Strom aus Druckluft | Wissenschaft 2020

Anonim

Ein Team von US-Forschern hat ein Wirtschaftssystem entwickelt, um die überschüssige Energie von Windparks in Form von Druckluft zu speichern. Eine Lösung, die Wind auslösen könnte, selbst wenn die Unbeständigkeit der Winde es noch nie wirklich bequem gemacht hat. (Alessandro Bolla, 9. Juni 2008) Ein Forscherteam von General Electric gab bekannt, dass sie ein revolutionäres System entwickelt haben, um den Überschuss an Windenergie zu nutzen, der in Windparks erzeugt wird, die derzeit unbrauchbar sind. Luft in Flaschen. Georgianne Peek und ihre Kollegen von Sandia National Laboratories (New Mexico) nutzen den nachts erzeugten Strom (und zu anderen Zeiten mit geringer Nachfrage), um spezielle Kompressoren zu versorgen, die Luft in Höhlen, unterirdischen Tunneln und anderen natürlichen Reservoirs speichern. Diese Luft wird dann in Zeiten hoher Nachfrage zur Versorgung von Turbinen und zur Stromerzeugung genutzt. Die Idee, überschüssige Energie für Momente mit maximaler Nachfrage zu sparen, ist sicherlich nicht neu: In Wasserkraftwerken wird der Energieüberschuss beispielsweise seit langem dazu verwendet, Wasser in spezielle Tanks zu pumpen, die sich vor den Kraftwerken befinden. Dieses Wasser wird dann freigesetzt und bei Bedarf verwendet, dh in den Stunden des maximalen Verbrauchs. Mit den derzeit weltweit 300 Wasserkraftwerken dieses Typs können rund 1.000 Megawatt Strom erzeugt werden, etwa das Zehnfache der Leistung, die in den beiden in Deutschland und in Alabama von General Electric errichteten "Caes" (Druckluftspeicher) -Anlagen erzielt wird. Das Budget scheint daher voll und ganz zugunsten des Windes zu sein, aber in Wirklichkeit waren die Kosten für die Doppelumwandlung Strom-Luft-Strom bisher absolut unwirtschaftlich. AN DER TURBINE WIE HEISS In klassischen Zentralkästen wie den oben beschriebenen wird Druckluft in riesigen Salzhöhlen gespeichert, deren Kapazität in Millionen Kubikmetern gemessen werden kann: Mit überschüssiger Energie wird Luft in diese Höhlen gepumpt 70 Atmosphären Druck. Die Kompression führt jedoch dazu, dass die Temperatur der Luft selbst auf etwa 600 ° C ansteigt, zu viele, um gefahrlos in den Untergrund eintreten zu können. Ein Kühlsystem senkt daher die Temperatur auf ca. 50 ° C, aber mit abnehmender Temperatur sinkt auch der Druck ... Die Luft muss wieder erwärmt werden, um auf die Turbinen "schießen" zu können. Dieser komplexe Prozess des Abkühlens und Erwärmens erfordert eine Menge Energie, und tatsächlich ist das Caes-System aus dieser Sicht eines der effizientesten Meni: Jede Kilowatt Strom hat Energiekosten von etwa 0, 5 Kilowatt. Wärmespeicher. Der Wirkungsgrad der Caes-Pflanzen wird sich drastisch ändern und zusammen mit der Luft die in der Kompressionsphase erzeugte Wärme bewahren. Die Techniker von General Electric arbeiten an dem "caes adiabatico" -System, bei dem die in der Abkühlphase der Luft entzogene Wärme in Metallplatten oder anderem Material aufbewahrt und dann in der Aufheizphase wiederverwendet wird. Heute konzentriert sich die Forschung auf die Entwicklung von Materialien, die geeignet sind, diese immense Wärme für sehr kurze Zeit zu bewahren. Adiabatische Systeme können Wirkungsgrade von rund 70% erreichen: Jede Kilowatt erzeugte Strommenge hätte Kosten von nur 0, 3 Kilowatt und würde den Bau autonomer Druckluftanlagen ermöglichen, die keine Gasheizsysteme erfordern. Die erste Anlage dieses Typs wird 2012 fertiggestellt sein: Sie wird die Wärme in Keramikplatten speichern und eine Leistung von etwa 30 Megawatt haben.