Lưu trữ lai của không khí nén và năng lượng nhiệt trong cơ sở hạ tầng hậu khai.

Các nhà khoa học ở Ba Lan đã phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng không khí nén bằng cách sử dụng các hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) được nhúng trong các trục mỏ bị bỏ hoang. Hệ thống hoạt động mà không có nguồn nhiệt bên ngoài và sử dụng máy nén khí, bể chứa khí nén với hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt tích hợp và mở rộng không khí.

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Công nghệ Silesian ở Ba Lan đã phát triển Công nghệ lưu trữ năng lượng không khí nén (CAEs), sử dụng Hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) được xây dựng thành các mỏ bị bỏ hoang để tái sử dụng các bể chứa khí nén hiệu quả. Lukasz Bartela, phóng viên của Tạp chí PV, tác giả của nghiên cứu cho biết, khái niệm lưu trữ của chúng tôi nhằm mục đích tái sử dụng và bảo vệ cơ sở hạ tầng ngầm sau khi khai thác, thường bị hư hại không thể khắc phục sau khi đóng cửa, Lukasz Bartela, phóng viên của Tạp chí PV, tác giả của nghiên cứu cho biết.

Nhóm tin rằng các khu vực khai thác có tiềm năng cung cấp cơ sở hạ tầng năng lượng chi phí thấp. Các nhà nghiên cứu cho biết các mỏ thường được đặt gần các nhà máy điện và/hoặc trạm phân phối, các nhà nghiên cứu cho biết. Điều này cho phép sử dụng cơ sở hạ tầng kết nối lưới hiện có. Ngoài ra, sự gần gũi với các khu vực công nghiệp phát triển cao làm giảm tổn thất truyền tải điện. Không cần phải xây dựng các bể chứa trên mặt đất cho các nhà máy điện nhiệt, giúp tiết kiệm không gian có sẵn.

Hệ thống hoạt động mà không sử dụng nguồn nhiệt bên ngoài và sử dụng máy nén khí, bể chứa khí nén với lưu trữ năng lượng nhiệt tích hợp và mở rộng không khí. Các yếu tố hệ thống có thể là một giai đoạn hoặc hai giai đoạn.

Trong cấu hình đề xuất của hệ thống, bể TPP được tích hợp và kết nối với bộ tập trung. Điều này giúp giảm mất nhiệt ngay cả khi nhiệt rời khỏi vật liệu lưu trữ và đi qua không khí trong bể trục. Hệ thống TPP thích nghi với hình học của mỏ, làm giảm trường truyền nhiệt, có tác động tích cực đến hiệu quả năng lượng của quá trình lưu trữ nhiệt.

Ưu điểm lớn nhất của việc đặt hệ thống TES vào thể tích của bể áp suất là khả năng sử dụng cấu trúc vỏ có thành mỏng chứa vật liệu để lưu trữ năng lượng nhiệt, Bartela giải thích. Điều này có thể làm giảm đáng kể chi phí của hệ thống CHP.

Để chia bể thành các phần, các xi lanh thép có đáy đục lỗ được sử dụng, giúp dễ dàng lắp đặt và kiểm tra định kỳ lớp vật liệu hấp thụ nhiệt. Truyền thông giữa các phần sẽ có thể với sự trợ giúp của thang, cũng là một phần của hệ thống định vị dọc TES, các nhà khoa học lưu ý.

Trong giai đoạn sạc, điện được sử dụng để điều khiển máy nén. Hệ thống ngầm lai cung cấp không khí nén nóng vào bể thông qua một đường ống đầu vào với các van ngắt tích hợp. Không khí sau đó đi qua hệ thống TES, làm nóng vật liệu được lưu trữ.

