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一种新的储能装置被建模为传统电池的替代品
发布时间：2023-11-17 10:26:39编辑：从妮雁来源：
科尔多瓦大学提出并分析了基于浸入水中的圆柱形水箱的储能系统的运行，该系统能够根据市场存储和释放能量
基于阳光和风能等可再生能源的清洁能源是迈向更加宜居和可持续发展世界的道路。然而，实现这一目标的一个障碍是，可再生能源并不总是在需要时产生能源，因此找到清洁且容量充足的存储是必不可少的。面对提取和回收制造传统电池所需材料对环境的影响(这些材料通常很稀缺)，研究界正在寻找替代品。
在这些替代方案中，出现了一项创新，这是科尔多瓦大学电气与自动工程、力学和物理系之间合作努力的结果。该装置由研究人员 Antonio Martín Alcántara、José Luis Aranda Hidalgo、Alberto Jiménez Solano 和 Antonio Sarsa Rubio 开发，通过浸入水中的圆柱形水箱，可以在理想的时间存储和释放能量。该系统利用静水压力(表面液柱的重量)来压缩空气，然后在涡轮机中使其膨胀，从而传递储存的能量。
例如，该系统可以浸没在水库中，“由一根带有圆盘的圆柱形管组成，将其分为两个室：上一个室装有水，下一个室装有空气，”安东尼奥·马丁解释道。“最初(系统加载时)，圆盘上升，气缸充满空气。然后圆盘下降，水占据气缸顶部，进而由于重量而将空气压缩到非常高的压力水，”他继续说道。这是能量释放阶段，因为压缩空气从气缸底部的孔中出来并驱动涡轮机产生能量。
例如，为了给管子的储存空间充电，可以使用电机来升起圆盘，以便空气重新充满整个气缸。何塞·路易斯·阿兰达·伊达尔戈 (José Luis Aranda Hidalgo) 解释说：“该设备的设计目的是在低价时期储存能量，并在高峰时期恢复能量。”他将受这项研究启发的发明注册为实用新型 (ES-1291145-Y)
该系统的名称是 iOWC，因为它重新审视了现有的振荡水柱 (OWC)，但方向相反。这个系统，即OWC，是一个简单的机制，用于通过一个圆柱体从海浪中提取能量，其中水的体积低于海浪，水位随海浪上升，从而产生能量。这种新的反向应用 iOWC 是一种能源存储替代方案。
在物理学层面，研究人员阿尔贝托·希门尼斯·索拉诺(Alberto Jiménez Solano)和安东尼奥·萨尔萨·卢比奥(Antonio Sarsa Rubio)通过守恒方程为理论可行性分析做出了贡献，这使得定义系统设计和未来实施所需的实际尺寸成为可能。
团队获得的结果使我们能够了解系统将如何响应，确定其运行的适当设计条件，同时考虑纵横比(圆柱体的宽度和高度之间的比率)和出气孔的尺寸获得必要的能量和功率，减少因压力而在气缸盘中可能发生的振荡。为了减轻这些振荡，研究人员还提出了一种阻尼系统。
随着该设备的开发和理论制定，我们在能源存储的清洁替代方案方面取得了进展，这也使得根据市场情况进行能量充电和放电成为可能。
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