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Accumulo di energia ad aria compressa (CAES)

1978
Caverna di sale sotterranea per l'accumulo di energia ad aria compressa in applicazioni termodinamiche.

(immagine generata solo a scopo illustrativo)

L'accumulo di energia tramite aria compressa (CAES) è un metodo per immagazzinare l'energia generata in un dato momento per utilizzarla in un secondo momento. A livello di utility, l'energia viene immagazzinata comprimendo l'aria e immagazzinandola in un serbatoio sotterraneo, come una grotta di sale. Quando è necessaria l'elettricità, l'aria pressurizzata viene riscaldata ed espansa in una turbina, azionando un generatore.

CAES plants operate in two modes: compression (charging) and expansion (discharging). During charging, typically at night when electricity prices are low, an motore elettrico drives a compressor to pressurize air, which is then injected into a large underground storage cavern. The process of compressing air generates a significant amount of heat. In conventional diabatic CAES systems, this heat is treated as waste and dissipated into the atmosphere. During discharge, the compressed air is released from the cavern, heated using a fuel like natural gas (to increase its volume and energy output), and then expanded through a turbine to generate electricity. The need for natural gas reduces the overall efficiency and environmental benefit. More advanced designs, known as adiabatic CAES (A-CAES), aim to store the heat of compression in a thermal energy storage medium and use it to reheat the air during expansion, eliminating the need for fossil fuels and significantly increasing round-trip efficiency from ~40-50% for diabatic to a theoretical >70% for adiabatic systems.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Termodinamica

Tipo

Sistema fisico

Interruzione

Incrementale

Utilizzo

Nicchia/Specializzato

Precursori

  • Boyle’s law and the legge dei gas ideali
  • invenzione del compressore d'aria
  • sviluppo di turbine a gas
  • tecniche di rilevamento geologico per l'identificazione di caverne sotterranee idonee

Applicazioni

  • accumulo di energia su scala industriale
  • spostamento del carico per le reti elettriche
  • fornire capacità di riserva per la stabilità della rete
  • integrazione di parchi eolici su larga scala

Brevetti:

NA

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Related to: CAES, compressed air, energy storage, underground cavern, turbine, compressor, load shifting, grid storage, diabatic, adiabatic.

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Contesto storico

Accumulo di energia ad aria compressa (CAES)

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1975-06-01
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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

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