Хранение энергии сжатого воздуха

Метод согласования переменного производства со спросом

Баллон со сжатым воздухом, используемый для запуска дизель-генераторной установки в парижском метрополитене.

Хранение энергии сжатым воздухом (CAES) — это способ хранения энергии для последующего использования с помощью сжатого воздуха . В масштабах коммунального предприятия энергия, вырабатываемая в периоды низкого спроса, может быть высвобождена в периоды пиковой нагрузки . ^[1]

Первый проект CAES коммунального масштаба был реализован на электростанции Huntorf в Эльсфлете, Германия , и по состоянию на 2024 год она все еще функционирует ^{[обновлять]}. ^[2] Первоначально электростанция Huntorf была разработана как балансировщик нагрузки для электроэнергии, вырабатываемой с помощью ископаемого топлива , но глобальный сдвиг в сторону возобновляемых источников энергии возобновил интерес к системам CAES, ^[3] чтобы помочь источникам энергии с высокой степенью непостоянства, таким как фотоэлектрические и ветровые установки, удовлетворять колеблющийся спрос на электроэнергию. ^[3]

Одной из постоянных проблем в крупномасштабном проектировании является управление тепловой энергией, поскольку сжатие воздуха приводит к нежелательному повышению температуры , что не только снижает эксплуатационную эффективность, но и может привести к повреждению. Основное различие между различными архитектурами заключается в тепловой инженерии. С другой стороны, маломасштабные системы уже давно используются для приведения в движение шахтных локомотивов . В отличие от традиционных батарей, системы могут хранить энергию в течение более длительного времени и требуют меньшего обслуживания.

Типы

Сжатие воздуха создает тепло; после сжатия воздух становится теплее. Расширение удаляет тепло. Если не добавлять дополнительное тепло, воздух будет намного холоднее после расширения. Если тепло, выделяемое при сжатии, может быть сохранено и использовано при расширении, то эффективность хранения значительно повышается. ^[4] Существует несколько способов, с помощью которых система CAES может справляться с теплом. Хранение воздуха может быть адиабатическим , диабатическим, изотермическим или почти изотермическим.

Адиабатический

Адиабатическое хранилище продолжает хранить энергию, произведенную сжатием, и возвращает ее в воздух по мере ее расширения для выработки электроэнергии. Это предмет продолжающегося исследования, и по состоянию на 2015 год не было ни одного предприятия коммунального масштаба. Теоретическая эффективность адиабатического хранилища приближается к 100% при идеальной изоляции, но на практике ожидается, что эффективность за круговой цикл составит 70%. ^[5] Тепло может храниться в твердом теле, таком как бетон или камень, или в жидкости, такой как горячее масло (до 300 °C) или расплавленные солевые растворы (600 °C). Хранение тепла в горячей воде может дать эффективность около 65%. ^[6]

Упакованные слои были предложены в качестве теплоаккумулирующих устройств для адиабатических систем. Исследование ^[7] численно смоделировало адиабатическую систему хранения энергии сжатого воздуха с использованием теплового накопителя энергии. Эффективность моделируемой системы при непрерывной работе была рассчитана как от 70,5% до 71%.

Диабатический

Диабатическое хранение рассеивает большую часть тепла сжатия с помощью промежуточных охладителей (таким образом приближаясь к изотермическому сжатию) в атмосферу в качестве отходов, по сути, тратя энергию, используемую для выполнения работы сжатия. После извлечения из хранилища температура этого сжатого воздуха является единственным индикатором количества сохраненной энергии, которая остается в этом воздухе. Следовательно, если температура воздуха слишком низкая для процесса восстановления энергии , то воздух должен быть существенно повторно нагрет перед расширением в турбине для питания генератора . Этот повторный нагрев может быть выполнен с помощью горелки, работающей на природном газе, для коммунального хранения или с помощью нагретой металлической массы. Поскольку восстановление часто больше всего необходимо, когда возобновляемые источники находятся в состоянии покоя, топливо должно сжигаться, чтобы компенсировать потерянное тепло. Это снижает эффективность цикла хранения-восстановления. Хотя этот подход относительно прост, сжигание топлива увеличивает стоимость восстановленной электроэнергии и ставит под угрозу экологические преимущества, связанные с большинством возобновляемых источников энергии . Тем не менее, это до сих пор ^{[ по состоянию на? ]} единственная система, которая была реализована в коммерческих целях.

Заводу CAES в Макинтош, штат Алабама , требуется 2,5 МДж электроэнергии и 1,2 МДж низшей теплотворной способности (LHV) газа на каждый МДж вырабатываемой энергии, что соответствует эффективности рекуперации энергии около 27%. ^[8] Установка комбинированного цикла General Electric 7FA 2x1 , одна из самых эффективных работающих установок на природном газе, использует 1,85 МДж (LHV) газа на каждый вырабатываемый МДж, ^[9] тепловой КПД составляет 54% .

Изотермический

Изотермические подходы сжатия и расширения пытаются поддерживать рабочую температуру за счет постоянного теплообмена с окружающей средой. В поршневом компрессоре этого можно достичь, используя оребренный поршень ^[10] и низкие скорости цикла. ^[11] Текущие ^{[ когда? ]} проблемы с эффективными теплообменниками означают, что они практичны только для низких уровней мощности. Теоретическая эффективность изотермического хранения энергии приближается к 100% для идеальной передачи тепла в окружающую среду. На практике ни один из этих идеальных термодинамических циклов не достижим, поскольку некоторые потери тепла неизбежны, что приводит к почти изотермическому процессу.

