Akumulace energie ve fúzních elektrárnách

Abstract

Cílem této práce je prozkoumat různé metody akumulace energie v kontextu provozu pulzních fúzních reaktorů, jako je DEMO. Studie analyzuje současné a perspektivní technologie ukládání energie, včetně využití roztavených solí, pevných akumulátorů, elektrochemických baterií a mechanických systémů, jako jsou gravitační baterie. Hlavní pozornost je věnována efektivitě a proveditelnosti každé metody v podmínkách vysokých teplot, kolísání zátěže a požadavků na dlouhodobou stabilitu. Práce prezentuje výpočty tepelné a energetické efektivity různých akumulačních zařízení. Analyzovány jsou parametry jako energetická kapacita, rychlost akumulace a uvolňování energie, a také ekonomická efektivita implementace těchto technologií do fúzních elektráren. Zvláštní pozornost je věnována optimalizaci systémů pro akumulaci energie za účelem zajištění nepřetržitého provozu energetického systému, který čelí přerušované povaze výroby energie fúzními reaktory.

The objective of this work is to explore various energy storage methods in the context of operating pulsed fusion reactors such as DEMO. The study analyzes current and prospective energy storage technologies, including the use of molten salts, solid accumulators, electrochemical batteries, and mechanical systems such as gravitational batteries. The main focus is on the efficiency and feasibility of each method under conditions of high temperatures, load fluctuations, and requirements for long-term stability. This study presents calculations of thermal and energy efficiency for various storage devices. Parameters such as energy capacity, rate of energy accumulation and release, as well as the economic viability of implementing these technologies in fusion power plants are analyzed. Special attention is given to optimizing energy storage systems to ensure continuous operation of the power system, which faces the intermittent nature of energy production by fusion reactors.