Lưu trữ năng lượng không khí nén
Khí nén là dạng lưu trữ năng lượng phổ biến.
Công nghệ này liên tục được phát triển nhằm tăng hiệu suất. Đây là một phương tiện lưu trữ năng lượng cố định.
Sự phát triển nhanh chóng của các hệ thống pin mặt trời và các cánh đồng gió nghe thì có vẻ là một thắng lợi cho môi trường, nhưng lưu trữ các nguồn tái tạo này một cách hiệu quả và đấu nối lên lưới điện vẫn là một thách thức lớn. biến tần 3 pha 380v được sử dụng phổ biến hơn.
Trong khi các loại pin dòng chảy và các công nghệ lưới điện thông minh khác đã xuất hiện trong những năm gần đây để giải quyết vấn đề, thì nhiều nhà khoa học lại đang lục lại một phương pháp đã nhiều thập niên tuổi: Lưu trữ năng lượng không khí nén (CAES). Phương pháp liên quan đến việc sử dụng năng lượng dôi dư để nén không khí rồi sau đó sẽ được lưu trữ trong một cái hang dưới lòng đất. Khi cần điện, không khí được giải phóng qua một tua bin khí để phát điện.
Lưu trữ không khí nén có thể mang lại chi phí thấp hơn đáng kể và nâng cao dung lượng lưu trữ so với pin điển hình.
Theo nghiên cứu, đây là một giải pháp rất cuốn hút: Về lý thuyết, nó là một trong những cách rẻ tiền nhất để lưu trữ khối lượng năng lượng rất lớn và so với các đập thủy điện, nó không đòi hỏi nhà máy phải nằm chỗ đồi núi mà không phải quốc gia nào cũng có.
Tuy nhiên, quá trình nén khí dẫn tới sinh nhiệt giống như những gì diễn ra với một chiếc bơm xe đạp khi nó nóng lên trong lúc bơm hơi đầy bánh xe. Vấn đề ở đây là phải làm gì với nhiệt phát sinh.
Ngoài mất đi một nguồn năng lượng tiềm năng, điều này còn có nghĩa rằng không khí cần được làm nóng lên lần nữa, thường với khí thiên nhiên, để chạy các tua bin phát điện. Điều này làm giảm hiệu suất năng lượng của hệ thống.
Một thành phần quan trọng của dự án là bộ phận cho phép nhiệt được truyền qua xiphông trong quá trình nén. Sau khi rời máy nén, không khí đi qua một hang được đổ đầy đá nghiền vốn hấp thu nhiệt. Không khí lạnh sau đó đi xuống hang chính nơi nó được lưu trữ. Khi cần, nó sẽ quay trở lại qua đá nghiền nơi nó được làm nóng trở lại trước khi được xả, do đó, giảm thiểu nhu cầu đốt nhiên liệu.
Công nghệ này có tiềm năng mang lại sự thay thế tốt hơn cho pin do có tuổi thọ dài hơn.
Trong khi các nhà máy thực sự phải được đặt ở những nơi có không gian rộng lớn đã có sẵn thì các nhà nghiên cứu cho hay chúng cũng có thể bao gồm hang hay hầm mỏ không dùng nữa.
Đó bao gồm phát triển một lớp màng bít có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao của hang. Dựa trên các kỹ thuật và phân tích chi phí, một quyết định về việc có xúc tiến một nhà máy thí điểm hay không sau đó sẽ được đưa ra.
Mặc dù đã xuất hiện nhiều thập kỷ nay nhưng không khí nén vẫn chưa được thừa nhận tiềm năng của mình trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Với các thách thức công nghệ, giá năng lượng thấp và sự thiếu chắc chắn trên thị trường năng lượng là các yếu tố khiến kế hoạch xây dựng các nhà máy quy mô lớn bị trị cản trở hoặc bỏ rơi.
Tuy nhiên, điều không may đó không ngăn cản được sức hấp dẫn tiềm ẩn của nó khi các nhà khoa học và chuyên gia trong ngành công nghiệp đang tìm cách cải thiện việc lưu trữ năng lượng tái tạo phát vào đỉnh điểm trên lưới điện.
Với những khu vực khởi xướng các sáng kiến để dựa vào các nguồn tái cho phần lớn nhu cầu năng lượng của mình, lưu trữ khí nén có thể làm cho điện gió trở nên đáng tin cậy như năng lượng được tạo ra bằng nhiên liệu hóa thạch nếu các nhà khoa học tìm ra cách khai thác nó và vượt qua nhiều thách thức về địa chất.