Почти изотермический

Почти изотермическое сжатие (и расширение) — это процесс, при котором газ сжимается в непосредственной близости от большой несжимаемой тепловой массы, такой как структура, поглощающая и выделяющая тепло (HARS) или распылитель воды. ^[12] HARS обычно состоит из ряда параллельных ребер. По мере сжатия газа теплота сжатия быстро передается тепловой массе, поэтому температура газа стабилизируется. Затем для поддержания температуры тепловой массы используется внешний контур охлаждения. Изотермическая эффективность (Z) ^[13] является мерой того, где процесс находится между адиабатическим и изотермическим процессом. Если эффективность равна 0%, то он полностью адиабатический; при эффективности 100% он полностью изотермический. Обычно при почти изотермическом процессе можно ожидать изотермическую эффективность 90–95%.

Другой

В одной из реализаций изотермического CAES последовательно используются поршни высокого, среднего и низкого давления. За каждой ступенью следует насос Вентури с воздушным дутьем , который втягивает окружающий воздух через теплообменник типа «воздух-воздух» (или «воздух-морская вода») между каждой ступенью расширения. Ранние конструкции торпед на сжатом воздухе использовали аналогичный подход, заменяя воздух морской водой. Вентури нагревает выхлоп предыдущей ступени и впускает этот предварительно нагретый воздух на следующую ступень. Этот подход был широко принят в различных транспортных средствах на сжатом воздухе, таких как горнодобывающие локомотивы HK Porter, Inc. ^[14] и трамваи. ^[15] Здесь тепло сжатия эффективно сохраняется в атмосфере (или море) и возвращается позже. ^{[ необходима цитата ]}

Компрессоры и экспандеры

Сжатие может осуществляться с помощью турбокомпрессоров с электроприводом , а расширение — с помощью турбодетандеров ^[16] или воздушных двигателей, приводящих в действие электрогенераторы для выработки электроэнергии.

Хранилище

Сосуды для хранения воздуха различаются по термодинамическим условиям хранения и используемой технологии:

1. Хранилища постоянного объема ( каверны, вырытые методом растворения , надземные емкости, водоносные слои, автомобильные применения и т. д.)
2. Хранение под постоянным давлением (подводные сосуды высокого давления, гибридные хранилища с гидро- и сжатым воздухом)

Хранилище постоянного объема

Эта система хранения использует камеру с определенными границами для хранения большого количества воздуха. Это означает с термодинамической точки зрения, что эта система является системой постоянного объема и переменного давления. Это вызывает некоторые эксплуатационные проблемы для компрессоров и турбин, поэтому колебания давления должны поддерживаться ниже определенного предела, как и напряжения, возникающие в сосудах для хранения. ^[17]

Резервуар для хранения часто представляет собой пещеру, созданную путем добычи растворением (соль растворяется в воде для извлечения) ^[18] или путем использования заброшенной шахты ; также изучалось использование пористых и проницаемых скальных образований (горных пород, которые имеют взаимосвязанные отверстия, через которые может проходить жидкость или воздух), например, тех, в которых находятся резервуары природного газа. ^[19]

В некоторых случаях надземный трубопровод был испытан в качестве системы хранения, что дало некоторые хорошие результаты. Очевидно, что стоимость системы выше, но она может быть размещена в любом месте по выбору проектировщика, тогда как подземная система требует определенных геологических формаций (соляные купола, водоносные горизонты, истощенные газовые месторождения и т. д.). ^[17]

Хранение под постоянным давлением

В этом случае емкость для хранения поддерживается при постоянном давлении, в то время как газ содержится в емкости переменного объема. Было предложено много типов емкостей для хранения, как правило, основанных на вытеснении жидкости для достижения изобарической работы. В таких случаях емкость для хранения располагается на сотни метров ниже уровня земли, а гидростатическое давление (напор) столба воды над емкостью для хранения поддерживает давление на желаемом уровне.

Такая конфигурация позволяет:

• Улучшение плотности энергии системы хранения, поскольку весь содержащийся в ней воздух может быть использован (давление постоянно при любых условиях зарядки, полной или пустой, поэтому турбина без проблем его использует, в то время как в системах с постоянным объемом, если давление падает ниже безопасного предела, то система должна остановиться).
• Отмена требования регулирования перед расширением.
• Избежание смешивания тепла при разных температурах в системе хранения тепловой энергии, что приводит к необратимости. ^[20]
• Повышение эффективности турбомашин, которые будут работать в условиях постоянного впуска.
• Использование различных географических локаций для размещения установки CAES (береговые линии, плавучие платформы и т. д.) ^[21]

С другой стороны, стоимость этой системы хранения выше из-за необходимости размещения судна для хранения на дне выбранного водоема (часто океана) и из-за стоимости самого судна. ^[21]

Другой подход заключается в захоронении большого мешка под несколькими метрами песка вместо воды. ^[22]

Заводы работают по пиковому циклу ежедневно, заряжаясь ночью и разряжаясь днем. Нагрев сжатого воздуха с использованием природного газа или геотермального тепла для увеличения количества извлекаемой энергии изучался Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией . ^[19]

Хранение энергии сжатого воздуха может также использоваться в меньших масштабах, например, эксплуатироваться в воздушных автомобилях и локомотивах с воздушным приводом , и может использовать высокопрочные (например, из углеродного волокна ) резервуары для хранения воздуха. Чтобы сохранить энергию, хранящуюся в сжатом воздухе, этот резервуар должен быть термически изолирован от окружающей среды; в противном случае хранимая энергия будет уходить в виде тепла, поскольку сжатие воздуха повышает его температуру.

