Федеральна асоціація геотермальних сховищ стисненого повітря
Коливання енергопостачання відновлюваних джерел енергії вимагає набору різних систем накопичення енергії. Метро пропонує стратегічне накопичення енергії за шкалою TWh. Як варіанти зберігання, в залежності від необхідної місткості, є порожнини з малими діаметрами (мікро- до сантиметрів, так зване сховище пір) або порожнини з великими діаметрами (метри та значно більші, так звані кавернні сховища). Адіабатичне сховище стисненого повітря дозволяють широкомасштабне та ефективне зберігання електроенергії, з проблемою зберігання тепла при високій температурі та високому тиску.
Адіабатичні електростанції, що зберігають стиснене повітря, особливо придатні для підтримки інтеграції коливальних відновлюваних джерел енергії через погодинні запаси та пікове навантаження електроенергії. Вони використовують стиснення або розширення повітря для накопичення надлишкової електроенергії під землею у вигляді потенційної енергії. Однак для їх комерціалізації все ще потрібні значні зусилля. Електростанції, що зберігають стиснене повітря з «діабетичним» управлінням процесами, які впроваджені на сьогоднішній день, підпадають під дію системних обмежень ефективності через втрату стисненого відхідного тепла. Тільки “адіабатичний” процес управління дозволяє уникнути цього недоліку. Основна ідея процесу полягає у використанні тепла стиснення, яке утворюється в процесі розширення. Це досягається тимчасовим накопиченням компресійного тепла та поверненням його в процес скидання резервуару.
Ця технологія може замінити компенсацію втрат тепла від викопних джерел енергії (спалювання газу). «Утилізація відпрацьованого тепла», досягнута таким чином, забезпечує значно покращений рівень ефективності зберігання приблизно 70% (від електрики до електрики). У випадку адіабатичного накопичення стисненого повітря стиснення підтримується компресорами. У системі є накопичувач тепла для стиснення тепла, який використовується знову, коли стиснене повітря виходить із накопичувача. Нагріте стиснене повітря використовується для виробництва електроенергії за допомогою турбін. Накопичувач тепла є центральним компонентом електростанції цього типу, і в той же час існує особлива потреба в розробці цього компонента. Геотермальні системи зберігання енергії особливо підходять.
Оскільки тиск буде постійно знижуватися, коли стиснене повітря витягується з резервуару, або турбіну потрібно було б розробити для цього, або падіння тиску потрібно було б підтримувати постійним за допомогою відповідних заходів, таких як накладений водяний стовп. Тут можливі інтелектуальні рішення при використанні водоносних горизонтів як місць зберігання.
Значення геотермальної енергії
Технології, необхідні для зберігання стисненого повітря, мають певну технологічну близькість до глибокої геотермальної енергії. Це особливо вірно, коли стиснене повітря зберігається не в печерах, а в пористому просторі, наприклад у водоносних шарах. Це також стосується, якщо накопичувач тепла створюється як геотермальний накопичувач тепла, що, безумовно, є найкращою формою зберігання для великих накопичувальних потужностей.
література
Ернст Хенгес: Теплове, механічне та матеріальне зберігання в геологічній підземці - поняття, технології та досвід експлуатації. FVEE • Теми 2013.