Група вчених із Сілезького технологічного університету у Польщі розробила систему накопичення та зберігання енергії від адіабатичного стиснення повітря (CAES), що також утилізує теплову енергію (TES). Дана технологія має накопичувач, вбудований у занедбаний шахтний ствол, який ефективно перепрофілюється у резервуар для стисненого повітря.
Дана концепція зберігання спрямована на повторне використання та захист підземної інфраструктури після видобутку, яка дуже часто після закриття шахти стає дороговартісною проблемою та випадає з корисної енергетичної інфраструктури.
Шахтні стовбури зазвичай розташовуються в безпосередній близькості від електростанцій та/або розподільчих станцій, а це дозволяє використовувати існуючу інфраструктуру підключення до мережі. Зазвичай вугільні райони мають розвинену промислову інфраструктуру (потенційні споживачі) та розвинену мережу передачі електроенергії. Крім того шахтний простір розташований під землею, тобто немає необхідності будувати чималі наземні споруди.
Система працює без використання зовнішніх джерел тепла та використовує повітряний компресор, ресивер стисненого повітря із вбудованою системою накопичення теплової енергії та повітряний детандер. Елементи системи можуть бути як одно-, так і двосекційними.
У запропонованій конфігурації системи бак TES вбудований та прикріплений до кожуха ного стовбура. Це допомагає зменшити втрати тепла.
На етапі заряджання електрика використовується для приводу компресора. Гібридна підземна система наповнюється гарячим стисненим повітрям, що нагнітається в пласт через впускний трубопровід з вбудованим запірним клапаном. Потім повітря проходить через систему акумулювання тепла TES, де нагріває речовину для зберігання тепла.
На етапі використання накопиченої енергії повітря проходить через систему TES, забираючи від неї тепло. Потім гаряче повітря надходить у розширювач, який приводить у дію генератор, що виробляє електроенергію.
За пропозицією польських інженерів пневмосховища розраховані для зберігання стисненого повітря об’ємом 60 000 м3 з максимальним тиском 5 МПа (приблизно 50 бар) ємність накопичувача енергії при цьому складатиме 140 МВт·год, ККД в обидві сторони близько 70%, а ККД для резервуарів для зберігання теплової енергії буде на рівні 95%.
Але у виняткових випадках можна підтримувати тиск повітря до 8 МПа, залежно від конкретних характеристик ствола шахти. У цьому випадку енергетична потужність системи може перевищити 200 МВт·год.
Використання закритих шахт в якості накопичувачів енергії дозволить також заробити кошти для подальшого технічного обслуговування закритих горизонтів, відкачування ґрунтової води тощо.
Джерело: www.sciencedirect.com
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 2 879 / 2022-07-18 10:25:54
