化学/熱システム
熱貯蔵は、先進的なバッテリー車に匹敵する可能性のある探索的なシステムであるが、安全性、熱再充電の手段、スターリングエンジン開発が重要な問題である。
輸送に用いられるエネルギー貯蔵メカニズムに関する2番目の発表は、スティーブンス技術大学のロバート・マクレヴィ教授によって行われた。 同氏はまず、自動車は過去60年間、ほぼ石油由来の燃料によって推進されてきたと指摘。
そのひとつが、非石油資源から得たエネルギーを車内に貯蔵する装置を備えた自動車である。 そのような車両の例としては、電気自動車、水素燃料自動車、およびフライホイール自動車がある。 このモデルは、線形代数方程式によって、車両の総質量およびエネルギー消費量を、車両の部品および性能特性に関連付けることを可能にするものである。 これらの方程式は、代替車両の質量とエネルギー消費を将来の時間枠に予測するため、またフライホイールとトランスミッションの追加が車両の総質量とエネルギー消費に与える影響を予測するために使用されてきました。
Lockheed Aircraft Co.の元チーフサイエンティスト、Ronald Smelt博士は、自動車メーカーの立場から、エネルギー危機が自動車産業に与える影響について論じました。 自動車の国際的な需要と供給の関係から、電気自動車の市場浸透を評価する上で重要なのは、どの国が最初に石油から代替エネルギーに転換するかということです。
過去の経験に基づいて推測すると、スメルト博士は、まず、強いニーズ（例えば、石油不足）がなければならないと結論づけた。 第二に、その国がその技術を生産し使用する能力を持っていなければならない。
パネルメンバーは、スメルト博士の発表後のディスカッションで、彼のアプローチは市場浸透の評価で考慮すべきパラメータを特定するのに有効であるという点で意見が一致した。 Smelt博士は、モデラーが米国に注意を向けがちであることを指摘しました。 しかし、米国は、石炭、シェール、バイオマスから得られる合成燃料が提供する可能性のために、電気自動車の普及に切り替える最後の国になる可能性が高い。
アルゴンヌ国立研究所の Joseph Asbury 博士は次に、建物のエネルギー貯蔵メカニズムに関するプレゼンテーションを行いました。 アルゴンヌの貯蔵評価グループによる最近の仕事は、電気貯蔵暖房、二価暖房システム（例えば、石油、電気）、電気ヒートポンプ、および太陽エネルギーシステムを含む電気貯蔵暖房および冷却技術の評価に焦点を合わせている。 熱エネルギー貯蔵システムによる空間暖房・冷房サービスの総費用を、競合技術によるこれらのサービスの提供費用と比較した。
電気エネルギーが真の限界費用で価格決定されないことを認識して、アルゴンヌはサービスの総費用を決定するために電気費用の計算方法を考案した。 この問題に対するケーススタディー・アプローチでは、アルゴンヌのコスト配分モデルSIMSTORを使用して、全国のサービスエリアにおけるユーティリティ供給コストを見積もりました。 2つのユーティリティサービス地域（冬の暖房シーズンにピーク負荷が発生する電気事業者が供給する北東地域と、夏場の電力事業者が供給する大西洋中部地域）の分析では、冬場の電力事業者が供給するサービス地域では蓄電システムと2価システムが最も効率的な技術であり、夏場の電力事業者が供給するサービス地域では蓄電と組み合わせたヒートポンプが最も低コストな技術だと分かった（図表 MA.1 および MA.2 を参照）。 エネルギー供給コストには、光熱費と二重燃料費が含まれる。 電気メーターの両側で資本の単位を一貫して評価するため、顧客の年換算コストは電気事業者に使用されるのと同じ資本回収率に基づいて計算される。
Exhibit MA.1. 冷暖房技術別の年間コスト-冬期ピーク時サービスエリア（メーター両側の光熱費）
展示MA.1. 2. また、Dr. Asbury は、建物の 100%暖房のための季節ごとの貯蔵と、スペース暖房のための太陽光利用可能性に関するアルゴンヌの仕事についても簡単に説明しました。 彼は、電気事業者は適切な先進的蓄電システムにとって大きな潜在的市場であると述べています。 このようなシステムは、1日または1週間の蓄電サイクルに適したサイズであれば、ピーク時または中間発電モードにおいて、一次発電装置の代替となり得るものです。 設置は、中央発電所でも、分散型ユニットでは送電・配電ネットワーク上や顧客先でも可能であろう。 全体として、適切な貯蔵技術が開発され実証されれば、1985 年から 1995 年の期間に電気事業者が必要とする設置済み一次発電装置の 10 パーセントほどが、貯蔵システムによって置き換えられる可能性がある。
潜在的に関心のある貯蔵容量は、分散型変電所の 15 MW から大規模中央発電所の数千 MW までの範囲になるであろう。 ユニットは、2時間から2日間の貯蔵期間を必要とし、0.2 から 2.4 の充電/放電時間比で動作しなければならない。 このように動作パラメータの範囲が広いため、技術革新の余地が大きい。
しかし、動作パラメータを考慮すると、余地はかなり少なくなる。 ストレージ装置のコンセプトは、そのコストをカバーするための将来の収益要件が、一次発電装置から同等のサービスを提供するための要件よりも低くならない限り、真剣に検討されることはないだろう。 燃料コスト削減による全体的な節約がより高い初期資本投資を伴う限り、公益事業の資本獲得問題のために、蓄電システムの有利な検討には損益分岐コスト優位性よりもかなり多くのものが必要とされる可能性が高い。
公益事業の蓄電システムの潜在利益は、その使用に関するいくつかの運用上の不確実性を明らかにすることを目的とした研究開発プログラムを保証するほど大きい。 そのようなプログラムは以下を含むべきである:
○サービスの信頼性と最適な発電構成および予備マージンに対する貯蔵容量レベルの効果および利点の定量的モデルを確立すること。 これらは、公益事業者の負荷特性における起こりうる変化を反映し、1990年以降の詳細な需要予測を組み込むべきである。 ○公益事業者の地理的、土地利用、および需要特性の機能として、分散型貯蔵の利点を開発する。 4680> ○
負荷特性が異なる地域間の貯蔵、負荷制御、および重い事業体間の可能な相互作用を確立する。
○
分散型貯蔵を分散型発電および総合エネルギーシステムに関連付ける。
このような研究と並行して、幅広い運用特性を持つユーティリティ ストレージ オプションをタイムリーに利用できるようにするため、有望なストレージ概念の研究開発支援が必要です。
次にメリーランド大学のチャールズ ジョンソン博士が、政府および企業のプランナーにとって難しい問題となる研究プロジェクトの優先順位設定に関する論文を発表しました。 極端な不確実性と膨大な情報の必要性から、一連のプロジェクトを選択する際に従来の最適化やポートフォリオのアプローチを適用することは困難である。 メリーランド大学では、エネルギー貯蔵研究のサンプル問題に対して優先順位付けの手法を開発し適用した。 階層のすべてのレベルにおいて、各項目のペアは、それが貢献する項目と比較される。 比較は、実験的証拠、モデル演習、専門家や経営者の意見、社会的嗜好などに基づいて行われる。 比較は、関係する比率を示す正方形のマトリックスに要約される。 重みのベクトルはこのマトリックスから推論され、最終的な値を確立するために集約され、それが選択肢をランク付けするために使用される。 このランキングで主に考慮したのは、電気的性能、環境および安全面、開発コストと時間枠、そして市場面である。 最終的な構成については、ユーザーとDOEのプログラム・マネージャーから提案を募った
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