Büyüt / Bu 110 MW’lık adyabatik olmayan basınçlı hava tesisi McIntosh, Alabama, 1991’den beri faaliyet gösteriyor. Power South
Dünyanın elektrik şebekelerini karbondan arındırmak kolay olmayacak Görev, ancak bazılarını hafifletmek için gerekli ise iklim değişikliğinin en kötü etkileri. Rüzgar ve güneş güç kesintili, şebekeyi karbondan arındırmanın bir parçası Güneş parlamadığında kullanmak için yenilenebilir enerji depolamak ve Rüzgar esiyor.
Daha fazla okuma
İşte insanlığın enerjiyi nasıl depolayacağına dair en iyi fikirleri günlük depolama, rüzgarın durduğu veya Sun, yüzde 80’den fazla yenilenebilir enerjiye sahip şebekelere takılıyor ayrıca mevsimler arası depolama yapmak isteyeceksiniz. Bunun nedeni ise güneş ve rüzgar mevsimseldir ve enerji talebi de mevsimsel – insanlar kış aylarında olduğundan daha fazla enerji kullanırlar. bahar, çünkü dışarısı daha koyu ve soğuk.
Edinburgh Üniversitesi ve Üniversite Araştırmacıları Strathclyde, mevsime doğru atılacak potansiyel bir adım olduğunu düşünüyor depolama büyük yeraltı salinlerinin tanımlanmasını içermelidir enerjinin basınçlı hava olarak depolanabileceği akiferler. tuzlu akiferler genellikle su altında bulunur; basınçlı hava atılmayan suyun bir kısmını boşaltın, çünkü içilebilir.
Büyük basınçlı hava rezervuarları Yenilenebilir şebekelerin mücadele edebileceği mevsimsel boşluklar. Araştırmacılar aşırı yenilenebilir enerjinin olduğu bir sistem öneriyor havayı sıkıştırmak ve tuzlu su akiferine pompalamak için kullanılır birkaç ay boyunca. Sonra kışın ihtiyaç duyulduğunda, hava geri getirilir ve genişletilir; elektriği şebekeye geri çekiyor.
Döngü, kaç bölgenin depolandığı ve kullandığı ile karşılaştırılabilir. doğal gaz. Yani, aşırı doğal gaz yeraltına pompalanır. birkaç ay oturur nerede depolama mağaraları. Kışın ne zaman evleri ısıtmak için gaza ihtiyaç duyulur, bu dükkanlar kapatılır. Buradaki fark, depolanan enerjinin kimyasal olmamasıdır.
Araştırmacılar, mevcut olan jeolojik haritalamayı kullandılar. Potansiyel depolama alanlarını bulmak için Birleşik Krallık çevresinde yürütülen karbondioksit (CO2) için basınçlı hava deposu için jeolojik havuzlar uygulanabilir dünyadaki sualtı coğrafyalarına.
En az 77-96 terawatt-saat (TWh) arasında bulduğunu buldular. elektrik, İngiliz sahil şeridindeki akiferlerde depolanabilir. (Bu, İngiltere’deki elektrik tüketiminin yaklaşık yüzde 160’ı Ocak ve Şubat 2017, bu nedenle diğer elektrik, tipik için fazlasıyla yeterli olacaktır kış.)
Kusurlu bir çözüm
Masif geliştirmek için sağlam teorik temeli rağmen araştırmacılar basınçlı havayı depolamak için sualtı kuyuları bunun enerji depomuz için kusurlu bir çözüm olduğunu kabul ediyorum sorunları.
Birincisi, pahalı. Araştırmacılar bu depolamayı tahmin ediyor Tuzlu su akiferlerinde sıkıştırılmış hava 0,42 $ aralığında olacaktır. kilovat saat başına 4.71 $ (kWh).
Karşılaştırma için, Lazard’ın 2018 Seviyelendirilmiş Depolama Maliyeti Rapor (PDF), lityum-iyonun yüksek maliyetli olduğunu buldu toptan enerji depolaması için olan piller yaklaşık 298 $ / MWh veya 0,30 $ / kWh. Tabii ki, çoğu yarar dereceli lityum iyon piller Bugünün dünyadaki şebekeleri kısa süreli frekansa yöneliktir gibi uzun süreli uygulamalardan daha hassas basınçlı hava enerji depolama şemaları. Biraz daha yüksek maliyetli, hükümetlerin uzun vadeli enerji depolama planları uygulanabilir Şebeke üzerinde daha fazla yenilenebilir enerji kullanmaya başlayın.
Bu programla ilgili başka bir problem karbon nötr olmasıdır basınçlı hava enerji deposu (henüz) ticari olarak kanıtlanmamıştır. Ne zaman geleneksel basınçlı hava sistemlerinin depolananı genişletmesi gerekir şebekeye ilave enerji koymak için sıkıştırılmış hava, bunu yapan fosil yakıtlar yakılarak havanın ısıtılması. Çok üstün basınçlı hava sistemleri ısıyı geri dönüştürerek karbon nötr olabilir sıkıştırıldığında havadan çıkarılır, ancak bunlar “gelişmiş adyabatik basınçlı hava sistemleri” olarak adlandırılanlar yalnızca konvansiyonel aksine, pilot projeler ve küçük ölçekli denemeler onlarca yıldır kullanılan basınçlı hava sistemleri.
Fosil yakıtlarla havanın ısıtılmasını gerektirse bile, basınçlı hava enerji depoları kWh başına daha az karbon yayar bir doğal gaz tesisinin işletilmesi (ve şu anda birçok şebekenin, özellikle ABD’de, yenilenebilir enerjilerin kesintili olması, bu yüzden basınçlı hava ile değişimi enerji depolaması doğru yönde bir ilerlemedir). Konvansiyonel basınçlı hava enerji depoları yaklaşık 228 g salınıyor KWh başına CO2, yani “388 gramdan az Kombine çevrim gaz türbinleri için bildirilen kWh başına CO2 Gaz santrallerinde kullanılan “kağıtlar.
Şimdilik, geleneksel basınçlı hava enerjisi depoları bile oldukça nadir; sadece iki adet ticari basınçlı hava tesisi şu anda çalışıyor: biri Almanya’da diğeri Alabama’da. Araştırmacılar makalelerinde 8TWh potansiyel olduğunu yazdılar. Birleşik Krallık’ta, Birleşik Devletler’de basınçlı hava deposu tuz mağaraları. Bu kara mağaralarını basınçlı hava için kullanmak basınçlı hava yapmanın maliyetinin sadece bir kısmını düşürmek tuzlu su akiferlerinde depolanması. Bu nedenle araştırmacılar basınçlı hava tesislerinin “başlangıçta olması gerektiğini tavsiye et teknolojiyi geliştirmek ve operasyonel azaltmak için karada geliştirildi maliyetler.”
DOI: Doğa Enerjisi, 2019. https://doi.org/10.1038/s41560-018-0311-0 (DOI’ler hakkında).
