ენერგია და გარემო

კომპრესირებული ჰაერის ენერგიის შენახვის (CAES) სისტემები

კომპრესირებული ჰაერის ენერგიის შენახვის (CAES) სისტემები

SustainX (ICAES) ენერგიის შენახვის სისტემა

შეკუმშული ჰაერის ენერგიის საცავი (CAES) იყენებს ენერგიის ზედმეტს კომპრესისთვის, რომელიც შემდეგ ინახება მიწისქვეშა რეზერვუარში. ჰაერის შეკუმშვა წარმოქმნის სითბოს. ელექტროენერგიის წარმოქმნის მიზნით, ჰაერი შეიძლება აირის ტურბინაში წვა. რა თქმა უნდა, ენერგიის შენახვის სხვა ფორმებთან და სხვა მიდგომებთან, როგორიცაა ჭკვიანი ქსელები და მოთხოვნის შემცირების სტრატეგიები, მიზანი არის ისეთი საშუალებების მიწოდება, რომლებშიც წყვეტილი განახლებადი ენერგია, როგორიცაა მზე და ქარი, მიიღებენ წიაღისეულ საწვავს.

ამჟამად, ენერგიის საცავში ბატარეები დომინირებს, მაგრამ ენერგიის შენახვის სხვა ფორმები მათ გვერდით იჩენს თავს. CAES ერთ-ერთი მათგანია.

პირველი ასეთი სისტემა იყო 290 მეგავატიანი ელექტროსადგური, რომელიც შეიქმნა E.ON-Kraftwerk– ის მიერ ჰანტორფში, გერმანია, 1978 წელს. მიზანი იყო დაეხმარა ქსელის დატვირთვის მართვაში ელექტროენერგიის შენახვაზე ზეწოლის ქვეშ მყოფ ჰაერში ღამით, როდესაც მოთხოვნა დაბალი იყო და კვლავ გათავისუფლდებოდა როდესაც მოთხოვნა გაიზარდა. სადგური კვლავ ფუნქციონირებს და გამოიყენება სარეზერვო ენერგიის მისაღებად. შეკუმშული ჰაერი, ისევე როგორც რიგი სხვა ამგვარი სისტემების, ინახება მიწისქვეშა მარილიან გამოქვაბულებში, რომელთა შევსებას 8 საათს სჭირდება წამში 108 კილოგრამი. როდესაც ელექტროენერგია კვლავ საჭიროა, შეკუმშული ჰაერი გამოიყოფა და თბება ბუნებრივი აირის დაწვით. ჰაერის გაფართოება 320 მგვტ ტურბინს მართავს 2 საათის განმავლობაში, რის შემდეგაც მღვიმეების შევსება უნდა მოხდეს. მიუხედავად იმისა, რომ CAES- ის სხვა მცენარეთა უმეტესობა იმავე პრინციპით მუშაობს, ისინი ყურადღებას ამახვილებენ შეკუმშვის პროცესში წარმოქმნილი სითბოს შენარჩუნებაზე, რაც ზრდის მცენარის მთლიან ეფექტურობას.

შეკუმშვის დროს წარმოქმნილ სითბოსთან გამკლავების სამი გზა არსებობს. ადიაბატის შემნახველი მცენარეები ინარჩუნებენ სითბოს და იყენებენ მას შეკუმშული ჰაერის გამოსათავისუფლებლად, რაც მცენარეს 70-დან 90 პროცენტამდე ეფექტურს ხდის. დიაბეტის შემნახველი მცენარეები ატმოსფეროში აცილებენ სითბოს მაცივრიან საშუალებებს, ხოლო სითბოს სხვა წყაროს იყენებენ ტურბინებისთვის ჰაერის გასათავისუფლებლად საჭიროების შემთხვევაში. დაბოლოს, არსებობს იზოთერმული შემნახველი სადგურები, რომლებიც იყენებენ სითბოს გადამყვანებს, რომ შეინარჩუნონ შიდა და გარე ტემპერატურა თანაბარი. შეკუმშვის დროს წარმოქმნილი სითბო კვლავ გამოიყოფა ატმოსფეროში და სითბოს კიდევ ერთი წყარო შემოდის, როდესაც საჭიროა ჰაერის გამოყოფა. ამ სამი მეთოდიდან ახლა კომპანიების უმეტესობა ცდილობს მოძებნოს შეკუმშვის პროცესში თავდაპირველად წარმოებული სითბოს შენარჩუნების გზები.

