Hybridspeicherung von Druckluft und Wärmeenergie in der Nachbereitungsinfrastruktur

Wissenschaftler in Polen haben komprimierte Luftergie -Speicher -Technologie mit thermischen Energiespeichersystemen (TEs) entwickelt, die in verlassene Minenwellen eingebettet sind. Das System arbeitet ohne externe Wärmequelle und verwendet einen Luftkompressor, einen Druckluftspeichertank mit integriertem Wärmeenergiespeichersystem und einen Luftxpander.

Ein Team von Wissenschaftlern der Silesian University of Technology in Polen hat komprimierte Luftergie -Speicher -Technologie (CAES) entwickelt, die thermische Energiespeichersysteme (TEs) verwendet, die in verlassene Minen eingebaut sind, um komprimierte Lufttanks effizient umzuwandeln. „Unser Speicherkonzept zielt darauf ab, die unterirdische Infrastruktur nach dem Bergbau wieder zu verwenden und zu schützen.

Die Gruppe ist der Ansicht, dass die Bergbaubereiche das Potenzial haben, eine kostengünstige Energieinfrastruktur bereitzustellen. "Die Minen befinden sich häufig in der Nähe von Kraftwerken und/oder Verteilungsstationen", sagten die Forscher. "Dies ermöglicht es, die vorhandene Infrastruktur für die Netzverbindung zu verwenden. Außerdem reduziert die Nähe zu hoch entwickelten Industriegebieten die Verluste der Stromübertragung. Es ist nicht erforderlich, über dem Boden für Wärmekraftwerke über dem Boden zu bauen, was den begrenzten verfügbaren Raum spart."

Das System arbeitet ohne die Verwendung einer externen Wärmequelle und verwendet einen Luftkompressor, einen Druckluftspeicher mit eingebauter Wärmeenergiespeicher und einen Luftxpander. Systemelemente können einstufig oder zweistufig sein.

In der vorgeschlagenen Konfiguration des Systems ist der TPP-Tank integriert und an den Konzentrator angeschlossen. Dies hilft, den Wärmeverlust zu reduzieren, selbst wenn die Wärme das Lagermaterial verlässt und durch die Luft im Wellentank verläuft. Das TPP -System passt sich der Geometrie der Mine an und reduziert das Wärmeübertragungsfeld, was sich positiv auf die Energieeffizienz des Wärmespeicherprozesses auswirkt.

„Der größte Vorteil, das TES-System in das Volumen eines Drucktanks zu legen, besteht darin, eine dünnwandige Schalenstruktur zu verwenden, in der das Material zur Aufbewahrung von Wärmeenergie untergebracht ist“, erklärte Bartela. "Dies kann die Kosten des CHP -Systems erheblich senken."

Um den Tank in Abschnitte zu unterteilen, werden Stahlzylinder mit einem perforierten Boden verwendet, wodurch die Installation und regelmäßig die Schicht aus Wärmeabsorbingmaterial installiert und regelmäßig überprüft wird. "Die Kommunikation zwischen Abschnitten wird mit Hilfe von Leitern möglich sein, die auch Teil des vertikalen Positionierungssystems von Tes sind", stellten die Wissenschaftler fest.

Während der Ladephase wird Strom verwendet, um den Kompressor zu treiben. Hybrid-unterirdische Systeme versorgen den Tank mit eingebauten Absperrventilen mit heißem Druckluft dem Tank. Die Luft verläuft dann durch das TES -System und erhitzt das gespeicherte Material.

Während der Entladungsphase fließt Luft durch das TES -System und entzieht Wärme aus dem angesammelten Material. Die heiße Luft tritt dann in einen Expander ein, der einen Generator zur Erzeugung von Strom treibt. „Es ist vorteilhaft, das TES -Gerät mit einem ausreichenden Volumen an geeignetem thermischem Lagermaterial zu füllen, um Wärme absorbieren, was für die hohe Abkühlung der gespeicherten Luft wichtig ist“, betonte die Gruppe. "Durch die Begrenzung der Lufttemperatur in der Lagerung, die mit der unterirdischen Panzerhülle in Kontakt steht, wird der Wärmeverlust verringert, wodurch die Energiespeichereffizienz des CAES -Systems erhöht wird."

Sie berechneten eine Druckluftspeicherkapazität von 60.000 Kubikmeter und einen maximalen Druck von 5 Megapascals (MPA). Auf dieser Grundlage berechneten sie, dass die Anlage eine Energiespeicherkapazität von 140 mWh mit einer Rundreiseeffizienz von etwa 70 Prozent und einem Lagertank mit einer Energieeffizienz von 95 Prozent haben würde.

Sie erklären auch, dass in besonderen Fällen der Luftdruck je nach den spezifischen Merkmalen der Mine auf einem Niveau von bis zu 8 MPa gehalten werden kann. „In diesem Fall kann die Energiekapazität des Systems 200 mWh überschreiten“, betont Bartela. "Aus wirtschaftlicher Sicht wäre es am vorteilhaftesten, gewöhnliche Gesteine ​​im TES -System wie Granit oder Basalt zu verwenden. Die Erforschung alternativer synthetischer Materialien wird derzeit an der technologischen Silesianischen Universität durchgeführt."

Die Gruppe präsentierte das Konzept der Energiespeicherung in einer kürzlich im Energy Storage Journal veröffentlichten Studie, in der das Energiepotential eines adiabatischen nach der Ernte komprimierten Luftergie-Speichersystems basierend auf einem neuen thermischen Energiespeichersystem bewertet wurde. „Derzeit arbeiten wir nur daran, das Design des Wärmespeichertanks zu optimieren, wodurch die Kosten der CHP -Module gesenkt werden können“, schließt Bartela.

Nach Angaben der Gruppe verfügt Polen über 139 aktive Kohleminen und 34 aktive Kupfer- und Steinsalzminen. Derzeit sind geplant, 39 zu stillen, von denen etwa die Hälfte zum Pumpen von Wasser verwendet wird. Die tiefste Mine hat eine Tiefe von über 1300 Metern.

Dieser Inhalt ist urheberrechtlich geschützt und wird möglicherweise nicht wiederverwendet. Wenn Sie mit uns zusammenarbeiten und einige unserer Inhalte wiederverwenden möchten, wenden Sie sich bitte an editors@pv-magazine.com.

Ich möchte bei diesem Projekt- und Master -Technologien in einer Wohnstadt helfen.

Durch die Übermittlung dieses Formulars stimmen Sie der Verwendung Ihrer Daten nach dem PV -Magazin zu, um Ihre Kommentare zu veröffentlichen.

Ihre personenbezogenen Daten werden nur für Spam -Filterzwecke oder nach Bedarf für die Wartung der Website an Dritte weitergegeben oder auf andere Weise geteilt. Es werden keine weiteren Überweisungen an Dritte durchgeführt, es sei denn, es ist gesetzlich vorhanden durch geltende Datenschutzgesetze oder das PV -Magazin erforderlich.

Sie können diese Einwilligung jederzeit in der Zukunft widerrufen. In diesem Fall werden Ihre persönlichen Daten sofort gelöscht. Andernfalls werden Ihre Daten gelöscht, wenn das PV -Protokoll Ihre Anfrage verarbeitet hat oder der Datenspeicherzweck erfüllt wurde.

Die Cookie -Einstellungen auf dieser Website sind so eingestellt, dass Sie Cookies erlauben, um Ihnen das beste Browsing -Erlebnis zu bieten. Wenn Sie diese Website weiterhin verwenden, ohne Ihre Cookie -Einstellungen zu ändern, oder unten auf "Akzeptieren" klicken, stimmen Sie dem zu.