Shranjevanje energije s stisnjenim zrakom
Shranjevanje energije s stisnjenim zrakom (ang. CAES - Compressed air energy storage) je način shranjevanja energije s pomočjo stisnjenega (kompresiranega) zraka. Ko je potreba po energiji majhna se rezervoar polni, ko pa je velika (on konicah) se prazni.[1] Manjši sistemi se uporabljajo že dolgo časa na aplikacijah kot so lokomotive v rudnikih. Pri velikih sistemih je potrebno za večji izkoristek hraniti tudi toploto, ki nastane pri stiskanju zraka.[2]
Zrak ima po stiskanju večjo temperaturo kot prej. Termalna ekspanzija zahteva toploto, če ne dovajamo toplote bo zrak po ekspanziji precej bolj hladen. Če se lahko shrani toploto pri stiskanju in jo ponovno uporabi pri ekspanziji, se zelo poveča izkoristek.[2]Obstajajo trije načini glede toplote: adiabatični, diabatični in izotermalni.
Adiabatični način
urediAdiabatično shranjevanje hrani toploto nastalo pri stiskanju in jo vrne zraku pri ekspanziji. Ta sistem se še študira, do leta 2010 ni bilo v uporabi večjih sistemov. Nemško podjetje ADELE razvija tak sistem.[3] Teoretični izkoristek bi bil s popolni izolacijo 100%, v praksi je okrog 70%[4]Toploto se lahko hrani v trdnih materialih kot je beton ali kamen, v tekočih kot je olje (do 300 °C) in tekoča sol (600 °C).
Diabatični način
urediTa način hladi stisnjen zrak z vmesnim hladilnikom - (intercoolerjem) in to toploto odvaja v atmosfero kot odpadno - s tem se zmanjša izkoristek. V nekaterih primerih se nadomesti to izgubljeno toploto s ponovnim gretjem z zemeljskim plinom ali drugim gorivom pred vstopom v turbino. Ta sistem nima visokega izkoristka, je pa edini, ki so ga komercialno uporablja. Alabama CAES potrebuje 2,5 MJ električne energije in 1,2 MJ toplote za vsak MJ dovedene energije - tako je izkoristek samo 27%[5][6]Za primerjavo, komercialno plinsko-parno postrojenje doseže izkoristek čez 60%.
Izotermalni način
urediPri tem načinu se skuša med stiskanjem in ekspanzijo ohranjati delovno temperaturo s konstantnim izmenjevanjem toplote z okolico.
Glej tudi
urediSklici in reference
uredi- ↑ Wild, Matthew, L. Wind Drives Growing Use of Batteries, New York Times, July 28, 2010, pp.B1.
- ↑ 2,0 2,1 Gies, Erica. Global Clean Energy: A Storage Solution Is in the Air, International Herald Tribune, October 1, 2012. Retrieved from NYTimes.com website, March 19, 2013.
- ↑ »ADELE – Adiabatic compressed-air energy storage (CAES) for electricity supply«. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 19. junija 2012. Pridobljeno 31. decembra 2011.
- ↑ »German AACAES project information« (PDF). Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 26. avgusta 2018. Pridobljeno 22. februarja 2008.
- ↑ »EPRI | Product Abstract«. My.epri.com. Pridobljeno 11. maja 2014.
- ↑ »arhivska kopija« (PDF). Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 11. aprila 2008. Pridobljeno 3. junija 2014.
Zunanje povezave
uredi
- Compressed Air System of Paris – technical notes Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5 Part 6 (Special supplement, Scientific American, 1921)
- Solution to some of country’s energy woes might be little more than hot air (Sandia National Labs, DoE).
- MSNBC article, Cities to Store Wind Power for Later Use, January 4, 2006
- Power storage: Trapped wind
- Catching The Wind In A Bottle A group of Midwest utilities is building a plant that will store excess wind power underground
- New York Times Article: Technology; Using Compressed Air To Store Up Electricity
- Compressed Air Energy Storage, Entropy and Efficiency