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Druckluftspeicher (CAES)

1978
Unterirdische Salzkaverne zur Speicherung von Druckluftenergie in thermodynamischen Anwendungen.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Druckluftenergiespeicher (CAES) is a Verfahren Die Speicherung von Energie, die zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, für die spätere Nutzung ist ein Verfahren. Im industriellen Maßstab wird Energie durch Komprimierung von Luft und Speicherung in einem unterirdischen Speicher, beispielsweise einer Salzkaverne, gespeichert. Wird Strom benötigt, wird die komprimierte Luft erhitzt und in einer Turbine entspannt, wodurch ein Generator angetrieben wird.

CAES-Anlagen arbeiten in zwei Modi: Kompression (Laden) und Expansion (Entladen). Während des Ladevorgangs, typischerweise nachts, wenn die Strompreise niedrig sind, wird ein Elektromotor Ein Kompressor wird angetrieben, um Luft zu verdichten, die anschließend in einen großen unterirdischen Speicher geleitet wird. Bei der Kompression der Luft entsteht eine erhebliche Wärmemenge. In herkömmlichen adiabatischen CAES-Systemen wird diese Wärme als Abwärme an die Atmosphäre abgegeben. Beim Entladen wird die komprimierte Luft aus dem Speicher freigesetzt, mit einem Brennstoff wie Erdgas erhitzt (um ihr Volumen und ihre Energieausbeute zu erhöhen) und anschließend in einer Turbine entspannt, um Strom zu erzeugen. Der Bedarf an Erdgas mindert die Gesamteffizienz und den Umweltnutzen. Fortschrittlichere Systeme, sogenannte adiabatische CAES (A-CAES), zielen darauf ab, die Kompressionswärme in einem Speicher zu speichern. thermische Energiespeicherung und nutzen Sie es, um die Luft während der Expansion wieder aufzuwärmen, wodurch der Bedarf an fossilen Brennstoffen entfällt und der Gesamtwirkungsgrad von ~40-50% bei diabatischen Systemen auf theoretisch >70% bei adiabatischen Systemen deutlich erhöht wird.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Thermodynamik

Typ

Physikalisches System

Störung

Inkremental

Verwendung

Nische/Spezialisiert

Vorläufer

  • Das Boyle-Mariotte-Gesetz und das ideales Gasgesetz
  • Erfindung des Luftkompressors
  • Entwicklung von Gasturbinen
  • geologische Untersuchungstechniken zur Identifizierung geeigneter unterirdischer Kavernen

Anwendungen

  • Energiespeicherung im Versorgungsmaßstab
  • Lastverschiebung für Stromnetze
  • Bereitstellung von Reservekapazitäten für die Netzstabilität
  • integration of large-scale wind farms

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • Isothermische Kältesysteme, die darauf abzielen, Luft bei konstanter Temperatur zu komprimieren und auszudehnen
  • underwater caes using hydrostatischer Druck of the sea
  • Kleinanlagen mit oberirdischen Druckbehältern
  • Hybride CAES-Batteriesysteme für kombinierte Strom- und Energiedienstleistungen
  • Nutzung erschöpfter Gasfelder als Speicherreservoirs
  • fortschrittliche adiabatische Kälteanlagen mit Hochtemperatur-Wärmespeicherung
  • Co-Location mit Industrieanlagen zur Nutzung von Abwärme
  • liquid air energy storage (laes) as a kryogen variant
  • CASE-Systeme mit integrierter CO2-Direktabscheidung aus der Luft
  • mobile Kälteanlagen für temporären Strombedarf
Verwandt mit: CAES, Druckluft, Energiespeicherung, unterirdische Kaverne, Turbine, Kompressor, Lastverschiebung, Netzspeicher, diabatisch, adiabatisch.

Historischer Kontext

Druckluftspeicher (CAES)

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1975-06-01
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(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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