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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 de aire comprimido (CAES) es un 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 plantas CAES operan en dos modos: compresión (carga) y expansión (descarga). Durante la carga, generalmente por la noche, cuando los precios de la electricidad son bajos, un 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 a la atmósfera. Durante la descarga, el aire comprimido se libera de la caverna, se calienta con 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), buscan almacenar el calor de compresión en un medio de almacenamiento de energía térmica y utilizarlo para recalentar el aire durante la expansión, eliminando así la necesidad de combustibles fósiles y aumentando significativamente la eficiencia de ida y vuelta, de aproximadamente un 40-50 % para los sistemas diabáticos a un teórico >70 % para los sistemas adiabáticos.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Termodinámica

Tipo

Sistema físico

Ruptura

Incremental

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • Boyle’s law and the ideal gas law
  • 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
  • integración de parques eólicos a gran escala

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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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
1980
1980
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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)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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