Гибридное хранение сжатого воздуха и тепловая энергия в инфраструктуре после привязки

Ученые в Польше разработали технологию хранения энергии сжатого воздуха с использованием систем хранения тепловой энергии (TES), встроенных в заброшенные шахтные валы. Система работает без внешнего источника тепла и использует воздушный компрессор, резервуар для хранения сжатого воздуха со встроенной системой хранения тепловой энергии и расширителем воздуха.

Команда ученых из Технологического университета Силезского университета в Польше разработала технологию хранения энергии сжатого воздуха (CAE), которая использует системы хранения тепловой энергии (TES), встроенные в заброшенные шахты для эффективного перепрофилирования сжатых воздушных резервуаров. «Наша концепция хранения направлена ​​на повторное использование и защиту подземной инфраструктуры после добычи, которая часто непоправимо повреждена после закрытия шахты», - сказал Лукаш Бартела, корреспондент журнала PV, автор исследования.

Группа считает, что горные зоны могут обеспечить недорогую энергетическую инфраструктуру. «Шахты часто расположены рядом с электростанциями и/или распределительными станциями», - сказали исследователи. «Это позволяет использовать существующую инфраструктуру соединения сетки. Кроме того, близость к высокоразвитым промышленным районам снижает потери передачи электроэнергии. Нет необходимости строить надземные резервуары для хранения для тепловых электростанций, что экономит ограниченное доступное пространство».

Система работает без использования внешнего источника тепла и использует воздушный компрессор, резервуар для хранения сжатого воздуха со встроенным хранилищем тепловой энергии и расширителем воздуха. Системные элементы могут быть одноступенчатыми или двухэтапными.

В предложенной конфигурации системы встроен резервуар TPP и подключен к концентратору. Это помогает уменьшить потерю тепла, даже когда тепло покидает материал для хранения и проходит через воздух в баке вала. Система TPP адаптируется к геометрии шахты, снижая поле теплопередачи, что оказывает положительное влияние на энергоэффективность процесса нагрева.

«Самым большим преимуществом размещения системы TES в объеме бака давления является возможность использования тонкостенной конструкции оболочки, в которой находится материал для хранения тепловой энергии»,-пояснила Бартела. «Это может значительно снизить стоимость системы ТЭЦ».

Чтобы разделить бак на секции, используются стальные цилиндры с перфорированным дном, что позволяет легко установить и периодически осматривать слой поглощающего теплового материала. «Связь между разделами будет возможна с помощью лестниц, которые также являются частью системы вертикального позиционирования TES», - отметили ученые.

На этапе зарядки электричество используется для управления компрессором. Гибридные подземные системы подают горячий сжатый воздух в резервуар через впускной трубопровод со встроенными отключенными клапанами. Затем воздух проходит через систему TES, нагревая сохраненный материал.

Во время фазы разгрузки воздух проходит через систему TES, удаляя тепло из накопленного материала. Затем горячий воздух попадает в эксперт, который управляет генератором для выработки электроэнергии. «Примечательно заполнить устройство TES достаточным объемом подходящего теплового материала для поглощения тепла, что важно для высокого охлаждения хранимого воздуха», - подчеркнула группа. «Ограничивая температуру воздуха в хранилище, которое находится в контакте с подземным оболочкой резервуара, потеря тепла будет снижена, что повысит эффективность накопления энергии системы CAES».

Они рассчитали емкость для хранения сжатого воздуха в 60 000 кубических метров и максимальное давление 5 мегапаскалов (МПа). Основываясь на этом, они подсчитали, что объект будет иметь емкость для хранения энергии 140 МВтч с эффективностью переезда об обратном направлении около 70 процентов и резервуаром для хранения с энергоэффективностью 95 процентов.

Они также объясняют, что в особых случаях давление воздуха можно поддерживать на уровне до 8 МПа, в зависимости от конкретных характеристик шахты. «В этом случае энергетическая способность системы может превышать 200 МВтч», - подчеркивает Бартела. «С экономической точки зрения было бы наиболее полезно использовать обычные породы в системе TES, таких как гранит или базальт. Однако в Силезском технологическом университете в настоящее время проводится исследования альтернативных синтетических материалов».

Группа представила концепцию хранения энергии в исследовании, недавно опубликованном в журнале хранения энергии, оценивающей энергетический потенциал адиабатической системы сжатого сжатого воздуха в рамках системы хранения энергии на основе новой системы хранения тепловой энергии. «В настоящее время мы работаем только над оптимизацией проектирования резервуара для хранения тепла, что может снизить стоимость модулей ТЭЦ», - заключает Бартела.

Согласно группе, Польша имеет 139 активных угольных шахт и 34 активных медных и горных солевых шахт. В настоящее время планируются вывести из эксплуатации 39, около половины из которых используются для перекачки воды. Самая глубокая шахта имеет глубину более 1300 метров.

Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и повторно использовать некоторые из нашего контента, пожалуйста, свяжитесь с редакцией aditors@pv-magazine.com.

Я хотел бы помочь с этим проектом и главными технологиями в жилом городе.

Отправляя эту форму, вы соглашаетесь с использованием ваших данных PV Magazine для публикации ваших комментариев.

Ваши личные данные будут раскрыты или иным образом переданы третьим лицам только в целях фильтрации спама или по мере необходимости для обслуживания веб -сайта. Никакие другие переводы третьим лицам не будут сделаны, если по закону не будет оправдано применимых законов о защите данных или PV Magazine.

Вы можете отозвать это согласие в любое время в будущем, и в этом случае ваши личные данные будут немедленно удалены. В противном случае ваши данные будут удалены, если журнал PV обработал ваш запрос или цель хранения данных.

Настройки cookie на этом сайте настроены на «разрешение файлов cookie», чтобы дать вам лучший опыт просмотра. Если вы продолжаете использовать этот веб -сайт, не изменяя настройки файла cookie или нажимаете «Принять» ниже, вы соглашаетесь с этим.