Trong giai đoạn dỡ hàng, không khí đi qua hệ thống TES, loại bỏ nhiệt khỏi vật liệu tích lũy. Không khí nóng sau đó đi vào một lần mở rộng, điều khiển một máy phát điện để tạo ra điện. Đây là lợi thế để lấp đầy thiết bị TES với một khối lượng đủ vật liệu lưu trữ nhiệt phù hợp để hấp thụ nhiệt, điều này rất quan trọng đối với việc làm mát cao không khí được lưu trữ, nhóm nhấn mạnh. Bằng cách giới hạn nhiệt độ của không khí trong việc lưu trữ tiếp xúc với vỏ bể ngầm, mất nhiệt sẽ giảm, điều này sẽ làm tăng hiệu quả lưu trữ năng lượng của hệ thống CAES.

Họ đã tính toán dung lượng lưu trữ không khí nén là 60.000 mét khối và áp suất tối đa là 5 megapascals (MPA). Dựa trên điều này, họ đã tính toán rằng cơ sở sẽ có dung lượng lưu trữ năng lượng là 140 mWh với hiệu suất chuyến đi vòng khoảng 70 % và bể chứa với hiệu suất năng lượng là 95 %.

Họ cũng giải thích rằng trong các trường hợp đặc biệt, áp suất không khí có thể được duy trì ở mức lên tới 8 MPa, tùy thuộc vào các đặc điểm cụ thể của mỏ. Trong trường hợp này, công suất năng lượng của hệ thống có thể vượt quá 200 MWh, ông nhấn mạnh Bartela. Từ quan điểm kinh tế, sẽ có lợi nhất khi sử dụng đá thông thường trong hệ thống TES, như đá granit hoặc đá bazan. Tuy nhiên, nghiên cứu về các vật liệu tổng hợp thay thế hiện đang được thực hiện tại Đại học Công nghệ Silesian.

Nhóm đã trình bày khái niệm lưu trữ năng lượng trong một nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí lưu trữ năng lượng đánh giá tiềm năng năng lượng của hệ thống lưu trữ năng lượng không khí nén sau sau thu hoạch dựa trên hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt mới. Hiện tại, chúng tôi chỉ đang làm việc để tối ưu hóa thiết kế của bể chứa nhiệt, có thể làm giảm chi phí của các mô -đun CHP, theo ông Bartela.

Theo nhóm, Ba Lan có 139 mỏ than hoạt động và 34 mỏ muối hoạt động và muối đá. Hiện tại có kế hoạch ngừng hoạt động 39, khoảng một nửa trong số đó được sử dụng để bơm nước. Mỏ sâu nhất có độ sâu hơn 1300 mét.

Nội dung này có bản quyền và có thể không được sử dụng lại. Nếu bạn muốn hợp tác với chúng tôi và sử dụng lại một số nội dung của chúng tôi, vui lòng liên hệ với editors@pv-magazine.com.

Tôi muốn giúp đỡ với dự án này và công nghệ chính trong một thành phố dân cư.

Bằng cách gửi biểu mẫu này, bạn đồng ý sử dụng dữ liệu của mình bởi tạp chí PV để xuất bản ý kiến ​​của bạn.

Dữ liệu cá nhân của bạn sẽ chỉ được tiết lộ hoặc chia sẻ với các bên thứ ba cho mục đích lọc thư rác hoặc cần thiết cho việc duy trì trang web. Không có chuyển khoản nào khác cho các bên thứ ba sẽ được thực hiện trừ khi được chứng minh bằng luật bảo vệ dữ liệu hiện hành hoặc tạp chí PV được pháp luật yêu cầu phải làm như vậy.

Bạn có thể thu hồi sự đồng ý này bất cứ lúc nào trong tương lai, trong trường hợp đó, dữ liệu cá nhân của bạn sẽ bị xóa ngay lập tức. Mặt khác, dữ liệu của bạn sẽ bị xóa nếu nhật ký PV đã xử lý yêu cầu của bạn hoặc mục đích lưu trữ dữ liệu đã được đáp ứng.

Các cài đặt cookie trên trang web này được đặt thành cho phép cookie Cookies cung cấp cho bạn trải nghiệm duyệt tốt nhất. Nếu bạn tiếp tục sử dụng trang web này mà không thay đổi cài đặt cookie hoặc nhấp vào Chấp nhận bên dưới, bạn đồng ý với điều này.