Compressed Air Energy Storage (CAES) — Пневматический аккумулятор

Пещера, компрессор и газовая турбина — так устроен пневматический аккумулятор энергии. В США первое такое устройство было построено в 1991 году в Mclntosh, Алабама. Его назначение — сглаживание пиковых нагрузок на электростанции.

Воздух компрессорами загоняется в подземное хранилище (естественную соляную пещеру) объемом 538 тыс.куб.м до давления 77 атм. Когда потребление электроэнергии в сети неожиданно возрастает, воздух выходит и отдает мощность в систему.
Время опорожнения резервуара до нижнего рабочего давления 46 атм — 26 часов, в течение которых станция выдает 110 МВт мощности.

Сжатый воздух крутит турбину не сам по себе, а поступает в газовую турбину. Поскольку обычно 2/3 мощности газовой турбины расходуется на привод компрессора, который нагнетает в нее воздух, то получается солидная экономия. Перед поступлением в турбину воздух подогревается в теплоутилизаторе (рекуператоре) продуктами сгорания, что также добавляет эффективности.

Отмечают ^[1] снижение расхода газа на 60...70% по сравнению с традиционной газовой турбиной, быстрый запуск из холодного состояния (несколько минут) и хорошую работу на малых нагрузках.

Проект в Алабаме не уникален. Еще в 1978-м немцы в Huntorf запустили хранилище на 290 МВт (2 часа работы) в двух соляных пещерах, расположенных на глубине 600...800 м с диапазоном давлений 50...70 атм. Первоначально хранилище служило горячим резервом для промышленности северо-запада Германии, а сейчас используется для сглаживания пиков выработки ветряных электростанций.

Пишут ^[2], что в Донбассе во времена СССР планировали обустройство в такой же пещере пневматического аккумулятора на 1050 МВт; увы, судьба его неизвестна.

В 2012-м в Техасе рядом с 2-мегаваттным ветропарком было открыто пневматическое хранилище ^[3] на 500 МВт-часов, но конкретики по нему маловато.

Приводят ^[4] общий КПД таких станций 41...53% и указывают ^[2], что стоимость строительства составляет 360...650 $/кВт и более в зависимости от того, используется природная пещера или надо рыть новую.

Впрочем, можно обойтись и без пещер, а хранить энергию в мешках на дне моря ^[5].

Автор: 22sobaki

Источник ^[6]