Compressed air energy storage (caes) — пневматический аккумулятор
Пещера, газовая турбина и компрессор — так устроен пневматический аккумулятор энергии. В Соединенных Штатах первое такое устройство было выстроено в 1991 году в Mclntosh, Алабама. Его назначение — сглаживание пиковых нагрузок на электростанции.
Воздушное пространство компрессорами загоняется в подземное хранилище (естественную соляную пещеру) количеством 538 тыс.куб.м до давления 77 атм. В то время, когда электропотребление в сети нежданно возрастает, воздушное пространство выходит и отдает мощность в совокупность. Время опорожнения резервуара до нижнего рабочего давления 46 атм — 26 часов, в течение которых станция выдает 110 МВт мощности.
Сжатый воздушное пространство крутит турбину не сам по себе, а поступает в газовую турбину. Потому, что в большинстве случаев 2/3 мощности газовой турбины расходуется на привод компрессора, что нагнетает в нее воздушное пространство, то получается солидная экономия. Перед поступлением в турбину воздушное пространство подогревается в теплоутилизаторе (рекуператоре) продуктами сгорания, что кроме этого додаёт эффективности.
Отмечают понижение расхода газа на 60…70% если сравнивать с классической газовой турбиной, стремительный запуск из холодного состояния (пара мин.) и хорошую работу на малых нагрузках.
Проект в Алабаме не неповторим. Еще в 1978-м немцы в Huntorf запустили хранилище на 290 МВт (2 часа работы) в двух соляных пещерах, расположенных на глубине 600…800 м с диапазоном давлений 50…70 атм. Первоначально хранилище служило горячим резервом для индустрии северо-запада Германии, а на данный момент употребляется для сглаживания пиков выработки ветроэлектростанций.
Пишут, что в Донбассе во времена СССР планировали обустройство в такой же пещере пневматического аккумулятора на 1050 МВт; увы, будущее его малоизвестна.
В 2012-м в Техасе рядом с 2-мегаваттным ветропарком было открыто пневматическое хранилище на 500 МВт-часов, но конкретики по нему мало.
Приводят неспециализированный КПД таких станций 41…53% и показывают, что цена строительства образовывает 360…650 $/кВт и более в зависимости от того, употребляется природная пещера или необходимо рыть новую.
Но, возможно обойтись и без пещер, а хранить энергию в мешках на дне моря.