Końcem września bieżącego roku Chińska Akademia Nauk ogłosiła podłączenie do sieci największego dotychczas na świecie systemu magazynowania energii w sprężonym powietrzu Compressed Air Energy Storage (CAES). Obiekt może magazynować ponad 132 mln kWh energii elektrycznej rocznie. Jednocześnie trwają intensywne prace nad udoskonalaniem tej technologii także w innych częściach świata.
CAES w Chinach
System magazynowania energii CAES o mocy 100 MW został podłączony do sieci energetycznej i jest gotowy do komercyjnej eksploatacji w mieście Zhangjiakou w prowincji Hebei w północnych Chinach. Projekt został opracowany przez Institute of Engineering Thermophysics (IET) Chińskiej Akademii Nauk.
Jak podaje Instytut system oparty jest na wielostopniowej sprężarce o dużym obciążeniu i ekspanderze, a także na wysokowydajnym magazynowaniu ciepła w stanie nadkrytycznym i wymianie ciepła. Obiekt wykorzystuje sztuczny zbiornik do przechowywania powietrza w celu poprawy gęstości magazynowania energii i zmniejszenia zależności od dużej kawerny magazynującej gaz. CAES wykorzystuje odnawialną energię elektryczną w dolinach zapotrzebowania na energię elektryczną do sprężania i przechowywania powietrza w dużych komorach magazynowych. W szczytowym zapotrzebowaniu na energię elektryczną powietrze pod wysokim ciśnieniem jest uwalniane z kawern magazynowych i spalane wraz z paliwem, aby napędzać turbiny do wytwarzania energii. Elektrownia może generować ponad 132 mln kWh energii elektrycznej rocznie, dostarczając energię elektryczną dla 40 000- 60 000 gospodarstw domowych w szczytowym okresie zużycia energii elektrycznej. Według IET dzięki wprowadzonej technologii można zaoszczędzić 42 000 ton standardowego węgla i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 109 000 ton rocznie. Nie podano dodatkowych szczegółów technicznych.
Zalety i wady
CAES charakteryzuje się dużą pojemnością magazynową, niskimi kosztami kapitałowymi oraz długim okresem eksploatacji i bezpieczeństwem. Jest to także technologia przyjazna dla środowiska oraz uznawana za jedną z najbardziej obiecujących technologii magazynowania energii na dużą skalę stanowiąc alternatywę dla elektrowni szczytowo-pompowych.
Natomiast technologia ta jest ograniczona jej uzależnieniem od paliw kopalnych. Systemy CAES przy dużych mocach źródeł energii wymagają też bardzo pojemnych komór magazynowych. Koszt ich budowy bywa relatywnie duży w stosunku do oszczędności energii, dlatego jako zbiorniki wykorzystuje się naturalne twory geologiczne podziemne, np wyrobiska solne, kawerny solne, szczelne formacje skalne. Obiekt w Chinach jak już wspomniano wykorzystuje sztuczny zbiornik.Technologia cechuję się też niską wydajnością systemu. Jednak w celu poprawy wydajności IET w swoim rozwiązaniu zastosował technologię magazynowania ciepła w stanie nadkrytycznym, wymiany ciepła w stanie nadkrytycznym, sprężania i rozprężania przy dużym obciążeniu oraz optymalizacji i integracji systemów.
Projekty CAES na Świecie
Technologia znana jest już od kilku dziesięcioleci, pierwszą komercyjną instalacją CAES była jednostka w Huntorf w Niemczech przyłączona do sieci w 1978 r, gdzie wykorzystano dwie jaskinie – pozostałość po kopalni soli.
Obecnie startupy i firmy na całym świecie pracują nad udoskonaleniem tej dojrzałej technologii by wyeliminować emisję, zwiększyć wydajność i zapewnić elastyczność lokalizacji. To m.in. kanadyjska firma Hydrostor, która jest dostawcą rozwiązań do długoterminowego magazynowania energii, wykazała, że ich opatentowana technologia zaawansowanego magazynowania energii sprężonego powietrza A-CAES może zapewnić długotrwałe przechowywanie energii i umożliwić przejście na energię odnawialną. A-CAES jak zastrzega kanadyjski producent, jest znacznie bardziej opłacalny niż baterie na dużą skalę i ma żywotność ponad 50 lat. Hydrostor pracuje nad zaawansowanym systemem magazynowania energii sprężonego powietrza o mocy 500 MW w południowej Kalifornii.
Źródło:
https://english.cas.cn/newsroom
https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_Huntorf
https://www.hydrostor
Zdjęcie:
https://english.cas.cn/newsroom
