Хранение энергии при помощи жидкого воздуха

Исследователи из Мадридского политехнического университета UPM анализируют использование жидкого воздуха для хранения энергии и, таким образом, способствуют интеграции возобновляемых источников энергии в электрическую сеть. Результаты показывают, что этот метод хранения является конкурентоспособной альтернативой другим существующим системам, таким как гидравлическая откачка, сжатый воздух или батареи.

Работа, результаты которой были опубликованы в Science Direct, проводится исследователями из Высшей технической Школы инженерного и промышленного дизайна (ETSIDI) UPM и в конечном итоге направлена на стимулирование проникновения возобновляемых источников энергии в Испании.

В связи с этим Ирен Доносо Мартин, один из исследователей группы, отмечает, что «хранение энергии с помощью жидкого воздуха или LAES (Liquid Air Energy Storage) является многообещающей технологией для баланса спроса и предложения на электроэнергию. Помимо содействия проникновению возобновляемых источников энергии, он повышает их эффективность за счет использования излишков и снижает воздействие производства электроэнергии на окружающую среду».

Цикл LAES состоит из двух фаз, соответствующей хранению (зарядке) и последующей рекуперации энергии (разрядке). В фазе зарядки энергия, извлеченная из возобновляемых источников, используется для сжижения атмосферного воздуха, который будет храниться при температуре –190º C в термически изолированном резервуаре. В фазе разгрузки часть накопленной энергии извлекается путем испарения воздуха и расширения его в различные турбины. 



Для повышения эффективности процесса погрузки и разгрузки (и, в конечном счете, цикла) восстанавливается, с одной стороны, часть холода, уступаемого воздухом в процессе испарения. Он хранится в резервуаре с компактным слоем камней для последующего использования в процессе охлаждения сжатого воздуха. С другой стороны, тепло, извлеченное при сжатии, используется термомаслом, которое позже будет использоваться для разогрева воздуха перед его обработкой.

Преимущества по сравнению с другими технологиями

По сравнению с другими технологиями хранения энергии LAES имеет такие преимущества, как высокая плотность энергии (накопленная энергия на единицу объема) и масштабируемость. Кроме того, в отличие от хранения энергии гидравлической накачкой и сжатым воздухом, LAES не имеет географических или экологических ограничений; и позволяет хранить больше энергии, чем батареи.

Согласно проведенному исследованию, оценочные затраты на электроэнергию и хранение составляют 150 €/МВтч и 50 €/МВтч соответственно. 

«Технология LAES является конкурентоспособной альтернативой другим, таким как гидравлическая прокачка и сжатый воздух. Мы надеемся, что результаты этого исследования окажут социально-экономическое влияние, которое будет стимулировать развитие этой технологии для смягчения последствий глобального потепления и создания новых рабочих мест в энергетической отрасли», — заключают исследователи.

В Великобритании уже имеется первая в мире установка по хранению возобновляемой энергии на жидком воздухе. Он расположен в Пилсворте и принадлежит компании Highview Power.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