Með aukinni útbreiðslu endurnýjanlegrar orkuframleiðslu hefur þróun langtímaorkugeymslu orðið vinsæl og tæknilegar leiðir fyrir stórfellda langtímaorkugeymslu eru aðallega dælugeymslur, bráðið salt, fljótandi straumgeymsla, þrýstiloftsgeymsla og vetnisgeymsla í fimm flokkum. Á þessu stigi er dælugeymsluforritið það þroskaðasta, en kostir þrýstiloftsorkugeymslu eru stórfelld, mikil afköst, lágur kostnaður, umhverfisvernd og hreinleiki, og hægt er að losna við landfræðilegar takmarkanir, og er gert ráð fyrir að það verði viðbót við dælugeymslu.
Geymsla þjappaðs lofts tilheyrir langtíma orkugeymslu og getur verið notuð í meira en 4 klukkustundir eða daga, mánuði í hleðslu- og afhleðsluferli orkugeymslukerfisins, og hefur framúrskarandi kosti við að stjórna nýjum sveiflum í orkuframleiðslu.
Samkvæmt XuYuJie, forstöðumanni rannsókna og þróunarmiðstöðvar orkugeymslu við kínversku vísindaakademíuna í varmaeðlisfræði, mun raforkukerfi landsins í framtíðinni verða ný tegund orku sem aðalraforkukerfi, og vindorka, sólarorkuframleiðsla og önnur endurnýjanleg orkuframleiðsla með sveiflum og slitróttum hætti mun aðgangur að raforkukerfinu í stórum stíl valda öryggisáhættu. Núverandi þörf er fyrir orkugeymslukerfi sem sveigjanlega stjórnarástandi til að stjórna raforkukerfinu. Orkugeymsla með þjappuðu lofti er hápunktur.
„Tækni til orkugeymslu með þjöppuðu lofti er ekki ný af nálinni, hefðbundin tækni til orkugeymslu með þjöppuðu lofti hefur verið notuð í Þýskalandi og Bandaríkjunum í mörg ár, en hefðbundin tækni til orkugeymslu með þjöppuðu lofti er háð jarðefnaeldsneyti, þörfin fyrir stóra náttúrulega hella, orkunýtnin er lítil og önnur vandamál, stórfelld kynning er alltaf takmörkuð.“ Xu Yujie sagði að háþróaða orkugeymslukerfi Kína fyrir þjöppuðu lofti endurvinni þjappaðan hita, noti ekki lengur jarðefnaeldsneyti og sé hægt að nota í ýmsum myndum eins og geymslutækjum ofanjarðar, gerviklefum og neðanjarðar náttúrulegum hellum til að byggja geymsluklefa. Að auki bætir kerfið orkunýtnina til muna.
Kína hefur nú byggt fyrstu alþjóðlegu 100 MW háþróuðu þrýstiloftsorkugeymslutæknina og tengst raforkukerfinu með góðum árangri. Orkuverið er staðsett í Zhangbei-sýslu í Hebei-héraði og er stærsta og afkastamesta nýja þrýstiloftsorkugeymsluverksmiðjan í heiminum. Það getur framleitt allt að 132 milljónir kWh af rafmagni árlega og veitt hámarksaflsvörn fyrir um 50.000 notendur. Á sama tíma getur það sparað 42.000 tonn af venjulegu kolum og dregið úr 109.000 tonnum af koltvísýringslosun árlega.
Hverjir eru kostir þjappaðs gasorkugeymslu umfram aðrar nýjar gerðir orkugeymslu? Í heildina má draga það saman sem öruggt, langlíft og sterkt sprengikraft. Í fyrsta lagi er þjappað gasorkugeymslu mjög öruggt. Tökum sem dæmi verkefnið um orkugeymslu fljótandi koltvísýrings, þar sem fljótandi koltvísýrings er mjög auðvelt, þannig að geymsla þess þarf aðeins nokkra megapascal af þrýstingi, þú þarft ekki að hafa áhyggjur af háþrýstingsgeymslu gassins sem stafar af falinni hættu, á sama tíma er koltvísýringurinn ekki eitraður, ekki eldfimur og sprengifimur, og öryggið sjálft er mjög gott. Þar að auki, þar sem þetta eru allt vélræn tæki, getur líftími þjappaðs loftorkugeymslukerfa náð 30-50 árum við eðlilegt viðhald. „Þjappað loftorkugeymslu er eðlisfræðilegt ferli sem byggir á varmahringrás, sem hefur náttúrulega kosti hvað varðar öryggi og afköst, og er talið vera ein af efnilegustu stórfelldu orkugeymslutækni.“ Chen Haisheng, rannsakandi við Verkfræði- og varmafræðistofnun Kínversku vísindaakademíunnar, hefur sagt að notkun þrýstiloftsorkugeymslutækni sé af mikilli stefnumótandi þýðingu og mikil eftirspurn á markaði til að ná tvíþættum kolefnisstefnumarkmiðum landsins og bæta náttúrulegt umhverfi.
Það er vert að nefna að orkusprunga þrýstiloftsorkugeymslunnar er tiltölulega sterk. Þetta getur virkað beint í sumum sérstökum notkunartilvikum. Í tilviki dísilvéla sem notaðar eru í stórum skipum, til dæmis, er þrýstiloft venjulega geymt í þrýstitanki og verkar beint á stimpilinn í gegnum sérstakan ræsiloka til að snúa sveifarásnum áður en eldsneytisinnspýting hefst. Þessi uppsetning er þéttari og ódýrari en rafknúinn ræsimótor af sömu stærð og getur veitt afar mikla aflsprungu án þess að setja of mikið álag á rafstöð og dreifikerfi skipsins.
Kína er að styrkja enn frekar stórfelldar sýnikennslu- og notkunarkerfi fyrir þrýstiloft, safna reynslu í verkfræðihönnun og smíði og þróa heildstæða og þroskaða iðnaðarkeðju til að flýta enn frekar fyrir smíði og notkun þeirra.
Birtingartími: 14. september 2023