История

Городские системы сжатого воздуха для подачи механической энергии непосредственно через сжатый воздух строились с 1870 года. ^[23] Такие города, как Париж , Франция; Бирмингем , Англия; Дрезден , Риксдорф и Оффенбах , Германия; и Буэнос-Айрес , Аргентина, установили такие системы. Виктор Попп сконструировал первые системы для питания часов, посылая импульс воздуха каждую минуту, чтобы менять их стрелки. Они быстро эволюционировали для подачи электроэнергии в дома и на промышленные предприятия. ^[24] По состоянию на 1896 год парижская система имела 2,2 МВт генерации, распределенной при 550 кПа в 50 км воздуховодов для двигателей в легкой и тяжелой промышленности. Использование измерялось в кубических метрах. ^[23] В те дни эти системы были основным источником энергии, поставляемой в дома, а также питали машины стоматологов , швей , типографий и пекарен .

Первым проектом по хранению энергии с использованием сжатого воздуха в промышленных масштабах стала открытая в 1978 году в Германии установка Huntorf мощностью 290 МВт, использующая соляной купол с выработкой энергии 580 МВт-ч и эффективностью 42%. ^[25]

В 1991 году в Макинтоше, штат Алабама, была построена электростанция мощностью 110 мегаватт с производительностью 26 часов (2860 МВт-ч энергии). Стоимость объекта в Алабаме в 65 миллионов долларов составляет 590 долларов за кВт мощности и около 23 долларов за кВт-ч емкости хранения. Она использует соляную пещеру объемом 19 миллионов кубических футов , добытую методом растворения, для хранения воздуха под давлением до 1100 фунтов на квадратный дюйм. Хотя фаза сжатия имеет эффективность приблизительно 82%, фаза расширения требует сжигания природного газа со скоростью, составляющей одну треть от скорости газовой турбины, производящей такое же количество электроэнергии с эффективностью 54%. ^{[25] [26] [27] [28]}

В 2012 году компания General Compression завершила строительство почти изотермического проекта мощностью 2 МВт в округе Гейнс, штат Техас , третьего в мире проекта такого рода. Проект не использует топливо. ^[29] По-видимому, он прекратил работу в 2016 году. ^[30]

В Цзянсу , Китай, открыт объект мощностью 60 МВт/300 МВт-ч с эффективностью 60% , использующий соляную пещеру (2022 г.) ^{[31] .}

_{Установка по производству сжатого CO2} мощностью 2,5 МВт/4 МВт-ч начала работу на Сардинии , Италия (2022 г.) ^{[32] .}

В 2022 году Чжанцзякоу подключил первую в мире «продвинутую» систему мощностью 100 МВт к сети на севере Китая. Она не использует ископаемое топливо , вместо этого применяя сверхкритическое тепловое хранение, сверхкритический теплообмен и технологии сжатия и расширения при высокой нагрузке. Установка может хранить 400 МВт·ч с эффективностью 70,4%. ^[33] Проект подземной соляной пещеры мощностью 350 МВт / 1,4 ГВт·ч начал строительство в Шаньдуне ^[34] стоимостью 208 миллионов долларов, запуск в 2024 году с эффективностью 64%. ^{[35] [36]}

Проекты

В 2009 году Министерство энергетики США выделило 24,9 млн долларов США в качестве сопутствующего финансирования для первой фазы установки Pacific Gas and Electric Company мощностью 300 МВт и стоимостью 356 млн долларов США с использованием соленой пористой горной породы, разрабатываемой недалеко от Бейкерсфилда в округе Керн, Калифорния . Целью проекта было создание и проверка передовой конструкции. ^[37]

В 2010 году Министерство энергетики США выделило 29,4 млн долларов на финансирование предварительных работ по проекту на основе соли мощностью 150 МВт, который разрабатывается компанией Iberdrola USA в Уоткинс-Глен, штат Нью-Йорк . Цель состоит в том, чтобы внедрить технологию интеллектуальной сети для балансировки возобновляемых прерывистых источников энергии . ^{[37] [38]}

Первый адиабатический проект, 200-мегаваттная установка под названием ADELE, планировалось построить в Германии (2013 г.) с целевым КПД 70% при использовании воздуха с температурой 600 °C (1112 °F) и давлением 100 бар. ^[39] Этот проект был отложен по неизвестным причинам как минимум до 2016 г. ^[40]

Компания Storelectric Ltd планировала построить пилотную электростанцию ​​мощностью 40 МВт, работающую исключительно на возобновляемых источниках энергии, в графстве Чешир , Великобритания, с емкостью хранения 800 МВт·ч (2017 г.). ^[41]

Hydrostor завершил первую коммерческую систему A-CAES в Годериче, Онтарио , поставляя услуги с хранилищем 2,2 МВт / 10 МВт-ч в энергосистему Онтарио (2019). Это была первая система A-CAES, которая достигла коммерческой эксплуатации за десятилетия. ^[42]

