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Almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES)

1978
Caverna de sal subterránea para el almacenamiento de energía por aire comprimido en aplicaciones termodinámicas.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Almacenamiento de energía en aire comprimido (CAES) is a método almacenar la energía generada en un momento dado para utilizarla en otro. A escala comercial, la energía se almacena comprimiendo aire y almacenándolo en un depósito subterráneo, como una caverna de sal. Cuando se necesita electricidad, el aire presurizado se calienta y se expande en una turbina que acciona un generador.

Las centrales CAES funcionan en dos modos: compresión (carga) y expansión (descarga). Durante la carga, normalmente por la noche cuando los precios de la electricidad son bajos, una motor eléctrico acciona un compresor para presurizar el aire, que luego se inyecta en una gran caverna de almacenamiento subterránea. El proceso de compresión del aire genera una cantidad significativa de calor. En los sistemas CAES diabáticos convencionales, este calor se trata como residuo y se disipa en la atmósfera. Durante la descarga, el aire comprimido se libera de la caverna, se calienta utilizando un combustible como el gas natural (para aumentar su volumen y producción de energía) y luego se expande a través de una turbina para generar electricidad. La necesidad de gas natural reduce la eficiencia general y el beneficio ambiental. Los diseños más avanzados, conocidos como CAES adiabáticos (A-CAES), tienen como objetivo almacenar el calor de compresión en un almacenamiento de energía térmica medio y usarlo para recalentar el aire durante la expansión, eliminando la necesidad de combustibles fósiles y aumentando significativamente la eficiencia de ida y vuelta de ~40-50% para sistemas diabáticos a un teórico >70% para sistemas adiabáticos.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Termodinámica

Tipo

Sistema físico

Ruptura

Incremental

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • La ley de Boyle y la ley de los gases ideales
  • invención del compresor de aire
  • desarrollo de turbinas de gas
  • Técnicas de estudio geológico para identificar cavernas subterráneas adecuadas

Aplicaciones

  • almacenamiento de energía a escala de servicios públicos
  • desplazamiento de carga para redes eléctricas
  • Proporcionar capacidad de reserva para la estabilidad de la red
  • integration of large-scale wind farms

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Sistemas de combustión isotérmica que tienen como objetivo comprimir y expandir el aire a una temperatura constante.
  • underwater caes using presión hidrostática of the sea
  • Sistemas de cañerías a pequeña escala que utilizan recipientes a presión sobre el suelo
  • Sistemas híbridos de baterías y celdas para servicios combinados de energía y potencia
  • Utilizando yacimientos de gas agotados como depósitos de almacenamiento
  • Caes adiabático avanzado con almacenamiento térmico de alta temperatura
  • Ubicación conjunta con plantas industriales para aprovechar el calor residual
  • liquid air energy storage (laes) as a criogénico variant
  • Sistemas caes integrados con captura directa de CO2 en el aire
  • Unidades móviles de CAES para necesidades de energía temporales
Relacionado con: CAES, aire comprimido, almacenamiento de energía, caverna subterránea, turbina, compresor, desplazamiento de carga, almacenamiento en red, diabático, adiabático.

Contexto histórico

Almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES)

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1972
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1975-06-01
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(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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