Asociația federală de stocare a aerului comprimat geotermal
Aprovizionarea fluctuantă a energiei din surse regenerabile necesită un portofoliu de diferite sisteme de stocare a energiei. Subteranul oferă stocare strategică de energie pe scara TWh. Ca opțiuni de depozitare, în funcție de capacitatea necesară, există cavități cu diametre mici (micro până la centimetri, așa-numita depozitare a porilor) sau cavități cu diametre mari (metri și considerabil mai mari, așa-numita depozitare în cavernă). Depozitarea aerului comprimat adiabatic permit stocarea electrică pe scară largă și eficientă, cu provocarea stocării căldurii la temperatură înaltă și la presiune ridicată.
Centralele electrice de stocare a aerului comprimat adiabatic sunt deosebit de potrivite pentru a sprijini integrarea energiilor regenerabile fluctuante prin rezerve orare și energie electrică de vârf. Folosesc compresia sau expansiunea aerului pentru a stoca excesul de electricitate sub pământ sub formă de energie potențială. Cu toate acestea, sunt încă necesare eforturi considerabile pentru a le comercializa. Centralele electrice de stocare a aerului comprimat cu gestionare a proceselor „diabetice” care au fost puse în aplicare până în prezent sunt supuse restricțiilor inerente de eficiență a sistemului din cauza pierderii de căldură reziduală prin compresie. Numai un management al procesului „adiabatic” face posibilă evitarea acestui dezavantaj. Ideea de bază a procesului este de a cupla profitabil căldura de compresie care apare în procesul de expansiune. Acest lucru se realizează prin stocarea intermediară a căldurii de compresie rezultate și revenirea la procesul de descărcare a rezervorului de stocare.
Această tehnologie poate înlocui o compensare pentru pierderea de căldură din sursele de energie fosilă (ardere cu gaz). „Utilizarea căldurii reziduale” realizată în acest mod asigură niveluri de eficiență de stocare îmbunătățite semnificativ de aproximativ 70% (electricitate la electricitate). Cu stocarea aerului comprimat adiabatic, compresia este susținută de compresoare. Sistemul are un depozit de căldură pentru căldura de compresie, care este utilizat din nou atunci când aerul comprimat este eliberat din depozit. Aerul comprimat încălzit este utilizat pentru a genera electricitate cu ajutorul turbinelor. Depozitarea căldurii este o componentă centrală a acestui tip de centrală electrică, în același timp, existând o nevoie specială de dezvoltare a acestei componente. Sistemele de stocare a energiei geotermale sunt deosebit de potrivite.
Deoarece presiunea ar scădea continuu atunci când aerul comprimat este extras din rezervor, fie turbina ar trebui să fie proiectată pentru acest lucru, fie căderea de presiune ar trebui menținută constantă prin măsuri adecvate, cum ar fi o coloană de apă suprapusă. Soluții inteligente sunt concepute aici atunci când se utilizează acvifere ca locații de stocare.
Semnificația energiei geotermale
Tehnologiile necesare stocării aerului comprimat au o anumită apropiere tehnologică de energia geotermală profundă. Acest lucru este valabil mai ales atunci când aerul comprimat nu este stocat în caverne, ci în spațiul porilor, de exemplu în acvifere. Acest lucru se aplică și în cazul în care stocarea căldurii este creată ca o căldură geotermală, care este cu siguranță cea mai bună formă de stocare pentru capacități mari de stocare.
literatură
Ernst Huenges: Depozitarea termică, mecanică și a materialelor în subsolul geologic - concepte, tehnologii și experiență operațională. FVEE • Subiecte 2013.