Проект RICAS (адиабатический), финансируемый Европейским Союзом в Австрии, должен был использовать щебень для хранения тепла от процесса сжатия для повышения эффективности (2020). Ожидалось, что система достигнет эффективности 70–80%. ^[43]

Apex планировал запустить завод в округе Андерсон, штат Техас , в 2016 году. ^[44] Этот проект был отложен как минимум до 2020 года. ^[45]

Канадская компания Hydrostor планировала построить четыре завода Advance в Торонто , Годерихе, Ангасе и Розамонде (2020). Некоторые из них включали частичное хранение тепла в воде, что повышало эффективность до 65%. ^[46]

По состоянию на 2022 год проект Gem в Розамонде в округе Керн, Калифорния , должен был обеспечить 500 МВт / 4000 МВт-ч хранения. Проект Pecho в Сан-Луис-Обиспо, Калифорния , должен был обеспечить 400 МВт / 3200 МВт-ч. Проект Broken Hill в Новом Южном Уэльсе , Австралия, должен был обеспечить 200 МВт / 1600 МВт-ч. ^[47]

В 2023 году компания Alliant Energy объявила о планах строительства завода по производству сжатого CO2 мощностью 200 МВт·ч _на базе завода Sardinia в округе Колумбия, штат Висконсин . Это будет первый в своем роде завод в Соединенных Штатах. ^[48]

Хранение энергии сжатого воздуха может осуществляться в подводных пещерах Северной Ирландии . ^[49]

Термодинамика хранения

Для достижения почти термодинамически обратимого процесса , при котором большая часть энергии сохраняется в системе и может быть извлечена, а потери остаются незначительными, желателен почти обратимый изотермический процесс или изэнтропический процесс . ^[4]

Изотермическое хранение

В процессе изотермического сжатия газ в системе поддерживается при постоянной температуре. Это обязательно требует обмена теплом с газом; в противном случае температура будет расти во время зарядки и падать во время разрядки. Этот теплообмен может быть достигнут с помощью теплообменников (промежуточное охлаждение) между последующими ступенями в компрессоре, регуляторе и баке. Чтобы избежать потери энергии, промежуточные охладители должны быть оптимизированы для высокой теплопередачи и низкого перепада давления. Меньшие компрессоры могут приближаться к изотермическому сжатию даже без промежуточного охлаждения из-за относительно высокого отношения площади поверхности к объему камеры сжатия и, как следствие, улучшения рассеивания тепла от самого корпуса компрессора.

Когда достигается идеальное изотермическое хранение (и разрядка), процесс называется «обратимым». Это требует, чтобы передача тепла между окружающей средой и газом происходила при бесконечно малой разнице температур. В этом случае в процессе передачи тепла нет потерь эксергии , и поэтому работа сжатия может быть полностью восстановлена ​​как работа расширения: 100% эффективность хранения. Однако на практике в любом процессе передачи тепла всегда есть разница температур, и поэтому все практические методы хранения энергии достигают эффективности ниже 100%.

Чтобы оценить работу сжатия/расширения в изотермическом процессе, можно предположить, что сжатый воздух подчиняется закону идеального газа :

${\displaystyle pV=nRT={\text{constant}}.}$

Для процесса из начального состояния A в конечное состояние B при абсолютно постоянной температуре можно найти работу, необходимую для сжатия (отрицательную) или выполненную при расширении (положительную), которая будет равна ${\displaystyle T=T_{A}=T_{B}}$

${\displaystyle {\begin{aligned}W_{A\to B}&=\int _{V_{A}}^{V_{B}}p\,dV=\int _{V_{A}}^{V_{B}}{\frac {nRT}{V}}dV=nRT\int _{V_{A}}^{V_{B}}{\frac {1}{V}}dV\\&=nRT(\ln {V_{B}}-\ln {V_{A}})=nRT\ln {\frac {V_{B}}{V_{A}}}=p_{A}V_{A}\ln {\frac {p_{A}}{p_{B}}}=p_{B}V_{B}\ln {\frac {p_{A}}{p_{B}}},\\\end{aligned}}}$

где и так . ${\displaystyle pV=p_{A}V_{A}=p_{B}V_{B}}$ ${\displaystyle {\frac {V_{B}}{V_{A}}}={\frac {p_{A}}{p_{B}}}}$

Здесь — абсолютное давление , — (неизвестный) объем сжатого газа, — объем сосуда, — количество вещества газа (моль), — постоянная идеального газа . ${\displaystyle p}$ ${\displaystyle V_{A}}$ ${\displaystyle V_{B}}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle R}$

Если снаружи сосуда постоянное давление, равное начальному давлению , положительная работа внешнего давления уменьшает эксплуатационную энергию (отрицательное значение). Это добавляет член к уравнению выше: ${\displaystyle p_{A}}$

${\displaystyle W_{A\to B}=p_{A}V_{A}\ln {\frac {p_{A}}{p_{B}}}+(V_{A}-V_{B})p_{A}=p_{B}V_{B}\ln {\frac {p_{A}}{p_{B}}}+(p_{B}-p_{A})V_{B}.}$

Пример

Сколько энергии можно запасти в накопительном сосуде объемом 1 м3 ^при давлении 70 бар (7,0 МПа), если давление окружающей среды составляет 1 бар (0,10 МПа)? В этом случае работа процесса равна

${\displaystyle W=p_{B}V_{B}\ln {\frac {p_{A}}{p_{B}}}+(p_{B}-p_{A})V_{B}}$=

= 7,0 МПа × 1 м ³ × ln(0,1 МПа/7,0 МПа) + (7,0 МПа − 0,1 МПа) × 1 м ³ = −22,8 МДж.