Khí nén là dạng lưu trữ năng lượng phổ biến.
Công nghệ này liên tục được phát triển nhằm tăng hiệu suất. Đây là một phương tiện lưu trữ năng lượng cố định.
Sự phát triển nhanh chóng của các hệ thống pin mặt trời và các cánh đồng gió nghe thì có vẻ là một thắng lợi cho môi trường, nhưng lưu trữ các nguồn tái tạo này một cách hiệu quả và đấu nối lên lưới điện vẫn là một thách thức lớn. biến tần 3 pha 380v được sử dụng phổ biến hơn.
Trong khi các loại pin dòng chảy và các công nghệ lưới điện thông minh khác đã xuất hiện trong những năm gần đây để giải quyết vấn đề, thì nhiều nhà khoa học lại đang lục lại một phương pháp đã nhiều thập niên tuổi: Lưu trữ năng lượng không khí nén (CAES). Phương pháp liên quan đến việc sử dụng năng lượng dôi dư để nén không khí rồi sau đó sẽ được lưu trữ trong một cái hang dưới lòng đất. Khi cần điện, không khí được giải phóng qua một tua bin khí để phát điện.
Lưu trữ không khí nén có thể mang lại chi phí thấp hơn đáng kể và nâng cao dung lượng lưu trữ so với pin điển hình.
Theo nghiên cứu, đây là một giải pháp rất cuốn hút: Về lý thuyết, nó là một trong những cách rẻ tiền nhất để lưu trữ khối lượng năng lượng rất lớn và so với các đập thủy điện, nó không đòi hỏi nhà máy phải nằm chỗ đồi núi mà không phải quốc gia nào cũng có.
Tuy nhiên, quá trình nén khí dẫn tới sinh nhiệt giống như những gì diễn ra với một chiếc bơm xe đạp khi nó nóng lên trong lúc bơm hơi đầy bánh xe. Vấn đề ở đây là phải làm gì với nhiệt phát sinh.
Ngoài mất đi một nguồn năng lượng tiềm năng, điều này còn có nghĩa rằng không khí cần được làm nóng lên lần nữa, thường với khí thiên nhiên, để chạy các tua bin phát điện. Điều này làm giảm hiệu suất năng lượng của hệ thống.
Một thành phần quan trọng của dự án là bộ phận cho phép nhiệt được truyền qua xiphông trong quá trình nén. Sau khi rời máy nén, không khí đi qua một hang được đổ đầy đá nghiền vốn hấp thu nhiệt. Không khí lạnh sau đó đi xuống hang chính nơi nó được lưu trữ. Khi cần, nó sẽ quay trở lại qua đá nghiền nơi nó được làm nóng trở lại trước khi được xả, do đó, giảm thiểu nhu cầu đốt nhiên liệu.
Công nghệ này có tiềm năng mang lại sự thay thế tốt hơn cho pin do có tuổi thọ dài hơn.
Trong khi các nhà máy thực sự phải được đặt ở những nơi có không gian rộng lớn đã có sẵn thì các nhà nghiên cứu cho hay chúng cũng có thể bao gồm hang hay hầm mỏ không dùng nữa.
Đó bao gồm phát triển một lớp màng bít có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao của hang. Dựa trên các kỹ thuật và phân tích chi phí, một quyết định về việc có xúc tiến một nhà máy thí điểm hay không sau đó sẽ được đưa ra.
Mặc dù đã xuất hiện nhiều thập kỷ nay nhưng không khí nén vẫn chưa được thừa nhận tiềm năng của mình trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Với các thách thức công nghệ, giá năng lượng thấp và sự thiếu chắc chắn trên thị trường năng lượng là các yếu tố khiến kế hoạch xây dựng các nhà máy quy mô lớn bị trị cản trở hoặc bỏ rơi.
Tuy nhiên, điều không may đó không ngăn cản được sức hấp dẫn tiềm ẩn của nó khi các nhà khoa học và chuyên gia trong ngành công nghiệp đang tìm cách cải thiện việc lưu trữ năng lượng tái tạo phát vào đỉnh điểm trên lưới điện.
Với những khu vực khởi xướng các sáng kiến để dựa vào các nguồn tái cho phần lớn nhu cầu năng lượng của mình, lưu trữ khí nén có thể làm cho điện gió trở nên đáng tin cậy như năng lượng được tạo ra bằng nhiên liệu hóa thạch nếu các nhà khoa học tìm ra cách khai thác nó và vượt qua nhiều thách thức về địa chất.
