Variabel solkraft blir tillförlitlig energikälla med hjälp av INFICON läcksökare

Azelio är en svensk tillverkare av termiska energilagringssystem som gör det möjligt att leverera jämn ström till nätet från en energikälla som varierar i intensitet. Till exempel kan operatörer av solcellspaneler lagra energi mitt på dagen - när solen är stark men efterfrågan är låg – för senare distribution på kvällen när det behövs mer el.

Azelios TES.POD-enhet uppnår detta genom att hålla 4,4 ton smält aluminium i flytande form med hjälp av el från den förnybara energikällan. Aluminium smälter vid cirka 600°C. När metallen väl är flytande förblir den i detta tillstånd och behåller sin temperatur under lång tid. Värmen utvinns med hjälp av en värmeväxlare som innehåller flytande natrium, vilket har en låg smältpunkt vid cirka 100°C.

Värmen driver en Stirlingmotor. Till skillnad från en förbränningsmotor, där värmen produceras på insidan, upphettas cylindern i en Stirlingmotor från utsidan. Gasen i cylindern expanderar och drar ihop sig för att flytta kolven, som vrider vevaxeln där en generator är monterad.

Läckagefritt hölje en nödvändighet

Med hjälp av Sentrac Strix^® Edition Vätgasläcksökare säkerställer Azelio att gas inte kan passera in i, eller ut ur, systemet. Arbetsgasen i Stirlingmotorn är vätgas, som är naturligt benägen att läcka på grund av sin låga viskositet. Samtidigt måste luft förhindras från att komma in i värmeväxlaren och i själva värmelagringsenheten, eftersom syre orsakar korrosion och försämrar prestandan. För att förhindra korrosion fylls systemet med kväve och förseglas.

"Enheten förväntas ha en livslängd på 30 år. För att säkerställa lång och problemfri drift måste man förhindra att luft kommer in i systemet, eftersom korrosion skulle leda till blockerade passager inuti systemet och skada den keramiska beläggningen på insidan. Så småningom skulle enheten sluta fungera. En liten mängd vätgasläckage från Stirlingmotorn kan förväntas, men mängden måste hållas under kontroll", säger Fredrik Edin, testansvarig på Azelio.

"Vi har tidigare använt läcksökningsspray, men INFICONs läcksökare är betydligt effektivare."

"Temperaturintervallet är viktigt här. Ett läckage som knappt är märkbart vid rumstemperatur kan vara betydande vid 600°C."

Det stora intervallet av temperaturfluktuationer gör att andra vanliga läcksökningsmetoder med lägre känslighet, t.ex. tryckfallsmätningar, blir ineffektiva.

"INFICONs läcksökare är mycket lätt att använda", säger operatören Marcus Carlsson.

"Alla läckor, även extremt små, upptäcks snabbt och noggrant. Läcksökaren är också användbar för att upptäcka mycket stora läckor, där läcksökningsspray bara skulle blåsas bort."

Enkelt att använda

Sentrac Strix Edition vätgasläcksökare använder en handprob som är designad för att komma åt svåråtkomliga ställen och exakt lokalisera eventuella läckor.

Läcksökningssensorn sitter i handprobsspetsen och ger en snabb signal varje gång den känner av gasläckage, så att läckor av varierande storlek kan lokaliseras fort och enkelt.

För att hitta läckor använder läcksökaren Formiergas som spårgas. Detta är en ofarlig och icke-brännbar blandning av 5% väte och 95% kväve. Systemet fylls med spårgas före läcksökningen. En operatör, eller en robot, för handproben fram och tillbaka över testobjektet för att känna av läckande spårgas.

Sensorn svarar fort och återhämtar sig snabbt efter att ha blivit exponerad för gas, vilket gör att läcksökningen kan fortsätta utan dröjsmål även efter en stor läcka. Dessutom klarar instrumentet höga nivåer av vätgas i bakgrunden ifall arbetsplatsen skulle bli tillfälligt kontaminerad av läckande spårgas.

"Vi använder Sentrac Strix Edition Vätgasläckagesökare för kvalitetskontroll, felsökning och produktutveckling. Vi har nu tre läcksökare och de bidrar verkligen till att förkorta tiden för utveckling och tillverkning", säger Fredrik Edin.

En TES.POD-enhet kan ta emot upp till 100 kW laddning under 6 timmar och leverera 13 kW vid nominell effekt under 13 timmar eller längre, beroende på användarens behov. Flera TES.POD-enheter kan kombineras sida vid sida till ett system med önskad effekt, upp till 100 MW.

Medan batterier laddas långsamt i början och är mest effektiva i mitten av laddningscykeln, kan den termiska lagringen ta emot full laddning från början till slut.

Till skillnad från batterier försämras inte den termiska lagringen med tiden. Kärnan kan lagra lika mycket energi efter 30 års användning som den gjorde när den var ny. Den kräver inte heller sällsynta mineraler, som litium och kobolt, vilket behövs för batteritillverkning. Alla dess aktiva material - aluminium, natrium och väte - är lätt tillgängliga i stora mängder. Kärnan i Azelios TES.POD är tillverkad av återvunnet aluminium för att ytterligare minimera miljöpåverkan.

"De första systemen har nyligen levererats till kunderna och vi arbetar nu med att öka produktionen. Vi ser en stor potential för den här produkten och Sentrac Strix vätgasläckagesökare kommer att vara en del av vår fortsatta resa", avslutar Fredrik Edin.

Vill du läsa mer om Azelio? Klicka här

Har du en applikation som du önskar diskutera med läcksökningsexperter från INFICON? Kontakta reach.sweden@inficon.com