Отрицательный знак означает, что работа над газом выполняется окружающей средой. Необратимости процесса (например, при передаче тепла) приведут к тому, что из процесса расширения будет извлечено меньше энергии, чем требуется для процесса сжатия. Например, если окружающая среда имеет постоянную температуру, то тепловое сопротивление в промежуточных охладителях будет означать, что сжатие будет происходить при температуре несколько выше температуры окружающей среды, а расширение будет происходить при температуре несколько ниже температуры окружающей среды. Таким образом, идеальная изотермическая система хранения невозможна.

Адиабатическое (изоэнтропическое) хранение

Адиабатический процесс — это процесс, в котором нет теплопередачи между жидкостью и окружающей средой: система изолирована от теплопередачи. Если процесс к тому же внутренне обратим (без трения, до идеального предела), то он будет дополнительно изоэнтропическим .

Адиабатическая система хранения устраняет промежуточное охлаждение во время процесса сжатия и просто позволяет газу нагреваться во время сжатия и аналогично охлаждаться во время расширения. Это привлекательно, поскольку избегаются потери энергии, связанные с теплопередачей, но недостатком является то, что емкость для хранения должна быть изолирована от потери тепла. Следует также упомянуть, что реальные компрессоры и турбины не являются изоэнтропическими, но вместо этого имеют изоэнтропическую эффективность около 85%. В результате эффективность хранения в обоих направлениях для адиабатических систем также значительно ниже идеальной.

Термодинамика большой системы хранения

Системы хранения энергии часто используют большие пещеры. Это предпочтительная конструкция системы из-за очень большого объема и, следовательно, большого количества энергии, которое может быть сохранено при небольшом изменении давления. Газ сжимается адиабатически с небольшим изменением температуры (приближаясь к обратимой изотермической системе) и потерей тепла (приближаясь к изэнтропической системе). Это преимущество является дополнением к низкой стоимости строительства системы хранения газа, использующей подземные стены для помощи в сдерживании давления. Пространство пещеры может быть изолировано для повышения эффективности. ^{[ необходима цитата ]}

Были предложены подводные изолированные воздушные подушки, которые имеют термодинамические свойства, аналогичные свойствам больших пещерных хранилищ. ^[50]

Применение в транспортных средствах

Практические ограничения в транспортировке

Для использования хранения воздуха в транспортных средствах или самолетах для практической наземной или воздушной транспортировки, система хранения энергии должна быть компактной и легкой. Плотность энергии и удельная энергия являются инженерными терминами, которые определяют эти желаемые качества.

Удельная энергия, плотность энергии и эффективность

Как объяснялось в разделе термодинамики хранения газа выше, сжатие воздуха нагревает его, а расширение охлаждает. Поэтому практические воздушные двигатели требуют теплообменников, чтобы избежать чрезмерно высоких или низких температур, и даже в этом случае не достигают идеальных условий постоянной температуры или идеальной теплоизоляции.

Тем не менее, как указано выше, полезно описать максимальную запасаемую энергию, используя изотермический случай, который составляет около 100 кДж/м ³ [ ln( P _A / P _B )].

Таким образом, если 1,0 м3 ^{воздуха} из атмосферы очень медленно сжимается в бутылку объемом 5 л при 20 МПа (200 бар), то потенциальная запасенная энергия составляет 530 кДж. Высокоэффективный воздушный двигатель может преобразовать ее в кинетическую энергию, если он работает очень медленно и ему удается расширить воздух от его начального давления 20 МПа до 100 кПа (бутылка полностью «пустая» при атмосферном давлении). Достижение высокой эффективности является технической проблемой как из-за потери тепла в окружающую среду, так и из-за невозвратимого внутреннего тепла газа. ^[51] Если бутылка выше опорожняется до 1 МПа, то извлекаемая энергия составляет около 300 кДж на валу двигателя.

Стандартная 20-МПа, 5-литровая стальная бутылка имеет массу 7,5 кг, а улучшенная — 5 кг. Высокопрочные волокна , такие как углеродное волокно или кевлар, могут весить менее 2 кг в этом размере, что соответствует правовым нормам безопасности. Один кубический метр воздуха при 20 °C имеет массу 1,204 кг при стандартной температуре и давлении . ^[52] Таким образом, теоретические удельные энергии составляют от примерно 70 кДж/кг на валу двигателя для простой стальной бутылки до 180 кДж/кг для усовершенствованной волокнистой бутылки, тогда как практически достижимые удельные энергии для тех же контейнеров будут составлять от 40 до 100 кДж/кг.

Безопасность

Как и большинство технологий, сжатый воздух имеет проблемы безопасности, в основном катастрофический разрыв резервуара. Правила безопасности делают это редким явлением за счет большего веса и дополнительных функций безопасности, таких как клапаны сброса давления. Правила могут ограничивать законное рабочее давление до менее 40% от давления разрыва для стальных баллонов (для коэффициента безопасности 2,5) и менее 20% для баллонов с намотанным волокном ( коэффициент безопасности 5). Коммерческие конструкции принимают стандарт ISO 11439. ^[53] Баллоны высокого давления достаточно прочны, поэтому они, как правило, не разрываются при столкновениях транспортных средств.

