo-szczytowe. Wygodną alternatywą dla tego podejścia powinno stać się gromadzenie energii elektrycznej w akumulatorach (bateriach ogniw galwanicznych) lub w postaci wodoru otrzymywanego z elektrolizy wody lub z metanu.

Akumulatory litowo-jonowe (ALJ) (Tabela 1) odznaczają się wśród wszystkich typów tych zasobników najwyższą gęstością energii, a także dużą liczbą cykli pracy - do 10 000 oraz szybkim procesem ładowania - do 80 % pojemności w ciągu 15 do 30 min. Posiadają niski wskaźnik samorozładowania - do 5 % miesięcznie i mogą być utylizowane bez wstępnego przetwarzania. Wykazują wysoką niezawodność i bezpieczeństwo pracy w szerokim zakresie temperatur. Jednocześnie nie są jednak pozbawione takich wad jak ryzyko wybuchu (przy uszkodzeniu mechanicznym lub przeładowaniu) i stosunkowo szybkie starzenie (pogorszenie charakterystyk po okresie większym od 5 lat).

Obecnie do wyrobu ALJ o wysokiej pojemności i mocy stosuje się takie materiały jak tlenek niklu-kobaltu-manganu (NMC) i węgiel (grafit) (C). Dla tych konstrukcji uzyskuje się gęstość gromadzonej energii w przedziale od 120 do 200  Wh/kg. 

Horrendalne ceny gazu. UE sama sobie winna?

10-02-2022

Tysiąc dolarów za tysiąc metrów sześciennych- taką prognozę cen gazu podał w 2008 roku szef Gazpromu Aleksiej Miller, opierając się na bezprecedensowym wzroście cen ropy: osiągnęły wówczas historyczne maksimum 140 dolarów za baryłkę. Trzynaście lat później ta prognoza faktycznie się sprawdziła - ceny gazu w Europie przekroczyły nawet prognozę szefa Gazpromu.

Na początku sierpnia 2021 r. szacowana wartość kontraktów terminowych na gaz na holenderskim indeksie TTF wynosiła około 515 dolarów za tysiąc metrów sześciennych, a do końca września podwoiła się, by 6 października osiągnąć nienotowany dotąd rekord - 1937 USD.

Według S&P Global Platts europejskie ceny gazu skoczyły do 62-65 euro za megawatogodzinę w przeliczeniu na energię elektryczną, podczas gdy na początku 2021 r. wynosiły tylko 15,17 euro za megawatogodzinę. 

Polscy i litewscy politycy od razu obarczyli za ten stan Rosję.  Ponoć miała wstrzymywać dostawy gazu.

Nieco inaczej podchodzili politycy z zachodniej Europy. Prezydent Francji Emmanuel Macron oceniając wpływ Rosji na ceny gazu oświadczył, w wywiadzie dla Financial Times (FT), że według niego nie ma dowodów na to, że Moskwa manipuluje cenami energii. Zaznaczył, że nie obwinia nikogo za obecną sytuację. „Mówimy o stosunkach handlowych. Nie powinny być wykorzystywane do celów geopolitycznych - podkreślił.

Ministerstwo Gospodarki i Energii RFN zwróciło również uwagę, że latem w krajach ważnych dla dostaw gazu do Niemiec - Rosji i Norwegii - prowadzono prace techniczne na obiektach przemysłu gazowniczego, a także pojawiły się trudności w produkcji gazu, co doprowadziło do zmniejszenia ilości importowanego paliwa.

Decentralizacja czy klasyka układów sterowania w aspekcie parku maszynowego

31-01-2022

Ponieważ w ostatnich latach mikroprocesory stały się znacznie lepsze i tańsze, firmy wbudowały je w zdalne urządzenia I/O, przyciski, czujniki oraz inne komponenty. Owe „inteligentne części" mogą wykonywać funkcje sterujące w sieci komunikacyjnej blisko procesów, którymi sterują. Ostatnie wynalazki, takie jak udoskonalone interfejsy człowiek-maszyna (HMI - human-machine interface), pozwalają inżynierom na przenoszenie wyświetlaczy typowych dla sterowni na produkcję, zamontowanych w podręcznych urządzeniach, takich jak osobisty asystent cyfrowy (personal digital assistant - PDA). Równocześnie scentralizowane sterowanie wymaga gigantycznych szerokości pasm komunikacyjnych do transmitowania parametrów procesu oraz innych danych i dostarczania ich do punktu sterowania. Jest też narażone na nieuchronne opóźnienie pomiędzy generowaniem danych w punktach źródłowych a reakcją (na nie) systemu.

Rozproszenie, czyli distributed, a zatem skrót DCS (distributed computing system) popularny jest obecnie w branży automatyki. Mimo ciągłych zmian technologicznych zachodzących w sieciowych systemach komunikacji i powiązanych z nimi nowych koncepcji oraz strategii organizacji sieci implementacja podstawowych elementów systemów rozproszonych jest możliwa. Od momentu pojawienia się pierwszych cyfrowych systemów sterowania DCS koncepcja rozproszenia stała się jedną z wiodących koncepcji rozwiązań sieciowych i strategii sterowania. Wcześniej rozwój systemów sieciowych postępował dość opieszale - jednostki centralne, ich moc obliczeniowa i zasoby pamięci były ograniczone, co bezpośrednio przekładało się na ograniczenia związane z obsługą urządzeń i modułów zewnętrznych, szczególnie w systemach, gdzie istotne jest zachowanie reżimu czasowego. I choć z czasem sytuacja zaczęła się zmieniać - wydajność procesorów radykalnie wzrosła, a szybkość transmisji znacznie się zwiększyła - to jednak koncepcja rozproszenia wciąż wyznacza podstawowy kierunek rozwoju architektur sieciowych systemów automatyki w przemyśle.