Unsere Aussage, dass die Effizienz bis zu 95% beträgt, basiert auf einer sorgfältigen Untersuchung und Analyse des Leitenden Wissenschaftlers in Bezug auf unser Energiespeichersystem. Durch die Auswertung von Daten aus verschiedenen Testläufen und realen Anwendungen konnte festgestellt werden, dass das System in der Lage ist, bis zu 95% der eingespeisten Energie effizient zu speichern und wiederherzustellen. Dies wurde durch die Messung des Verhältnisses von eingespeister Energie zu zurückgewonnener Energie bestätigt.
Effizienzsteigerung bei Resistivheizung von Sand: Lösungen zur Begrenzung von Wärmeverlusten
Beim resistiven Erhitzen von Sand ist die Effizienz im Wesentlichen 100%, doch durch Wärmeverluste über die Systemgrenzen hinweg wird sie zwangsläufig verringert. Unsere Lösung bietet verschiedene Ansätze, um dieses Problem anzugehen. Da Sand ein fester Stoff ist, erfolgt der Wärmetransport ausschließlich durch Wärmeleitung innerhalb des Speichers. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Wärmeleitfähigkeit des Sands wirken die äußeren Teile des Speichers effektiv als Isolatoren für den Kern. Dadurch entsteht immer ein deutlich ausgeprägtes radiales Temperaturprofil im Inneren des Speichers.
Anders als bei wasserbasierten Speichern, bei denen die Temperatur im gesamten System gleichmäßig ist, liegen die Temperaturen in den äußeren Schichten eines sandbasierten Wärmespeichers deutlich unter der Durchschnittstemperatur des Systems. Dies führt dazu, dass die Wärme nicht effizient vom Kern zu den äußeren Schichten und schließlich in den umgebenden Raum fließt. Um diesen Effekt zu überwinden, verwenden wir zusätzlich zur natürlichen isolierenden Eigenschaft des Sands konventionelle Isolierung an den Grenzen des Systems.
Mit unserem Wärmeübertragungsrohrsystem im Sand können wir die Grenzen priorisieren, wenn der Speicher entladen wird, und den Kern priorisieren, wenn der Speicher geladen wird. Dies ermöglicht es uns, einen Großteil der Wärme, selbst wenn sie teilweise zu den äußeren Schichten geleitet werden würde, effizient zu nutzen, anstatt dass sie verloren geht. Es dauert jedoch sehr lange, bis die Wärme den Kern des Systems erreicht, wenn sie dort zugeführt wird.
Die Größe des Speichers hat einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz. Dies liegt daran, dass ein kleinerer Speicher im Verhältnis zu seinem Volumen eine größere Oberfläche besitzt, was zu einem erhöhten Wärmeverlust führt. Im Gegensatz dazu kann ein größerer Speicher aufgrund seines größeren Kerns die Wärme länger halten, ohne dass sie verloren geht. Daher kann ein größerer Speicher als effizienter angesehen werden.
Individuelle Bedürfnisse bestimmen optimale Dauer von Wärmespeicherung
Unsere Modellierung berücksichtigt alle diese Faktoren und führt uns zu dem Ergebnis, dass die von uns angebotenen großen 1 GWh-Speicher bei einer Verwendung in normalen Windkraft-basierten Speicherzyklen von 1 bis 2 Wochen eine Effizienz von etwa 95% aufweisen werden. Im Gegensatz dazu kann der weltberühmte „Sandakku“ in Kankaanpää aufgrund seiner begrenzten Kapazität von 8 MWh diese Effizienzzahlen nicht erreichen.
