Stocarea criogenică a energiei

Energie

de Mircea Badut

Stocarea criogenică a energiei
În cazurile în care energia în orele de vârf este semnificativ mai greu de obţinut (sau mai scumpă) decât în orele de sarcină redusă ale sistemului energetic (fie acesta unul naţional sau unul local) – şi mai ales dacă dispecerizarea producţiei nu se poate sincroniza uşor cu consumul –, apare necesitatea de a stoca energia, de a introduce un decalaj temporal între momentul producerii şi cel al consumului. O firmă londoneză, Highview Power Storage, a pus la punct o soluţie la această problemă.
 
Instalaţia propusă foloseşte energie electrică în afara „vârfului de sarcină” pentru a prelua şi răci aerul atmosferic (sau azotul) până ce este adus în stare lichidă (~200°C). Aerul lichefiat este apoi stocat într-un recipient izolat termic, unde aşteaptă până când în sistemul energetic apare o cerere suplimentară de energie. Atunci aerul lichid este adus la turbina de gaz şi, aici fiind amestecat cu aer ambiental sau cu aer cald rezidual, trece brusc printr-o schimbare de fază (din lichid de joasă presiune în gaz de înaltă presiune) favorizând acţionarea turbinii care antrenează generatorul electric ce va injecta energie înapoi în reţea. Elementele cheie ale uzinei de stocare criogenică sunt compresorul de mare performanţă şi ansamblul ce converteşte energia potenţială în energie cinetică (schimbătorul de căldură şi turbina de acţionare), conform schemei din figura alăturată.
 
Deşi ideile de principiu dintr-o astfel de instalaţie sunt cunoscute, realizarea nu este simplă, procesele fizice şi termodinamice derulate necesitând o Tehnologie foarte performantă. Cei care proiectează sau care lucrează efectiv cu instalaţii de lichefiere (azot, gaz natural LNG, oxigen sau argon) cunosc dificultăţile şi problemele specifice. Însă din punct de vedere energetic folosirea schimbării de fază este benefică, pentru că aerul lichefiat acumulează de 4-6 ori mai multă energie decât aerul comprimat la 200 de bari. De asemenea, re-gazeificarea dinaintea generatorului favorizează recuperarea cu randament substanţial a energiei acumulate.
 
O astfel de instalaţie uzinală se pretează mai ales ca soluţie de stocare a energiei în reţelele/sistemele energetice bazate pe resursele regenerative (precum râurile, soarele, valurile şi vântul), care sunt nu doar intermitente ci şi puţin controlabile (rareori producând chiar în orele de vârf de sarcină). Instalaţia acţionează ca un buffer, decuplând momentul producerii energiei de cel al distribuirii, deci favorizând un asincronism în dispecerizare.
Instalaţia pilot de stocare criogenică funcţionează la 300kW/2,5MWh, însă firma londoneză are în proiect o uzină de 10MW/40MWh, răspunzând nevoilor pieţelor de energie din ţările dezvoltate. În fond, ideea de a stoca electricitate atunci când ea este produsă şi de a o injecta în reţeaua de transport/distribuţie în orele de vârf, este un deziderat tot mai vital.
________________________________________________________
MIRCEA BĂDUŢ inginer, consultant CAD/IT
________________________________________________________

Accept cookie

Acest site web utilizează module cookie în scopuri funcţionale, de confort şi statistică.

Dacă sunteţi de acord cu această utilizare a modulelor cookie, faceţi clic pe "Da, sunt de acord". Termeni si conditii

Nu sunt de acord Accept doar cookie functional Da, sunt de acord