Сравнение с батареями

Современные армированные волокнами бутылки сопоставимы с перезаряжаемой свинцово-кислотной батареей с точки зрения плотности энергии. Аккумуляторы обеспечивают почти постоянное напряжение на всем уровне заряда, тогда как давление сильно меняется при использовании сосуда под давлением от полного до пустого. Технически сложно спроектировать воздушные двигатели, чтобы поддерживать высокую эффективность и достаточную мощность в широком диапазоне давлений. Сжатый воздух может передавать мощность при очень высоких скоростях потока, что соответствует основным задачам ускорения и замедления транспортных систем, особенно для гибридных транспортных средств .

Системы сжатого воздуха имеют преимущества по сравнению с обычными батареями, включая более длительный срок службы сосудов под давлением и меньшую токсичность материала. Новые конструкции батарей, такие как основанные на химии литий-железо-фосфата, не страдают ни от одной из этих проблем. Стоимость сжатого воздуха потенциально ниже; однако усовершенствованные сосуды под давлением требуют больших затрат на разработку и проверку безопасности и в настоящее время ^{[ когда? ]} стоят дороже, чем батареи массового производства.

Как и в случае с технологией хранения электроэнергии, сжатый воздух настолько «чист», насколько «чист» источник энергии, которую он хранит. Оценка жизненного цикла рассматривает вопрос общих выбросов от данной технологии хранения энергии в сочетании с данным сочетанием генерации в энергосистеме.

Двигатель

Пневматический двигатель или двигатель сжатого воздуха использует расширение сжатого воздуха для приведения в действие поршней двигателя, поворота оси или приведения в действие турбины .

Повысить эффективность можно с помощью следующих методов:

• Турбина непрерывного расширения с высокой эффективностью
• Несколько стадий расширения
• Использование отработанного тепла, в частности, в гибридных тепловых двигателях
• Использование тепла окружающей среды

Высокоэффективная компоновка использует поршни высокого, среднего и низкого давления последовательно, причем за каждой ступенью следует трубка Вентури с воздушным потоком, которая втягивает окружающий воздух через теплообменник типа «воздух-воздух ». Это нагревает выхлопные газы предыдущей ступени и впускает этот предварительно нагретый воздух на следующую ступень. Единственным выхлопным газом с каждой ступени является холодный воздух, который может быть холоднее −15 °C (5 °F); холодный воздух может использоваться для кондиционирования воздуха в автомобиле. ^[15]

Дополнительное тепло может быть получено путем сжигания топлива, как в 1904 году для торпеды Уайтхеда . ^[54] Это увеличивает дальность и скорость, доступные для данного объема бака, за счет дополнительного топлива.

Автомобили

Примерно с 1990 года несколько компаний заявили, что разрабатывают автомобили на сжатом воздухе, но ни одна из них не доступна. Как правило, основными заявленными преимуществами являются отсутствие загрязнения придорожных территорий, низкая стоимость, использование растительного масла для смазки и встроенный кондиционер.

Время, необходимое для заправки опустевшего бака, важно для транспортных средств. «Передача объема» перемещает предварительно сжатый воздух из стационарного бака в бак транспортного средства почти мгновенно. В качестве альтернативы стационарный или бортовой компрессор может сжимать воздух по требованию, возможно, требуя несколько часов.

Корабли

Большие морские дизельные двигатели начали использовать сжатый воздух, обычно хранящийся в больших баллонах под давлением от 20 до 30 бар, действуя непосредственно на поршни через специальные пусковые клапаны для вращения коленчатого вала перед началом впрыска топлива. Такое устройство более компактно и дешево, чем электростартерный двигатель в таких масштабах, и способно обеспечить необходимый импульс чрезвычайно высокой мощности, не создавая непомерной нагрузки на судовые электрогенераторы и распределительную систему. Сжатый воздух обычно также используется при более низком давлении для управления двигателем и действует как сила пружины, действующая на выпускные клапаны цилиндров, а также для работы других вспомогательных систем и электроинструментов на борту, иногда включая пневматические ПИД-регуляторы . Одним из преимуществ такого подхода является то, что в случае отключения электроэнергии судовые системы, работающие на хранящемся сжатом воздухе, могут продолжать работать бесперебойно, а генераторы можно перезапускать без электропитания. Другое заключается в том, что пневматические инструменты можно использовать в обычно влажных условиях без риска поражения электрическим током.

Гибридные автомобили

Хотя система хранения воздуха обеспечивает относительно низкую плотность мощности и запас хода транспортного средства, ее высокая эффективность привлекательна для гибридных транспортных средств, которые используют обычный двигатель внутреннего сгорания в качестве основного источника энергии. Хранение воздуха может использоваться для рекуперативного торможения и оптимизации цикла поршневого двигателя, который не одинаково эффективен на всех уровнях мощности/оборотов в минуту.

Bosch и PSA Peugeot Citroën разработали гибридную систему, которая использует гидравлику как способ передачи энергии в и из резервуара сжатого азота. Заявлено снижение расхода топлива до 45%, что соответствует 2,9 л / 100 км (81 миль на галлон, 69 г CO ₂ /км) в Новом европейском ездовом цикле (NEDC) для компактной рамы, такой как Peugeot 208. Утверждается, что система намного более доступна, чем конкурирующие электрические и маховиковые системы KERS , и ожидается, что она появится на дорожных автомобилях к 2016 году. ^[55]

История воздушных двигателей

Пневматический локомотив компании HK Porter, Inc. , использовавшийся на шахте Хоумстейк с 1928 по 1961 год.

