پيام نفت -رسانه خبري تحليلي نفت، گاز و انرژي : ساخت بزرگترين باتري شبكه هواي فشرده جهان
پنجشنبه، 18 شهریور 1400 - 05:53 کد خبر:47460
پيام نفت:

 

شركتي موسوم به "هيدرو استور"(Hydrostor) از برنامه‌هاي خود براي ساخت تاسيسات پيشرفته ذخيره انرژي حاصل از هواي فشرده در روزاموند كاليفرنيا خبر داد كه قادر خواهد بود حداكثر ۱۰ گيگاوات ساعت برق را در خود ذخيره كند.
 
به گزارش برق نيوز، كاليفرنيا قرار است دو مركز ذخيره انرژي جديد با هواي فشرده را در خود جاي دهد كه هر كدام ادعاي بزرگترين سيستم ذخيره انرژي غير برق‌آبي جهان را دارند. اين نيروگاه‌ها توسط شركت "هيدرو استور" ساخته خواهند شد، داراي خروجي ۵۰۰ مگاوات بوده و توانايي ذخيره سازي چهار گيگاوات ساعت انرژي را دارند.

همين طور كه جهان به سمت انرژي‌هاي تجديدپذير مي‌رود، ذخيره‌سازي آن نيز بسيار مهم‌تر مي‌شود. رساندن انتشار كربن به صفر نياز به چندين فناوري از جمله باتري‌هاي بزرگ ليتيوم يوني، مخازن پر از نمك ذوب شده يا سيليكون، آجر‌هاي حرارتي و ... نياز دارد.

نيروگاه‌هاي هيدروالكتريكي يا برق‌آبي حدود ۹۵ درصد از ذخيره انرژي در جهان را از دهه ۱۹۸۰ تاكنون بر عهده دارند، اما مشكل اين است كه براي ساخت چنين نيروگاهي به نوع خاصي از مكان و مقدار سرسام آوري بتن نياز داريد كه برخلاف هدف رسيدن به انتشار صفر كربن است. همچنين محبوس شدن پوشش گياهي اطراف سد‌ها زير آب به انتشار گاز‌هاي گلخانه‌اي كمك مي‌كند.

در عين حال، بزرگترين مگاباتري‌هايي كه تاكنون ساخته شده‌اند فقط در محدوده ۲۰۰ مگاوات بر ساعت هستند، هرچند كه ساخت تاسيساتي با ظرفيت بيشتر از يك گيگاوات در حال برنامه‌ريزي است.

فناوري ديگري كه چندين دهه است مورد استفاده قرار گرفته، "ذخيره انرژي هواي فشرده" (CAES) است كه مي‌تواند انرژي را در مقياس شبكه ذخيره كند و قابليت اطمينان آن با نيروگاه برق‌آبي مشابه است. به عنوان مثال كارخانه مكينتاش كه از سال ۱۹۹۱ در آلاباما آغاز به كار كرده است، با ۱۱۰ مگاوات و ۲.۸۶ گيگاوات ساعت هنوز هم يكي از بزرگترين نيروگاه‌هاي ذخيره انرژي در جهان است.

تاسيسات جديد شركت "هيدرو استور" اكنون قرار است اين عنوان را تصاحب كرده و ظرفيت ذخيره‌سازي تقريباً دو برابري را فراهم كند، چرا كه آن‌ها با نسخه به روز شده‌اي از فناوري موسوم به "ذخيره پيشرفته انرژي هواي فشرده" (A-CAES) كار خواهند كرد.

فناوري "A-CAES" براي راه‌اندازي كمپرسور هوا از برق اضافي شبكه يا منابع تجديدپذير استفاده مي‌كند. هواي فشرده شده پس از آن در يك مخزن بزرگ زيرزميني ذخيره مي‌شود تا زماني كه انرژي مورد نياز باشد، كه در اين هنگام آزاد مي‌شود و از يك توربين مي‌گذرد تا الكتريسيته توليد كند.

اين سيستم به جاي تخليه گرماي توليد شده حاصل از فشرده شدن هوا، گرما را گرفته و آن را در يك مخزن ذخيره‌سازي حرارتي جداگانه ذخيره مي‌كند، سپس از آن براي گرم كردن هوا هنگام ورود به توربين استفاده مي‌كند كه باعث افزايش كارايي سيستم مي‌شود.

سيستم‌هاي ذخيره‌سازي هواي فشرده معمولاً كارايي بين ۴۰ تا ۵۲ درصدي را ارائه مي‌دهند كه اين رقم براي اين تاسيسات جديد بيشتر از ۶۰ درصد خواهد بود.

اين سيستم همچنين از مخزن حلقه بسته (closed-loop) براي نگهداري سيستم در فشار ثابت در حين كار استفاده مي‌كند. مخزن ذخيره تا حدي پر از آب مي‌شود و با وارد شدن هواي فشرده به داخل آب، مجبور مي‌شود آب را به مخزني جداگانه منتقل كند. بعداً هنگامي كه هوا مورد نياز باشد، آب به درون مخزن ذخيره هوا پمپاژ مي‌شود و هوا را به سمت توربين فشار مي‌دهد.

يك تاسيسات اروپايي به نام "پروژه RICAS ۲۰۲۰" قرار بود روي يك سيستم مشابه كار كند و گرما را براي استفاده بعدي ذخيره كند، اما اين پروژه از سال ۲۰۱۸ مسكوت مانده و هدف عملياتي شدن خود در سال ۲۰۲۰ را از دست داده است. طراحي مشابه ديگري به نام "CRYOBattery" در انگليس نيز هواي فشرده شده را به صورت مايع در يك محفظه فوق سرد ذخيره مي‌كند و به سرعت آن را گرم مي‌كند تا در صورت نياز به انرژي، دوباره به گاز تبديل شود.

"هيدرو استور" مي‌گويد كه اين دو سيستم "A-CAES" حداكثر ۱۰ گيگاوات ساعت انرژي ذخيره خواهند كرد. اين نوع ذخيره انرژي در مدت زمان گذار به سمت استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير بسيار مهم است و عمر اين تاسيسات بايد بيش از ۵۰ سال باشد.

اين طول عمر عالي مي‌تواند در مقايسه با نيروگاه‌هاي مبتني بر باتري‌هاي ليتيومي كه در حال برنامه‌ريزي و نصب در سراسر جهان هستند، تأثير قابل توجهي در معادلات هزينه داشته باشد. باتري‌هاي ليتيومي از نظر پاسخ فوري به تقاضا بهتر خواهند بود و بازدهي آن‌ها در حدود ۹۰ درصد است، اما آن‌ها حتي اگر به طور هوشمند مديريت شوند هم عمر مشخصي دارند و سلول‌هاي آن‌ها نياز به تعويض منظم دارد.

اولين نيروگاه "هيدرو استور" قرار است در روزاموند كاليفرنيا احداث شود و اگر همه چيز طبق برنامه‌ريزي پيش برود، بايد در سال ۲۰۲۶ به بهره‌برداري برسد. نيروگاه دوم نيز در كاليفرنيا ساخته خواهد شد، اما هنوز محل دقيق آن اعلام نشده است.
 
منبع: ايسنا