Войти
Криогенное накопление энергии (CES ) - это использование низких температур (криогенное ) жидкости, такие как жидкий воздух или жидкий азот в качестве накопителя энергии. Оба криогена использовались в автомобилях. Изобретатель Питер Дирман сначала разработал машину с жидким воздухом, а затем применил разработанную им технологию хранения энергии в сети. Технология проходит апробацию на электростанции в Великобритании.
Автомобиль с пневмоприводом под названием Liquid Air производился между 1899 и 1902 годами, но в то время он не мог конкурировать по эффективности с другими двигателями. Совсем недавно был построен автомобиль на жидком азоте . Питер Дирман, изобретатель гаража в Хартфордшире, Великобритания, который сначала разработал автомобиль с пневмоприводом, затем применил эту технологию в качестве сетевого накопителя энергии. Он отличается от прежних конструкций двигателей с азотом тем, что азот нагревается за счет объединяя его с жидким теплоносителем внутри цилиндра двигателя.
Когда это дешевле (обычно ночью), электричество используется для охладите воздух из атмосферы до -195 ° C с помощью цикла Клода до точки, когда он сжижает. Жидкий воздух, который занимает одну тысячную объема газа, может храниться в течение длительного времени в большой вакуумной колбе при атмосферном давлении.. Во время высокого спроса на электроэнергию жидкий воздух под высоким давлением перекачивается в теплообменник, который действует как бойлер. Воздух из атмосферы с температурой окружающей среды или горячая вода из промышленного источника тепла используется для нагрева жидкости и превращения ее обратно в газ. Значительное увеличение объема и давления в результате этого используется для привода турбины для выработки электроэнергии. Трение от этой турбины генерирует тепло, которое может быть возвращено в теплообменник.
В отдельности процесс эффективен только на 25%, но при этом он увеличивается примерно до 50%, когда используется с низкокачественными холодильными камерами, такими как большой слой гравия, для улавливания холода, возникающего при испарении криогена. Холод повторно используется во время следующего цикла охлаждения.
Эффективность дополнительно увеличивается при использовании вместе с электростанцией или другим источником низкопотенциального тепла в противном случае это было бы потеряно для атмосферы. Highview Power заявляет, что КПД от переменного тока к переменному току составляет 70% при использовании другого источника отходящего тепла при 115 ° C. IMechE (Институт инженеров-механиков) соглашается, что эти оценки для промышленного предприятия реалистичны. Однако это число не было проверено или подтверждено независимыми профессиональными учреждениями.
Пилотная криогенная энергетическая система мощностью 300 кВт, 2,5 МВтч, разработанная исследователями из Университета Лидса и Highview Power, в которой используется жидкий воздух (с CO. 2 и вода удаляются, поскольку они станут твердыми при температуре хранения) в качестве накопителя энергии, а низкопотенциальные отходы тепла для увеличения теплового повторного расширения воздуха, работающие на электростанции на биомассе мощностью 80 МВт в Слау, Великобритания, с 2010 по 2014 год, когда он был переведен в университет Бирмингема. Эффективность составляет менее 15% из-за используемых аппаратных компонентов с низким КПД, но инженеры на основе опыта эксплуатации этой системы нацелены на эффективность около 60% для следующего поколения CES.
Система основана на проверенной технологии, безопасно используется во многих промышленных процессах и не требует для производства особо редких элементов или дорогих компонентов. Доктор Тим Фокс, глава отдела энергетики IMechE, говорит: «В нем используются стандартные промышленные компоненты, что снижает коммерческий риск; он прослужит десятилетия, и его можно починить гаечным ключом».
В апреле 2014 года правительство Великобритании объявило о выделении 8 миллионов фунтов стерлингов Viridor и Highview Power для финансирования следующего этапа демонстрации. Получившаяся в результате демонстрационная установка сетевого масштаба на полигоне Pilsworth Landfill в Бери, Большой Манчестер, UK, начала работу в апреле 2018 года. Это основано на исследованиях Бирмингемского центра криогенного хранения энергии (BCCES).), связанный с Университетом Бирмингема, и имеет хранилище емкостью до 15 МВтч, может генерировать пиковую мощность 5 МВт (так что при полной зарядке длится три часа при максимальной мощности) и рассчитан на срок эксплуатации 40 лет.
В 2019 году Фонд чистой энергии Департамента торговли штата Вашингтон объявил, что предоставит грант, чтобы помочь Tacoma Power стать партнером Praxair построить воздушный накопитель энергии мощностью 15/450 МВт · ч. В нем будет храниться до 850000 галлонов жидкого азота, чтобы помочь сбалансировать энергетические нагрузки.
В октябре 2019 года Highview Power объявила, что планирует построить коммерческую установку мощностью 50 МВт / 250 МВт-ч в К северу от Англии.
В декабре 2019 года Highview объявила о планах строительства 50 МВт в северном Вермонте с предложенным объектом, способным хранить восемь часов энергии, для накопительной емкости 400 МВтч