Воздушные двигатели использовались с 19 века для питания шахтерских локомотивов , насосов, буров и трамваев через централизованное распределение на уровне города. Гоночные автомобили используют сжатый воздух для запуска своего двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а большие дизельные двигатели могут иметь пусковые пневматические двигатели .

Типы систем

Гибридные системы

Двигатели с циклом Брайтона сжимают и нагревают воздух с помощью топлива, подходящего для двигателя внутреннего сгорания . Например, сжигание природного газа или биогаза нагревает сжатый воздух, а затем обычный газотурбинный двигатель или задняя часть реактивного двигателя расширяют его, производя работу.

Двигатели сжатого воздуха могут заряжать электрическую батарею . По-видимому, несуществующая Energine продвигала свою систему Pne-PHEV или пневматического подключаемого гибридного электромобиля. ^{[ необходима цитата ] [56]}

Существующие гибридные системы

В 1978 году в Ханторфе (Германия) и в 1991 году в Макинтош (Алабама , США) были введены в эксплуатацию гибридные электростанции. ^{[16] [57]} Обе системы используют энергию внепикового периода для сжатия воздуха и сжигают природный газ в сжатом воздухе во время фазы выработки электроэнергии.

Будущие гибридные системы

Iowa Stored Energy Park (ISEP) использовал бы водоносный горизонт , а не пещерное хранилище. ISEP был инновационным проектом по хранению энергии на сжатом воздухе (CAES) мощностью 270 мегаватт и стоимостью 400 миллионов долларов, предложенным для ввода в эксплуатацию около Де-Мойна, штат Айова, в 2015 году. Проект был прекращен после восьми лет разработки из-за геологических ограничений участка, согласно Министерству энергетики США.

Дополнительные мощности находятся в стадии разработки в Нортоне, штат Огайо . FirstEnergy , электроэнергетическая компания из Акрона, штат Огайо , получила права на разработку проекта Norton мощностью 2700 МВт в ноябре 2009 года. ^[58]

Проект RICAS2020 пытается использовать заброшенную шахту для адиабатического CAES с рекуперацией тепла. Тепло сжатия хранится в секции туннеля, заполненной свободными камнями, поэтому сжатый воздух почти холодный при поступлении в основную камеру хранения давления. Холодный сжатый воздух восстанавливает тепло, сохраненное в камнях, при обратном выпуске через поверхностную турбину, что приводит к более высокой общей эффективности. ^{[59] [60]} Двухступенчатый процесс имеет теоретически более высокую эффективность около 70%. ^[61]

Подводное хранение

Сумка/бак

Глубокая вода в озерах и океане может обеспечивать давление без необходимости использования сосудов высокого давления или бурения. ^[62] Воздух поступает в недорогие, гибкие контейнеры, такие как пластиковые пакеты. Препятствия включают ограниченное количество подходящих мест и необходимость в трубопроводах высокого давления между поверхностью и контейнерами. Учитывая низкую стоимость контейнеров, большое давление (и большая глубина) могут быть не столь важны. Ключевым преимуществом таких систем является то, что давление зарядки и разрядки является постоянной функцией глубины. Неэффективность Карно может быть увеличена за счет использования нескольких стадий зарядки и разрядки и использования недорогих источников тепла и поглотителей, таких как холодная вода из рек или горячая вода из солнечных прудов . ^[63]

Гидроэлектростанция

Почти изобарическое решение возможно при использовании сжатого газа для приведения в действие гидроэлектростанции . Это решение требует больших резервуаров под давлением на суше (а также подводных воздушных подушек). Водородный газ является предпочтительной жидкостью, поскольку другие газы страдают от значительного гидростатического давления даже на относительно небольших глубинах (~500 метров).

Европейская электроэнергетическая компания E.ON выделила 1,4 млн евро (1,1 млн фунтов стерлингов) на финансирование разработки подводных воздушных мешков для хранения. ^{[64] [65]} Hydrostor в Канаде разрабатывает коммерческую систему подводных «аккумуляторов» для хранения энергии сжатого воздуха, начиная с масштаба от 1 до 4 МВт. ^[66]

Буй

Когда избыток энергии ветра доступен от ветровых турбин в открытом море , буй с катушкой-привязью может быть задвинут под поверхность. Когда спрос на электроэнергию растет, буй может подняться к поверхности, генерируя энергию. ^[67]

Почти изотермическое сжатие

Схематические виды почти изотермического компрессора и детандера. Вид слева с полностью втянутым поршнем, вид справа с полностью вставленным поршнем.

Разрабатывается ряд методов почти изотермического сжатия. У Fluid Mechanics есть система с поглощающей и выделяющей тепло структурой (HARS), прикрепленной к возвратно-поступательному поршню. ^[68] Light Sail впрыскивает водяную струю в возвратно-поступательный цилиндр. ^{[ требуется ссылка ]} SustainX использует смесь пены воздух-вода внутри полузаказного компрессора/детандера со скоростью 120 об/мин. ^[69] Все эти системы гарантируют, что воздух сжимается с высокой температуропроводностью по сравнению со скоростью сжатия. Обычно эти компрессоры могут работать со скоростью до 1000 об/мин. Для обеспечения высокой температуропроводности среднее расстояние между молекулой газа и поглощающей тепло поверхностью составляет около 0,5 мм. Эти почти изотермические компрессоры также могут использоваться как почти изотермические детандеры и разрабатываются для повышения эффективности кругового цикла CAES.

