Възобновяемите източници на енергия могат да са по-евтини спрямо своите изкопаеми “братя” на база единица добита енергия, но слънцето не винаги свети и вятърът не винаги духа, което все още представлява пречка за сериозното навлизане на ВЕИ в енергийния сектор. Съхраняването на енергия би могло да преодолее този проблем с непостоянството на „нрава“ на възобновяемата енергия.
Ако има достатъчно капацитет за съхранение при достатъчно ниски разходи и висока производителност, то възобновяемата енергия бързо ще измести всички други видове генерации. Енергията може да се съхранява, разбира се, чрез батерии или различни други технологии. Язовирите, например, могат да действат като огромни запаси от енергия, което се практикува и у нас.
Но една друга технология за съхранение на енергия – чрез сгъстения въздух – също е жизнеспособно решение – което обаче остава подценявано от индустрията, пише GreenTech.bg. Концепцията изглежда проста: изсмуква се въздух от атмосферата, компресира се с помощта на електрически компресори и енергията се съхранява под формата на „въздух под налягане” – буквално. Когато се нуждаем от тази енергия, просто пускаме въздуха и го прекарваме през машина, която извлича енергията и задвижва електрически генератор.
Съхранението на енергия чрез сгъстен въздух (или СЕСВ) може да става в стоманени резервоари или в контейнери дълбоко под водата. В някои случаи въздухът под високо налягане може да се съхранява в дълбоки подземни пещери, изкопани директно в твърдите скали или образувани в големи солни отлагания. Такива солни каверни често се използват за съхраняване на природен газ.
Сгъстеният въздух може лесно да осигури необходимия мащаб на съхранение, но той остава силно подценен от създателите на политики, от органите за финансиране и от самата енергийна индустрия. Това е попречило на развитието на технологията досега. А това на свой ред може би означава, че сме на път да въведем в практиката значително по-скъпи и по-малко ефективни решения от нещо просто и ефективно, което е „под носа ни”.
Има обаче 3 проблема:
1. Не е само една технология
Горното описание на начина, по който работи системата, е силно опростено. СЕСВ всъщност не е една технология, а широко семейство от технологии, което включва машини за компресиране, машини за разширение, топлообменници, проектиране на топлообменници, системи за термално съхранение и т.н. Всички те изискват внимателно проектиране, за да работят добре.
2. Дългосрочно съхранение
В момента вятърът и слънчевата енергия все още съставляват само малка част от общия енергиен сектор. Електроенергията, произведена от изкопаемите горива, може да покрива дните с дъжд, без слънце и без вятър, а възобновяемата енергия общо взето се използва веднага и се съхранява само за кратък период от време. В тези ситуации батериите работят доста добре и могат да бъдат икономически изгодни.
Мащабната декарбонизация ще изисква от нас да съхраняваме енергия за много по-дълги периоди, например от един слънчев ден за използване чак след седмица или месец, когато настане облачен ден. СЕСВ е особено подходящ за продължително съхранение.
Всяко достъпно решение за съхранение на енергия включва превръщането на енергията от електричество в друга форма – и съхраняването й в тази друга форма. За ПАВЕЦ например това е водата, която се издига нависоко до язовира. За СЕСВ тази друга форма включва въздух под високо налягане.
За такива системи съществуват отделни разходи за оборудването, което извършва преобразуването, и за самото съхранение. Системи като СЕСВ и ПАВЕЦ включват сравнително скъпо оборудване за преобразуване на мощността, но много евтини условия за съхранение на енергия. Тези системи, при които малки количества енергия могат да запълнят много големи пространства, са икономически изгодни за съхранение на енергия за дълъг период от време.
3. Възвръщаемост на инвестицията
Частните инвестиции изискват висока възвръщаемост. Косвен ефект от това е, че инвеститорите не виждат неща, които едно комунално дружество може да има като актив в дългосрочен план.
При повечето СЕСВ системи разходите са съсредоточени в неща, които поради своето естество, имат много дълъг живот. Например, съхранението в каверна в солни депозити може да се очаква да работи в продължение на най-малко 100 години, докато самите машини за компресиране на въздуха обикновено работят в продължение на 50 или повече години.
Когато става дума за такава продължителна времева рамка, може да се каже, че мащабните инсталации за съхранение чрез сгъстен въздух трябва да се разглеждат като национални инфраструктурни проекти и да бъдат финансирани от правителствата.
Наложително е да се помисли за съхранението на енергия чрез сгъстен въздух, настояват експерти. Време е да оценим този подход правилно в светлината на това, което може да се постигне чрез използване на съвременните методи и знания и нуждата на ВЕИ сектора.
Всъщност нямаме никакви топлинни загуби! Имаме произведена топлина, която е нужна за отоплението на къщите и апартаменти през зимата. Ако тази топлина не се оползотвори, то тя наистина е ненужна загуба. От друга страна излишната топлина през лятото може да се ползва за изпарение на вода и задвижване на турбини, чиято механична енергия дори могат да се вложат в процеса на компресията. Именно подобни турбините са средството за производство на електроенергия, което масово се ползва. От друга страна обратният ефект на разкомпресиране поглъща много топлина, което СПЕСТЯВА МНОГО електроенергия при климатизирането (охлаждането) през лятото. Наистина точно такъв е принципа на работа на климатиците, но за сметка на това те използват електроенергия, която от своя страна се произвежда при процес, който е съпроводен със загуба не енергия.
Накратко технологията е смислена, но ако се ползва по обмислен начин, а не лаишки.
Това е абсурд. Топлинните загуби при сгъстяването на въздуха са огромни и същата тази топлина трябва да се добавя при разширението, за да не са двойни. В статията се говори за съхраняването на топлината и топлообменници, но това прави нещата само още по-абсурдни. Цялата технология е само дрънканици на непосещавали часовете по физика фантазьори.
Преди години имаше доста интересни прототипи на “air car” – коли с бутилка сгъстен въздух вместо батерия. Проблемът беше главно в шума на компресора. Но за масово складиране на слънчева енергия – защо пък не? Няма нужда от алкални метали и други скъпи елементи, само от компресор.
Сгъстеният въздух може да се ползва не само за да се съхранява електрическа енергия. Може да се ползва например за да се доставя директно до домовете (по тръби, като водопровода и газта). Чрез него могат да работят директно климатици и прахосмукачки, което е спестяване на електроенергия.