Технологія CAES - зберігаємо енергію мішками!

Проблема накопичення енергії стара, і численні дослідники інтенсивно працюють над нею, бо тема дуже актуальна і перспективна. Власники android-телефонів жартують, що людина, яка зможе запропонувати акумулятор для їх апаратів, що тримає заряд хоча б тиждень, дуже швидко увійде до відомого списку Forbes.

Але що вартують їх проблеми у порівнянні з глобальними енергосистемами, для яких характерні дуже складні і диференційовані графіки споживання енергії і які для своєї ефективної роботи потребують потужні накопичувачі енергії, щоби якимось чином компенсувати піки енергоспоживання.

Літієві акумулятори надто дорогі і не дуже довговічні. Гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС) не завжди зручні і вимагають великих одноразових витрат, хоча їх ідея може бути використана в інших областях.

Втім, існує ідея акумуляції енергії за допомогою стисненого повітря, а для цього необхідне якесь сховище повітря. При накопиченні енергії її подають на електродвигун, який приводить в дію компресор. Стиснене повітря охолоджується і зберігається при тиску 60-70 атмосфер. При необхідності витрачати накопичену енергію, повітря витягується з накопичувача, нагрівається, а потім поступає у спеціальну газову турбіну, де енергія стиснутого і нагрітого повітря обертає ступені турбіни, вал якого з’єднаний з електричним генератором, що видає електроенергію в енергосистему.

Концепція не нова, зберігання стисненого повітря у підземній печері було запатентовано ще в 1948 році, а перший завод з накопичувачем енергії стисненого повітря (CAES — compressed air energy storage) з потужністю 290 МВт працює на електростанції Huntorf в Німеччині з 1978 року. В Массачусетському технологічному інституті (США) вже пробували зробити щось подібне з порожніми бетонними кулями, але ті виявилися схильні до хімічної деградації і погано переносили навантаження на розтяг.

Дослідники з Ноттінгемського університету (Великобританія) під керівництвом професора Seamus Garvey, запропонували нову ідею. Вони зараз досліджують Energy Bag — величезний надувний мішок, заякоренний на невеликій глибині неподалік від Оркнейських островів (Шотландія). Підводні мішки є цікавим варіантом, тому що море виступає в якості посудини під тиском, а щільність енергонакопичення пневматичного акумулятора зростає прямо пропорційно тиску. Немає витрат на повну інфраструктуру, тільки конструкційні матеріали, необхідні для утримання мішка на дні. Не потрібно ні метра суші. Незалежно від того, повний або порожній контейнер, тиск залишається колишнім, і це полегшує роботу обладнання на поверхні моря.



Така система накопичення тепла дозволяє забезпечити ККД у 75-85%. Накопичувачі повітря для цього експерименту спроектовані і виконані канадською компанією Thin Red Line, яка також випускає тканини для аерокосмічної промисловості. Виконані вони з бутил-каучуку, а зовнішній шар з поліефірної армованої тканини. Сталь із спеціальним покриттям або арамідні ремені забезпечують необхідну міцність конструкції. Самі кулі можуть бути невеликими, і в кілька десятків метрів.

Розробники Energy Bag вважають проект цілком підходящим для малого і середнього бізнесу: по вартості така система набагато дешевша аварійного дизель-генератора.

На глибині 600 м, де і проходять випробування, найбільший 20 метровий Energy Bag поки накопичує 70 МВт•год енергії, що еквівалентно 300-тонного літієвому акумулятору вартістю в десятки мільйонів доларів. Одного мішка вже вистачає для компенсації нерівномірності роботи навіть самого потужного вітряка, причому стандартна вітряна турбіна необхідну кількість повітря накачає всього за 14 годин.


Выгодно купить компрессор Remeza можно на сайте http://gk-sk.ru/kompressory/Remeza/, здесь же представлена детальная информация об этом оборудовании, о сферах и преимущественных особенностях его применения.