Концепция накопления энергии в виде сжатого воздуха не нова. Первая такая система была введена в эксплуатацию в Германии еще в 1978 году и до сих пор функционирует.

Излишки энергии преобразуются в сжатый воздух, который затем высвобождается через турбины для обратного получения энергии. Однако израильская компания BaroMar предложила самый экономичный вариант реализации подобной системы.

Их идея заключается в закачке воздуха в резервуары, расположенные на дне моря, где естественное давление воды будет обеспечивать обратный процесс. Изюминкой проекта BaroMar является максимальная дешевизна установки. Поскольку резервуары для сжатого воздуха будут находиться под давлением воды, они могут быть изготовлены из относительно недорогих материалов, таких как сталь или бетон. Для резервуаров на поверхности требования были бы гораздо выше. Чтобы предотвратить всплытие резервуаров, разработчики предлагают накрывать их слоем насыпного скального грунта.

Все эти факторы значительно удешевляют проект. Излишки возобновляемой энергии будут подаваться на компрессор, который будет нагнетать давление в резервуарах на глубине от 200 до 700 метров (20-70 атмосфер). Особенность заключается в том, что резервуары заполняются водой через одностороннее отверстие. Когда воздух нагнетается, вода вытесняется из резервуаров, и система накапливает энергию. Когда требуется высвободить сжатый воздух для генерации электроэнергии в ночное время или при безветренной погоде, естественное давление воды на глубине вытеснит его на поверхность по трубопроводу к установкам по производству электричества.

Согласно заявлениям BaroMar, КПД установки составит 70%. Для системы мощностью 100 МВт и емкостью 1 ГВт·ч, работающей 350 дней в году в течение 20 лет, стоимость хранения энергии составит $100 за каждый МВт·ч, в то время как конкурирующие предложения не опустятся ниже $131 за МВт·ч.

В настоящее время компания проектирует демонстрационную систему хранения емкостью 4 МВт·ч на Кипре. Помимо технических вопросов, при реализации демонстратора необходимо будет решить проблемы, связанные с геологией, экологией и правовыми аспектами.

Сегодня самая мощная установка по хранению энергии в сжатом воздухе введена в эксплуатацию в Китае. Это система мощностью 100 МВт и емкостью 400 МВт·ч с КПД 70%.

Чтобы достичь такого высокого КПД, разработчики создали систему рекуперации тепла. Горячий воздух лучше преобразует энергию сжатия в работу генераторов (турбин) при расширении. Однако на сжатие воздуха при закачке в резервуар под давлением 140 атмосфер также расходуется тепло. Китайские инженеры смогли аккумулировать это тепло и использовать его для нагрева воздуха в процессе высвобождения сжатого воздуха, благодаря чему достигли высокого КПД.

Источник: Newatlas.com