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压缩空气储能的5个好处

压缩空气储能(CAES)提供了一种在密封外壳中存储压缩空气的方法。存储在压缩空气系统中,用户可以在高需求时期补充能源使用,提高空气质量,并保持系统稳定。通过让空气通过涡轮减压来回收能量。膨胀过程中释放的热量可以重复利用以提高能源效率。

什么是压缩空气储能?

compressed-air-energy-storage CAES可以用于大规模的能量储存,将空气储存在加压的储罐或地下洞室中。用压缩机将压缩空气泵入外壳,并储存到需要能量时。储存的能量通过空气膨胀回收,使高压空气通过涡轮产生电力。

膨胀的空气明显冷却,在通过涡轮之前必须加热。使用非绝热或绝热方法都可能影响到这一点。

  • 非绝热方法使用燃料加热空气之前排放到涡轮机。
  • 绝热技术储存了在初始压缩阶段产生的热量,并在膨胀过程中将这些热量应用到空气中,从而在不消耗任何额外能量的情况下提高空气温度。

绝热方法更节能,也没有排放,但该过程需要先进的蓄热技术,目前还没有现成的。目前正在研究一些等温CAES方法,作为一种以更节能的方式控制加热和冷却过程的手段。

压缩空气蓄能的历史

CAES于1978年在德国亨托夫成立。该电厂目前仍在运行,装机容量为290兆瓦。压缩空气储存在废弃盐矿的地下,在用电高峰时用于补充电网。世界上另一家大型CAES工厂于1991年在阿拉巴马州的麦金托什建立。该系统还采用地下盐穴进行压缩空气储存,容量为110兆瓦。

虽然并不是所有的地理位置都有挖出的盐矿洞,但最近的研究表明,其他多孔和渗透性岩石可能也有同样的作用。科学家们希望将CAES的使用范围从负荷转移扩大到更积极的大规模清洁能源生产。此外,工程师们已经在研究将CAES应用于小型离网作业的技术。

CAES如何工作?

CAES过程相对简单,但它需要高度专业化的设备。来自公共电网或可再生能源的电力被用来驱动压缩机,压缩机将空气泵入一个存储容器。对于大规模的动力存储,压缩空气被存储在地下洞室中,但小规模的操作可以将压缩空气存储在专门的储气罐中。当需要用电时,压缩空气从储存槽中释放出来,利用压缩过程中储存的热量或燃烧化石燃料产生的热量加热。压缩空气迅速膨胀,通过涡轮产生电力。

压缩空气所拥有的能量取决于空气的密度。因此,洞穴或储罐必须能够承受极端的压力和空气密度。因此,在小型CAES作业中,坚固耐用的碳纤维通常用于储存压缩空气。

压缩空气储能的好处

CAES在各种应用中为能量存储提供了广泛的好处。s.manbetx331.comCAES的五个主要优点包括节能、更好的空气质量、提高压力稳定性、降低维护成本和提高压缩机使用寿命。

提高节约能源

CAES用于提高高峰需求时期的存储,从而减少电网的负荷。这使得能源公司可以为整个服务区域提供足够的能源,而不需要在高峰使用期间增加能源生产。在较小规模上使用CAES可以减少对电网的依赖,从而减少能源收费和操作开销。此外,CAES可存储压缩空气,减少了购买和驱动一个完全独立的压缩机的需求。

提高空气质量

CAES显著降低CO2比其他能源生产方法排放更多。使用绝热过程,排放可以减少到几乎为零。再加上减少对化石燃料供电电网的依赖,CAES提供了一种环保能源解决方案。

提高系统稳定性

CAES作为补充能源的使用有助于在用电高峰或浪涌时提高电网的稳定性。这减轻了电力基础设施的压力,有助于减少排放,提高能源可靠性。对于较小规模的操作,压缩空气储能允许更可靠和稳定的电力生产。

减少维护成本

与其他能源生产方法相比,CAES系统需要很少的维护。当用于小规模能源生产时,压缩空气存储降低了压缩机维修频率,从而降低了维修成本。

延长空压机使用寿命

由于CAES系统存储压缩空气,压缩机不需要频繁运行。这减少了压缩机的整体磨损,延长了其使用寿命。压缩空气的储存也可以使压缩机在重新启动之前完全卸载,减少短周期循环。通过对多台压缩机进行排序,可以进一步简化CAES系统的控制策略。

压缩空气系统的储能解决方案

压缩空气系统提供一系列空气压缩机和存储系统,以满足您的运行需求。适当大小的压缩空气储存罐可以提供低成本的能源生产,而不需要操作另一个压缩机。想了解更多关于压缩空气储能解决方案,请联系我们今天。

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