5.2. Сжатый воздух как средство хранения энергии

Общая характеристика

Перспективной технологией создания запасов энергии является сжатие воздуха за счет доступной энергии в то время, когда непосредственная потребность в последней отсутствует. Как правило, для сжатия воздуха используется электроэнергия, передаваемая по сетям во внепиковое время. В дальнейшем запасенный сжатый воздух может быть использован для производства энергии, например, в качестве пикового источника. Для хранения сжатого воздуха часто используются подходящие горные выработки или специально создаваемые подземные емкости в соляных породах.

Экологические преимущества

Зависят от конкретных условий и цели использования. Возможность создания запасов энергии в форме сжатого воздуха может облегчить прием электрическими сетями больших объемов электроэнергии, произведенных ветроустановками, или сократить количество остановов/запусков оборудования на электростанциях.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Если организация такой схемы хранения энергии требует создания специальной подземной емкости, с этим могут быть связаны негативные воздействия на окружающую среду.

Производственная информация

На установках, приводимых ниже в качестве примеров, избыточная электроэнергия из сетей используется для приведения в действие компрессора с электроприводом. Сжатый воздух охлаждается и нагнетается в подземную емкость большого объема. При необходимости запасенный воздух подогревается и подается в модифицированную газовую турбину, в которой энергия сжатого воздуха вместе с энергией, получаемой за счет сжигания топлива, преобразуется в механическую энергию. Генератор, приводимый в движение турбиной, производит электроэнергию, которая вновь поставляется в сети.

Применимость

В настоящее время существуют две крупные установки такого рода. Хранение энергии при помощи сжатого воздуха представляет собой скорее метод управления энергоресурсами, чем способ повышения энергоэффективности, поскольку этот подход позволяет разнести во времени производство и потребления электроэнергии. При этом имеют место ощутимые потери энергии, поскольку КПД такого хранения составляет менее 80%.

Данный метод может использоваться при наличии подходящей емкости для сжатого воздуха и избытке электроэнергии во внепиковое время.

Экономические аспекты

Рассматривались три экономически жизнеспособных варианта хранения энергии при помощи сжатого воздуха:

•централизованная система (300 МВт, наилучшие коммерческие перспективы);