სულ ცოტა ხნის წინ, ჩრდილოეთ ამერიკის ორი ენერგიის შემნახველი კომპანია, General Compression და NRStor, მუშაობდნენ ონტარიოში ენერგიის შენახვის შესახებ წინადადების შემუშავებაზე, აქტივების მართვის ჯგუფის მხარდაჭერით, რომელსაც Northwater Capital Management უწოდებენ. CAES- ის წინადადების მიზანია დაეხმაროს გადასახადის გადამხდელებს ღირებულების მიწოდებაში ენერგიის შენახვის საშუალებით ქსელში ინტეგრირებისთვის ქარის ენერგიის გამოყენებით და აგრეთვე დატვირთვის გათანაბრების საშუალებით, რომელშიც ენერგიის შენახვა ღამით, მოთხოვნის შემცირებისას, მისი დაბრუნების მიზნით. დილით ბადეზე, როდესაც მოთხოვნა კვლავ იზრდება. ეს შეამცირებს წიაღისეული საწვავის საჭიროებას.

General Compression Advanced Energy Storage (GCAES) სისტემა შეიქმნა General Compression– ის მიერ, პროტოტიპია გეინსში, ტეხასის შტატში. ეს იკვებება 2 მეგავატიანი ქარის ტურბინით და იყენებს მიწისქვეშა მარილის გამოქვაბულს, როგორც ჰაერის რეზერვუარს. მას შეუძლია 1,6 მეგავატი ენერგიის მოწოდება მაქსიმუმ 150 საათის განმავლობაში, სანამ დატენდება.

სამწუხაროდ, CAES სისტემების მიერ წარმოქმნილი სითბო ჰაერს აფართოებს, რის გამოც შეკუმშვა პრობლემას ქმნის. გარდა ამისა, შეკუმშული ჰაერის გათავისუფლებისას ის ცივდება და ეს ამცირებს ხელმისაწვდომი ენერგიის რაოდენობას. შეიძლება ყინულის დაგროვების პრობლემაც იყოს. ბუნებრივი აირის დაწვას შეუძლია ამ პრობლემის მოგვარება დეკომპრესიული ჰაერის დათბობით, მაგრამ ეს ძვირია და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს. GCAES სისტემა ამ პრობლემებს აგვარებს სითბოს აღებით და აუზში შენახვით, რაც შემდგომში გამოიყენება გენერაციის ციკლის დროს გამოყოფილი ჰაერის გასათბობად.

აქამდე ჩატარებულმა გაანგარიშებებმა აჩვენა, რომ ხანგრძლივი შენახვის დაყენებული ღირებულება უნდა იყოს ლითიუმ-იონის ბატარეის შენახვის ღირებულების ერთი მეათედი.

შემსრულებლის შთაბეჭდილება CAES სისტემის შესახებ, რომელიც ტეხასის კომპანია Apex CAES ამჟამად მუშაობს, რომ შეიმუშაოს [სურათის წყარო: Apex CAES]

ირლანდიაში განახლებადი ენერგიის კომპანია Gaelectric გეგმავს 300 მილიონი გირვანქა სტერლინგის CAES ობიექტის აშენებას, რომლისთვისაც მას მიწისქვეშა მარილიანი მღვიმეების აშენება მოუწევს. ამ გეგმას გარკვეული დაპირისპირება მოჰყვა, ამტკიცებს, რომ კომპანიამ შესაძლოა გამოიყენოს ისინი ნარჩენების მოსაგებად, პროექტის დასრულების შემდეგ. გამოიკვეთა სხვა შეშფოთება მარილწყალში ზღვაში ტუმბოს შეთავაზების შესახებ, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს ზღვის სიცოცხლეზე. ამასთან, შესაძლოა თანაბრად მოხდეს შემთხვევა, რომ ამ პრობლემებმა გარკვეულწილად მასაჟი განახორციელეს განახლებადი ენერგიის საწინააღმდეგო საშუალების ადგილობრივი დამცველები, რომლებიც ვიზუალურ გავლენას ახდენენ.

