تخزين الهواء المضغوط لتوليد الكهرباء

في الوقت الحالي ، يتم التحقيق في كيفية حدوث ذلك هواء السد، يهدف العلماء الأوروبيون إلى إنشاء نوع من البطاريات القادرة على تخزين الطاقة المتجددة ، أي تخزين الهواء المضغوط لتوليد الكهرباء.

يسمى مشروع البحث باسم ريتش 2020، الذي تنبأ به الاتحاد الأوروبي ، ما يدعي أنه ذلك الكهوف مختومة وغير صالحة للاستخدام وجدت في جميع أنحاء العالم يمكن أن يكون أماكن مثالية لتخزين الهواء.

المشكلة الرئيسية التي تعاني منها بعض الطاقات المتجددة، مثل الرياح والشمس ، يجب استخدام الطاقة عند توليدها ، لذا في بعض اللحظات يجب تخزينه لا يمكن استخدامه.

باستخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يتم "حل" هذه المشكلة (يمكن دائمًا تحسينها كثيرًا) ولكن ماذا عن الرياح؟

أصبحت هذه الطاقات أكثر أهمية واكتساب المزيد من القوة في حياتنا ، مما يعني أننا سنمتلك الحاجة المتزايدة لمرافق تخزين الطاقة. وهنا تأتي المشكلة.

بعد عدة دراسات استنتج أن أرخص طريقة هي استخدام خزانات الطاقة الكهرومائية كبطاريات.

ما يعنيه هو توليد الكهرباء باستخدام (عندما تكون الطاقة شحيحة) المياه المخزنة لضخ المياه لاحقًا عندما يكون هناك فائض من الطاقة المتجددة.

عائق؟ سيكون ذلك مجديًا فقط للمناطق الجبلية مثل النرويج أو البلدان الأخرى ولكن ماذا عن البلدان التي لا تستطيع استخدام المياه؟

ريتش 2020

هذا هو الجواب على مشروع RICAS 2020 (المعتمد في بعض الأماكن) وهو فقط حول استخدام الطاقة الزائدة لتتمكن من ضغط الهواء، وهذا هو تخزينها في كهف تحت الأرض.

عندما يكون من الضروري الحصول على الطاقة ، يتم إطلاق الهواء من خلال توربينات غازية تولد الكهرباء.

عملية

قوانين الطبيعة أو الفيزياء ، كل ما تريد تسميته ، تجعل نظام تخزين الهواء هذا يعمل.

لإعطائك فكرة إنها نفس عملية مضخة الدراجة.

عملية الفهم تجعل يسخن الهواء. تعمل مضخات الدراجات على ضغط الهواء من أجل زيادة ضغط الإطارات ، ومن خلال القيام بذلك ، فإنها تؤدي أيضًا إلى تسخين المضخة.

صرح جيوفاني بيريلو ، مدير مشروع SINTEF في RICAS 2020 والشريك النرويجي في المشروع أنه: "كلما احتفظت حرارة الهواء بالضغط عند إطلاقه ، زاد العمل الذي يمكنه القيام به أثناء مروره عبر التوربينات الغازية. ونعتقد أننا سنكون قادرين على الحفاظ على قدر أكبر من هذه الحرارة مما تستطيع تكنولوجيا التخزين الحالية ، وبالتالي زيادة الكفاءة الصافية لمنشآت التخزين ".

بعض المشاكل

توجد أكبر "مخازن" للهواء المضغوط في الولايات المتحدة وألمانيا. إنها غرف تحت الأرض تم إنشاؤها في تكوينات الملح.

يمكنهم ذلك يخزن الكثير من الهواء ولكن لديك مشكلة فقدان نسبة كبيرة من الطاقة الكامنة من الهواء المضغوط لأنها لا تتضمن نظامًا جيدًا لتخزين الحرارة الناتجة أثناء مرحلة ضغط الهواء.

الحل لـ RICAS 2020

الحل الذي يمتلكه باحثو RICAS 2020 بالنسبة لكهوف التخزين تحت الأرض في المستقبل ، وبالتالي تكون القدرة على تقليل هذه الخسائر تتمثل في أن المسار الذي يجب أن يمر به الهواء المضغوط الساخن يجب أن يمر من خلاله كهف منفصل مليء بالصخور المكسرة.

في وقت لاحق الهواء الساخن بالفعل ، ستقوم بتسخين الصخور التي ستحتفظ بنسبة كبيرة من الحرارة المتولدة.

وهكذا، يتم تخزين الهواء البارد في الكهف الرئيسي وعندما يتم إرجاعه لاحقًا من خلال الصخور المكسرة لاستخدامه في توليد الكهرباء ، يتدفق تدفق تعيد الصخور تسخين الهواء.

وبالتالي ، لإنهاء الهواء الساخن ، يتم توسيعه من خلال التوربين المسؤول عن إنتاج الكهرباء.

النتائج

تشير التقديرات إلى أن هذا الابتكار يمكن رفع كفاءة النظام بحوالي 70-80٪ كما أوضح مدير المشروع SINTEF.

على الرغم من أن الأرقام في معظم مواقع التخزين الموجودة هم ليسوا أفضل من 45-55٪.
هذا يعني ذلك الطاقة المتولدة من خلال هذه العملية انها نصف فقط تم استخدامه في البداية لضغط الهواء.

يقول Perillo (مدير المشروع): “يعتمد المشروع على الاعتقاد بأن حلنا سيوفر تخزينًا أفضل للطاقة مما يمكن أن توفره البطاريات ، وذلك بفضل عمر الخدمة الأطول والتكلفة الرأسمالية المنخفضة لكل كيلوواط ساعة من الطاقة المخزنة. ونأمل أيضًا أن يتم استخدامه فعليًا بغض النظر عن نوع التكوين الجيولوجي المتاح ".

مع البحوث ذات الصلة والأفكار الجديدة التي ستظهر ، هل هذا ممكن؟