A geotermikus sűrített levegő tárolásának szövetségi szövetsége
A megújuló energiák ingadozó energiaellátása különféle energiatároló rendszerek portfólióját igényli. A földalatti stratégiai energiatárolást kínál a TWh skálán. Tárolási lehetőségként a szükséges kapacitástól függően vannak kis átmérőjű üregek (mikro-centiméter, úgynevezett pórustárolás) vagy nagy átmérőjű üregek (méteresek és lényegesen nagyobbak, úgynevezett barlangtárolók). Adiabatikus sűrített levegő tárolása lehetővé teszi a nagyméretű és hatékony villamosenergia-tárolást, a magas hőmérsékletű és nagynyomású hőtárolás kihívásával.
Az adiabatikus sűrítettlevegő-tároló erőművek különösen alkalmasak az ingadozó megújuló energiák óránkénti tartalékokkal és csúcsterhelésű villamos energiával történő integrációjának támogatására. A levegő összenyomását vagy tágulását arra használják, hogy a felesleges villamos energiát a föld alatt tárolják potenciális energia formájában. Ezek forgalmazásához azonban még mindig jelentős erőfeszítésekre van szükség. Az eddig megvalósított „diabéteszes” folyamatkezeléssel rendelkező sűrített levegős tárolóerőművekre a rendszer eredetű hatékonysági korlátozások vonatkoznak a sűrített hulladék hővesztesége miatt. Csak az „adiabatikus” folyamatmenedzsment teszi lehetővé e hátrány elkerülését. A folyamat alapgondolata a tömörítési hő hasznosítása, amely a terjeszkedési folyamat során keletkezik. Ezt úgy érik el, hogy a keletkező sűrítési hőt közbenső módon tárolják, és visszatérnek a tárolótartály ürítési folyamatába.
Ez a technológia pótolhatja a fosszilis energiaforrásokból származó hőveszteség kompenzációját (gázégetés). Az így elért "hulladékhő-hasznosítás" jelentősen javított, mintegy 70% -os tárolási hatékonyságot eredményez (villamos energiától az elektromos energiáig). Az adiabatikus sűrített levegő tárolásával a kompresszorok támogatják a tömörítést. A rendszer rendelkezik a kompressziós hő hőtárolójával, amelyet újra felhasználnak, amikor a sűrített levegőt kiszabadítják a tárolóból. A fűtött sűrített levegőt a turbinák segítségével áramtermelésre használják. A hőtároló az ilyen típusú erőművek központi eleme, ugyanakkor különös szükség van ezen alkatrészek fejlesztésére. A geotermikus energiatároló rendszerek különösen alkalmasak.
Mivel a nyomás folyamatosan csökken, amikor a sűrített levegőt a tartályból kivonják, vagy a turbinát kell erre kialakítani, vagy a nyomásesést állandóan kell tartani megfelelő intézkedésekkel, például egy egymásra helyezett vízoszlop segítségével. Intelligens megoldások elképzelhetők itt, ha a víztartó rétegeket tárolási helyként használják.
Jelentősége a geotermikus energiában
A sűrített levegő tárolásához szükséges technológiák bizonyos technológiai közelségben vannak a mély geotermikus energiához. Ez különösen igaz, ha a sűrített levegőt nem üregekben tárolják, hanem a pórustérben, például a víztartókban. Ez akkor is érvényes, ha a hőtárolót geotermikus hőtárolóként hozzák létre, ami minden bizonnyal a legjobb tárolási forma nagy tárolókapacitások esetén.
irodalom
Ernst Huenges: Termikus, mechanikai és anyagtárolás a geológiai felszínen - fogalmak, technológiák és üzemeltetési tapasztalatok. FVEE • Témák 2013.