Shranjevanje energije s stisnjenim zrakom (ang. CAES - Compressed air energy storage) je način shranjevanja energije s pomočjo stisnjenega (kompresiranega) zraka. Ko je potreba po energiji majhna se rezervoar polni, ko pa je velika (on konicah) se prazni.Wild, Matthew, L. Wind Drives Growing Use of Batteries, New York Times, July 28, 2010, pp.B1. Manjši sistemi se uporabljajo že dolgo časa na aplikacijah kot so lokomotive v rudnikih. Pri velikih sistemih je potrebno za večji izkoristek hraniti tudi toploto, ki nastane pri stiskanju zraka.Gies, Erica. Global Clean Energy: A Storage Solution Is in the Air, International Herald Tribune, October 1, 2012. Retrieved from NYTimes.com website, March 19, 2013.
Zrak ima po stiskanju večjo temperaturo kot prej. Termalna ekspanzija zahteva toploto, če ne dovajamo toplote bo zrak po ekspanziji precej bolj hladen. Če se lahko shrani toploto pri stiskanju in jo ponovno uporabi pri ekspanziji, se zelo poveča izkoristek.Obstajajo trije načini glede toplote: adiabatični, diabatični in izotermalni.
Adiabatični način Adiabatično shranjevanje hrani toploto nastalo pri stiskanju in jo vrne zraku pri ekspanziji. Ta sistem se še študira, do leta 2010 ni bilo v uporabi večjih sistemov. Nemško podjetje ADELE razvija tak sistem. Teoretični izkoristek bi bil s popolni izolacijo 100%, v praksi je okrog 70% Toploto se lahko hrani v trdnih materialih kot je beton ali kamen, v tekočih kot je olje (do 300 °C) in tekoča sol (600 °C).
Diabatični način Ta način hladi stisnjen zrak z vmesnim hladilnikom - (intercoolerjem) in to toploto odvaja v atmosfero kot odpadno - s tem se zmanjša izkoristek. V nekaterih primerih se nadomesti to izgubljeno toploto s ponovnim gretjem z zemeljskim plinom ali drugim gorivom pred vstopom v turbino. Ta sistem nima visokega izkoristka, je pa edini, ki so ga komercialno uporablja. Alabama CAES potrebuje 2,5 MJ električne energije in 1,2 MJ toplote za vsak MJ dovedene energije - tako je izkoristek samo 27% Za primerjavo, komercialno plinsko-parno postrojenje doseže izkoristek čez 60%.
Izotermalni način Pri tem načinu se skuša med stiskanjem in ekspanzijo ohranjati delovno temperaturo s konstantnim izmenjevanjem toplote z okolico.
Glej tudi Shranjevanje energije Plinsko parna elektrarna Shranjevanje energije z vztrajnikom Črpalna hidroelektrarna Pnevmatski motor
Sklici in reference
Zunanje povezave
Compressed Air System of Paris – technical notes Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5 Part 6 (Special supplement, Scientific American, 1921) Solution to some of country’s energy woes might be little more than hot air (Sandia National Labs, DoE). MSNBC article, Cities to Store Wind Power for Later Use, January 4, 2006 Power storage: Trapped wind Catching The Wind In A Bottle A group of Midwest utilities is building a plant that will store excess wind power underground New York Times Article: Technology; Using Compressed Air To Store Up Electricity Compressed Air Energy Storage, Entropy and Efficiency
Kategorija:Energetika