Hybridopbevaring af komprimeret luft og termisk energi i infrastruktur efter minet

Forskere i Polen har udviklet komprimeret luftenergilagringsteknologi ved hjælp af termiske energilagringssystemer (TES) indlejret i forladte mineaksler. Systemet fungerer uden en ekstern varmekilde og bruger en luftkompressor, en trykluftlagringstank med et indbygget termisk energilagringssystem og en luftudvidelse.

Et team af forskere fra Silesian University of Technology i Polen har udviklet komprimeret luftenergilagringsteknologi (CAES), der bruger termiske energilagringssystemer (TES) indbygget i forladte miner til effektivt at genbruge komprimerede lufttanke. ”Vores lagerkoncept sigter mod at genbruge og beskytte underjordisk infrastruktur efter minedrift, som ofte er uopretteligt beskadiget efter min lukning,” sagde Lukasz Bartela, korrespondent for PV -magasinet, forfatter af undersøgelsen.

Gruppen mener, at minedriftområder har potentialet til at tilvejebringe energiinfrastruktur med lav omkostning. ”Minerne er ofte placeret i nærheden af ​​kraftværker og/eller distributionsstationer,” sagde forskerne. ”Dette gør det muligt at bruge den eksisterende gitterforbindelsesinfrastruktur. Derudover reducerer nærheden til højtudviklede industriområder kraftoverførselstab. Der er ikke behov for at bygge opbevaringstanke over jorden for termiske kraftværker, hvilket sparer det begrænsede tilgængelige rum.”

Systemet fungerer uden brug af en ekstern varmekilde og bruger en luftkompressor, en trykluftopbevaringstank med indbygget termisk energilagring og en luftudvidelse. Systemelementer kan være enkelttrin eller to-trins.

I den foreslåede konfiguration af systemet er TPP-tanken indbygget og forbundet til koncentratoren. Dette hjælper med at reducere varmetab, selv når varmen forlader opbevaringsmaterialet og passerer gennem luften i skafttanken. TPP -systemet tilpasser sig minens geometri, hvilket reducerer varmeoverførselsfeltet, som har en positiv effekt på energieffektiviteten af ​​varmeopbevaringsprocessen.

”Den største fordel ved at placere TES-systemet i volumen af ​​en trykbeholder er muligheden for at bruge en tyndvægget skalstruktur, der huser materialet til opbevaring af termisk energi,” forklarede Bartela. ”Dette kan reducere omkostningerne ved CHP -systemet markant.”

For at opdele tanken i sektioner anvendes stålcylindre med en perforeret bund, hvilket gør det nemt at installere og med jævne mellemrum inspicere laget med varmeabsorberende materiale. ”Kommunikation mellem sektioner vil være mulig ved hjælp af stiger, som også er en del af TES -lodrette positioneringssystemet,” bemærkede forskerne.

I opladningsfasen bruges elektricitet til at drive kompressoren. Hybrid underjordiske systemer leverer varm trykluft til tanken gennem en indløbsrør med indbyggede lukningsventiler. Luften passerer derefter gennem TES -systemet og opvarmer det lagrede materiale.

I losningsfasen passerer luft gennem TES -systemet og fjerner varmen fra det akkumulerede materiale. Den varme luft kommer derefter ind i en ekspander, der får en generator til at generere elektricitet. ”Det er fordelagtigt at fylde TES -enheden med et tilstrækkeligt volumen af ​​passende termisk opbevaringsmateriale til at absorbere varme, hvilket er vigtigt for høj afkøling af den lagrede luft,” understregede gruppen. ”Ved at begrænse temperaturen i luften i opbevaringen, der er i kontakt med den underjordiske tankskal, reduceres varmetab, hvilket øger energilagringseffektiviteten af ​​CAES -systemet.”

De beregnet en komprimeret luftlagringskapacitet på 60.000 kubikmeter og et maksimalt tryk på 5 megapascaler (MPA). Baseret på dette beregnet de, at anlægget ville have en energilagringskapacitet på 140 MWh med en rundrejse -effektivitet på ca. 70 procent og en opbevaringstank med en energieffektivitet på 95 procent.

De forklarer også, at lufttrykket i særlige tilfælde kan opretholdes på et niveau på op til 8 MPa, afhængigt af minens specifikke egenskaber. ”I dette tilfælde kan systemets energikapacitet overstige 200 mWh,” understreger Bartela. "Fra et økonomisk synspunkt ville det være mest fordelagtigt at bruge almindelige klipper i TES -systemet, såsom granit eller basalt. Imidlertid udføres forskning i alternative syntetiske materialer på det schilesiske teknologiske universitet."

Gruppen præsenterede konceptet med energilagring i en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Energy Storage Journal Evaluering af energipotentialet for et adiabatisk post-høstpresset luftenergilagringssystem baseret på et nyt termisk energilagringssystem. ”I øjeblikket arbejder vi kun på at optimere designet af varmeopbevaringstanken, som kan reducere omkostningerne ved CHP -modulerne,” afslutter Bartela.

Ifølge gruppen har Polen 139 aktive kulminer og 34 aktive kobber- og klippesaltminer. Der er i øjeblikket planer om at nedlægge 39, hvoraf cirka halvdelen bruges til at pumpe vand. Den dybeste mine har en dybde på over 1300 meter.

Dette indhold er ophavsretligt beskyttet og genanvendes muligvis ikke. Hvis du gerne vil samarbejde med os og genbruge noget af vores indhold, bedes du kontakte redaktører@pv-magazine.com.

Jeg vil gerne hjælpe med dette projekt og master -teknologier i en boligby.

Ved at indsende denne formular accepterer du brugen af ​​dine data fra PV -magasinet til at offentliggøre dine kommentarer.

Dine personlige data vil kun blive videregivet eller på anden måde delt med tredjepart til spamfiltreringsformål eller om nødvendigt til vedligeholdelse af webstedet. Ingen andre overførsler til tredjepart vil blive foretaget, medmindre de er berettiget af gældende databeskyttelseslove eller PV -magasinet er forpligtet til at gøre det.

Du kan tilbagekalde dette samtykke til enhver tid i fremtiden, i hvilket tilfælde dine personlige data vil blive slettet med det samme. Ellers slettes dine data, hvis PV -loggen har behandlet din anmodning, eller formålet med datalagring er opfyldt.

Cookieindstillingerne på dette websted er indstillet til at "give cookies" mulighed for at give dig den bedste browsingoplevelse. Hvis du fortsætter med at bruge dette websted uden at ændre dine cookie -indstillinger eller klikke på "Accepter" nedenfor, accepterer du dette.