Новая жизнь технологии хранения энергии с помощью сжатого воздуха

Новая жизнь технологии хранения энергии с помощью сжатого воздуха

С 1970 года было установлено небольшое количество систем хранения энергии с помощью сжатого воздуха (compressed-air energy storage — CAES). Совсем скоро компания SustainX возродит эту технологию обратно в энергосеть Соединенных Штатов, хоть и в несколько иной форме.

Этот стартап, который базируется в городе Сибрук, штат Нью-Гемпшир, запустил полномасштабную демонстрацию системы, которая хранит энергию сжатого воздуха в трубах и обладает мощностью в 1,65 мегаватт. Компания будет использовать этот агрегат для сбора данных о производительности и для демонстрации технологии потенциальным инвесторам и клиентам. По словам представителя компании, проект был профинансирован на $5,4 млн. со стороны Министерства энергетики США и по крайней мере, на ту же сумму из собственных средств SustainX.

Обычная пневматическая система хранения энергии использует компрессор для сжатия воздуха и закачки его в подземные резервуары. Первые две системы такого типа были введены в эксплуатацию в Макинтош, штат Алабама в 1991 году и в Ханторф, Германия в 1978. Они использовали соляные пещеры в качестве резервуаров, в которые насосы накачивали воздух в ночное время, когда спрос на электроэнергию не так высок. В течение дня воздух выпускался, и подогревался с помощью горелок, работающих на природном газе, затем он пропускался через турбину для выработки электроэнергии. Привлекательность этой технологии заключается в ее относительной дешевизне, и в том, что с помощью нее можно хранить много киловатт-часов энергии.

SustainX выбрала иную стратегию — она использует сжатый воздух в качестве средства хранения энергии, но хранит этот воздух в больших трубах, тех же, что используются в газопроводах. Это означает, что коммунальные службы или коммерческие клиенты смогут разместить устройство хранения в широком спектре промышленных зон, а не только там, где есть возможность возвести подземный резервуар.

В основе устройства SustainX, которое называется S165, находится нижняя половина дизельного двигателя, которые обычно используются для приведения в движение судов. Для сохранения энергии, мотор-генератор вращает коленчатый вал двигателя, с помощью шести поршней, расположенных над ним. Поршни, каждый из которых выше взрослого человека, сжимают воздух в сочетании с пенистой водой и полученная смесь затем поступает в емкости для хранения. Когда необходима электроэнергия, воздух выпускается, приводя в движение поршни, которые вращают генератор, который в свою очередь создает ток.

Основное различие между методикой SustainX и обычной технологией CAES в том, что сжатие и расширение воздуха выполняются при почти постоянной температуре и процесс не требует сжигания природного газа. В отличие от обычных батарей, эта система может варьировать количество энергии, независимо от выходной мощности. Иными словами, вы можете увеличить количество хранимой энергии, просто установив трубы большего размера. Это отличается от аккумулятора, который предназначен для извлечения, скажем, 1 МВт в течение 2 часов. Если вы захотите пользоваться этой энергией четыре часа, вам пришлось бы купить дополнительные батареи — весьма более дорогостоящий подход, сообщают в компании.

Целевым рынком для этих систем являются девелоперы проектов, которые используют возобновляемые источники энергии и которые хотят выровнять колебания, вызванные непостоянной природой ветровых и солнечных источников энергии, а так же для хранения избыточной энергии ветра ночью, для последующей продажи ее в часы пик. Компании поставщики смогут выбирать такие системы накопления энергии, вместо модернизации линий электропередач для удовлетворения растущего спроса. По словам представителя SustainX, они ожидают, что типовая конфигурация системы будет иметь емкость в 10-20 мегаватт, которые система сможет выдавать на протяжение четырех-шести часов.

Первые клиенты, скорее всего появятся в Азии, в местах, где цена на природный газ выше, чем в США, а спрос на электроэнергию растет быстрыми темпами, и в то же время есть проблемы с интеграцией возобновляемых источников энергии, говорит Ричард Броди, вице-президент по развитию бизнеса. Он ожидает, что первые системы, будут установлены в следующем году в Китае. При должном объеме производства, он полагает что цена хранения электроэнергии может составить $500 за киловатт-час, при том что такая система сможет работать в течение 20 лет.

Существуют по крайней мере два других стартапа, которые тоже разрабатывают технологии пневматического хранения энергии, и так же хотят выйти на рынок длительного хранения энергии. Компания LightSail из Беркли, штат Калифорния строит устройство, предназначенное для хранения сжатого воздуха в стальных емкостях, одновременно с ними, General Compression из Ньютона, штат Массачусетс, создали компрессор, который управляется ветровой турбиной, который закачивает воздух в подземные емкости. В конце прошлого года, в Гейнс, штат Техас, компания General Compression открыла двух-мегаваттную станцию хранения энергии с помощью сжатого воздуха.

Все эти компании надеются продемонстрировать и доказать, что их технологии хранения энергии стоят меньше и служат дольше, чем множество традиционных альтернатив, основанных на классических батареях. Сейчас сложно понять, какие технологии войдут в нашу жизнь, ведь пока слишком мало систем масштабного хранения электроэнергии запущены в коммерческую эксплуатацию. Но многие компании делают ставку на то, что они смогут достичь технического прорыва в этой области, что сделает многочасовое хранение электроэнергии весьма выгодным.

  • Дата публикации: 03.10.2013
  • 280
  • Источник:
  • www.aenergy.ru

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться