Stoccaggio ibrido di aria compressa è energia termica in infrastrutture post-minieri

I scientisti in Pulonia anu sviluppatu a tecnulugia di almacenamentu di l'energia di l'aria cumpressa utilizendu sistemi di almacenamentu di energia termale (TES) incrustati in pozzi minieri abbandunati.U sistema opera senza una fonte di calore esterna è usa un compressore d'aria, un cisterna di almacenamiento d'aria compressa cù un sistema di almacenamiento d'energia termale integratu, è un espansore d'aria.
Un squadra di scientisti di l'Università di Tecnulugia di Silesia in Pulonia hà sviluppatu a tecnulugia di almacenamentu di l'energia di l'aria compressa (CAES), chì usa sistemi di almacenamentu di energia termica (TES) integrati in mine abbandunate per ripurtà efficacemente i tanki d'aria compressa."U nostru cuncettu di almacenamentu hà per scopu di riutilizà è prutegge l'infrastruttura sotterranea dopu à a minera, chì hè spessu dannata irreparablemente dopu a chjusura di a miniera", disse Lukasz Bartela, currispundente per a rivista pv, autore di u studiu.
U Gruppu crede chì i zoni minieri anu u putenziale di furnisce infrastruttura energetica à pocu costu."I minieri sò spessu situati vicinu à e centrali elettriche è / o stazioni di distribuzione", dicenu i circadori."Questu permette di utilizà l'infrastruttura di cunnessione di a rete esistente.Inoltre, a vicinanza di e zone industriali altamente sviluppate riduce e perdite di trasmissione di energia.Ùn ci hè bisognu di custruisce cisterne di almacenamento sopra a terra per e centrali termiche, chì salva u spaziu limitatu dispunibule ".
U sistema opera senza l'usu di una fonte di calore esterna è usa un compressore d'aria, un cisterna di almacenamentu d'aria compressa cù un almacenamentu di energia termale integrata è un espansore d'aria.L'elementi di u sistema ponu esse in una sola tappa o in dui fasi.
In a cunfigurazione pruposta di u sistema, u tank TPP hè integratu è cunnessu à u cuncentratore.Questu aiuta à riduce a perdita di calore ancu quandu u calore abbanduneghja u materiale di almacenamento è passa per l'aria in u tank di l'arburetu.U sistema TPP si adatta à a geometria di a minera, riducendu u campu di trasferimentu di calore, chì hà un effettu pusitivu nantu à l'efficienza energetica di u prucessu di almacenamiento di calore.
"U più grande vantaghju di mette u sistema TES in u voluminu di un cisterna di pressione hè a pussibilità di utilizà una struttura di cunchiglia di pareti sottili chì accoglie u materiale per almacenà l'energia termale", spiegò Bartela."Questu pò riduce significativamente u costu di u sistema CHP".
Per dividisce u tank in sezzioni, sò usati cilindri d'acciaio cù un fondu perforatu, chì facilita l'installazione è inspeccionà periodicamente a capa di materiale chì assorbe u calore."A cumunicazione trà e rùbbriche serà pussibule cù l'aiutu di scale, chì sò ancu parte di u sistema di pusizioni verticali TES", i scientisti anu nutatu.
Durante a fase di carica, l'electricità hè aduprata per guidà u compressore.I sistemi ibridi sotterranei furniscenu aria compressa calda à u cisterna attraversu un tubu di ingressu cù valvole di chjude integrate.L'aria poi passa per u sistema TES, scaldendu u materiale almacenatu.
Durante a fase di scaricamentu, l'aria passa per u sistema TES, cacciendu u calore da u materiale accumulatu.L'aria calda entra in un espansore, chì guida un generatore per generà electricità."Hè vantaghju di riempie u dispusitivu TES cun un volume sufficiente di materiale d'almacenamiento termicu adattatu per assorbe u calore, chì hè impurtante per un elevatu rinfrescante di l'aria almacenata", hà dettu u gruppu."Limitendu a temperatura di l'aria in u almacenamentu chì hè in cuntattu cù a cunchiglia di u tank sotterraneo, a perdita di calore serà ridutta, chì aumenterà l'efficienza di almacenamiento di energia di u sistema CAES".
Anu calculatu una capacità d'almacenamiento d'aria compressa di 60 000 metri cubi è una pressione massima di 5 megapascals (MPa).Basatu nantu à questu, anu calculatu chì a facilità avaristi una capacità di almacenamento di energia di 140 MWh cù una efficienza di andata di circa 70 per centu è un cisterna di almacenamento cù una efficienza energetica di 95 per centu.
Spieganu ancu chì in casi particulari, a pressione di l'aria pò esse mantinuta à un livellu di 8 MPa, secondu e caratteristiche specifiche di a minera."In questu casu, a capacità energetica di u sistema pò esse più di 200 MWh", enfatiza Bartela."Da un puntu di vista ecunomicu, saria più benefiziu per aduprà rocce ordinarie in u sistema TES, cum'è granitu o basalt.Tuttavia, a ricerca in materiali sintetici alternativi hè attualmente realizata à l'Università di Tecnulugia di Silesia ".
U gruppu hà prisentatu u cuncettu di almacenamiento d'energia in un studiu publicatu recentemente in l'Energy Storage Journal chì valuta u putenziale energeticu di un sistema di almacenamentu di l'energia di l'aria compressa adiabaticu post-raccolta basatu annantu à un novu sistema di almacenamiento di energia termale."Attualmente, simu travagliendu solu per ottimisà u disignu di u tank di almacenamiento di calore, chì pò riduce u costu di i moduli CHP", cuncludi Bartela.
Sicondu u gruppu, a Pulonia hà 139 miniere di carbone attive è 34 miniere di rame è di sali di roccia.Attualmente ci sò piani di decommission 39, circa a mità di quale sò aduprati per pumping water.A minera più prufonda hà una prufundità di più di 1300 metri.
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tempu: Feb-06-2023