კალიფორნიის კომპანია LightSail Energy ასევე მუშაობს CAES– ზე. თანადამფუძნებელი და მთავარი მეცნიერი დანიელ ფონგი ამბობს, რომ მისი კომპანიის მიზანია "მსოფლიოში ყველაზე სუფთა და ეკონომიური ენერგიის შენახვის სისტემის წარმოება". LightSail Energy ამის გაკეთებას აპირებს შეკუმშვის პროცესის შედეგად წარმოქმნილი ზედმეტი სითბოს აღებით, რომელიც ადრე დაიხარჯა. მისი მიდგომა მოიცავს ენერგიის შენახვის ელემენტს და ბუნებრივი და სამრეწველო გაზების მაღალი წნევის შესანახ ავზებს. ენერგიის შესანახი მოწყობილობა ჯერ კიდევ დამუშავების პროცესშია, მაგრამ კომპანია გეგმავს შენახვის ავზების მიყიდვას ლოგისტიკური კომპანიებისთვის, რომლებიც ანაწილებენ და იღებენ ბუნებრივ გაზს და ასევე შეკუმშული ბუნებრივი აირის საწვავის სადგურებს. მსგავსი ავზები გამოყენებული იქნება კომპანიის ენერგიის შენახვის პროდუქტში, როდესაც ის სრულად იქნება შემუშავებული და მზად იქნება კომერციალიზაციისთვის. ბუნებრივი გაზის შენახვის ავზებით მიღებული შემოსავალი ხელს შეუწყობს ენერგიის შენახვის ხსნარის მოგებისა და წარმოების შესაძლებლობის შექმნას.

LiGE განავითარებს ქსელური ენერგიის შენახვის სისტემას, რომელიც დაფუძნებულია CAES– ზე და აგებულია ინდივიდუალურად შექმნილი კომპონენტებით. ეს მოიცავს ელექტრონულ კონტროლს კონტროლის მონიტორინგისა და ანგარიშგების პროგრამაში, კომპოზიტური წნევის ჭურჭელი, რომელიც მზადდება "ნულოვანი დაღლილობის" მოთხოვნით და არის აფეთქებადი. სისტემა ასევე ზომავს სითბოს, წნევას, ვიბრაციას, ნაკადის სიჩქარეს, მიმდინარეობას, ძაბვას და უსაფრთხოების მრავალ ზომას. შენახვის სისტემა მიზნად ისახავს იყოს გაყალბებული, ვინაიდან მისი შელახვის ნებისმიერი მცდელობა სისტემის დახურვას და დეპრესიას მოახდენს მას. სისტემის გახსნის ერთადერთი საშუალება, რომლის გახსნის შემდეგაც არის სათავო ოფისიდან გამოძახებული LiGE ტექნიკოსი. ანალოგიურად, მხოლოდ LiGE ტექნიკოსებს შეეძლებათ მისი შენარჩუნება და ექსპლუატაციაში მიღება. სისტემა იყენებს ძირითადად, მაგრამ არა მხოლოდ მზის ენერგიას. ეს მართავს ჰიდრავლიკურ ძრავას, რაც თავის მხრივ მოძრაობს კომპრესორს. შეკუმშული ჰაერი ინახება საჰაერო ავზებში და საპირისპირო მოქმედება მართავს ალტერნატორს, რომელიც ენერგიას ამარაგებს ნებისმიერ ობიექტს, რომელსაც ემსახურება ენერგიის შენახვის სისტემა, იქნება ეს ქარხანა თუ სხვა შენობა თუ სხვა. LiGE– ს შეფასებით, სისტემის ეფექტურობა 90 პროცენტს გადააჭარბებს. გარდა ქსელის როლისა, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას უწყვეტი დენის წყაროსთვის.

ენერგიის შენახვა, ნებისმიერი ფორმით, მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს ჩვენს ენერგეტიკულ ქსელებში, რადგან მეტი ენერგია მიიღება განახლებადი წყაროებიდან. მაგალითად, დადგენილია, რომ დიდ ბრიტანეთს 2020 წლისთვის დაახლოებით 200 გვტ / სთ ელექტროენერგიის შენახვა დასჭირდება. CAES სულ უფრო გამოიყურება, რომ ეს შეიძლება გახდეს ძალზე სიცოცხლისუნარიანი და რეგულარულად გამოყენებული მეთოდი ამის გაკეთებისა.


Უყურე ვიდეოს: Zikir জকর! দপর বলয সই রকম জকর রববর মহ পবতর বশব উরস শরফ (ოქტომბერი 2021).