Смотрите также

• Энергетический портал

• Транспортное средство на альтернативном топливе
• Беспламенный локомотив
• Сетевое хранение энергии
• Гидравлический аккумулятор
• Список электростанций с накоплением энергии
• Пневматика
• Автомобиль с нулевым уровнем выбросов
• Криогенное хранение энергии
• Двигатель сжатого воздуха

Ссылки

1. Уолд, Мэтью Л. (28 июля 2010 г.). «Ветер стимулирует рост использования батарей». The New York Times . стр. B1.
2. Чжан, Синьцзин; Гао, Зию; Чжоу, Бинцянь; Го, Хуан; Сюй, Юцзе; Дин, Юлун; Чен, Хайшэн (2024). «Усовершенствованные системы хранения энергии на сжатом воздухе: основы и применение». Инженерное дело . 34 : 246–269. дои : 10.1016/j.eng.2023.12.008 . ISSN  2095-8099.
3. Lund, Henrik; Salgi, Georges (2009). «Роль хранения энергии сжатого воздуха (CAES) в будущих устойчивых энергетических системах». Преобразование энергии и управление ею . 50 (5). Elsevier BV: 1172–1179. Bibcode : 2009ECM....50.1172L. doi : 10.1016/j.enconman.2009.01.032. ISSN  0196-8904.
4. Gies, Erica (1 октября 2012 г.). «Глобальная чистая энергия: решение для хранения витает в воздухе». International Herald Tribune – через NYTimes.com.
5. "Немецкая информация о проекте AACAES" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2018 г. . Получено 22 февраля 2008 г. .
6. Колторп, Энди (20 января 2022 г.). «Почему Goldman Sachs считает, что усовершенствованный сжатый воздух достоин инвестиций в размере 250 млн долларов США». Новости о хранении энергии . Архивировано из оригинала 3 апреля 2022 г.
7. Барбур, Эдвард; Миньяр, Димитрий; Дин, Юлонг; Ли, Юнлян (2015). «Адиабатическое хранение энергии сжатым воздухом с уплотненным слоем теплового накопителя энергии». Applied Energy . 155. Elsevier BV: 804–815. Bibcode : 2015ApEn..155..804B. doi : 10.1016/j.apenergy.2015.06.019 . hdl : 20.500.11820/31a2a7f9-5fc6-4452-8bd8-b08614bebae2 . ISSN  0306-2619. S2CID  28493150.
8. История первой в США установки хранения энергии на сжатом воздухе (CAES) (110 МВт 26 ч). EPRI Home (Отчет). Том 2: Строительство. 7 мая 1994 г.
9. "Natural Gas Combined-cycle Gas Turbine Powerplants" (PDF) . 8 августа 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 11 апреля 2008 г. Получено 2008-01-04 .
10. Хейдари, Махбод; Мортазави, Мехди; Руфер, Альфред (1 декабря 2017 г.). «Проектирование, моделирование и экспериментальная проверка нового поршневого компрессора с оребрением для изотермических приложений хранения энергии сжатого воздуха». Энергия . 140 : 1252–1266. Bibcode : 2017Ene...140.1252H. doi : 10.1016/j.energy.2017.09.031. ISSN  0360-5442.
11. Мохаммади-Амин, Мейсам; Джахангири, Али Реза; Бустанчи, Мохсен (2020). «Термодинамическое моделирование, анализ вычислительной гидродинамики и параметрическое исследование почти изотермического поршневого компрессора». Thermal Science and Engineering Progress . 19 : 100624. Bibcode : 2020TSEP...1900624M. doi : 10.1016/j.tsep.2020.100624. S2CID  225574178.
12. Guanwei, Jia; Weiqing, Xu; Maolin, Cai; Yan, Shi (1 сентября 2018 г.). «Квазиизотермическое сжатие микронного размера с водяным распылением для хранения энергии сжатого воздуха». Experimental Thermal and Fluid Science . 96 : 470–481. Bibcode :2018ETFS...96..470G. doi :10.1016/j.expthermflusci.2018.03.032. ISSN  0894-1777. S2CID  126094265.
13. "Calculating Isothermal Efficiency" (PDF) . www.fluidmechanics.co.uk . 2015. Архивировано из оригинала (PDF) 14 февраля 2019 г. . Получено 4 июля 2015 г. .
14. Дуглас Селф . "Compressed-Air Propulsion" . Получено 11 мая 2014 г.
15. "3-ступенчатая двигательная установка с промежуточным нагревом". Архивировано из оригинала 31 октября 2015 г. Получено 11 мая 2014 г.
16. "Программа распределенной энергетики: хранение энергии на сжатом воздухе". eere.energy.gov . 14 сентября 2005 г. Архивировано из оригинала 27 августа 2006 г.
17. "Хранение энергии сжатым воздухом: теория, ресурсы и применение для ветроэнергетики" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 января 2012 г. . Получено 6 июня 2015 г. .
18. "Solution Mining for Salt". Архивировано из оригинала 17 октября 2007 г. Получено 26 октября 2007 г.
19. "Хранение энергии сжатым воздухом". Pacific Northwest National Laboratory. Апрель 2013 г. Получено 20 мая 2013 г.
20. Потти, Дэниел (2 февраля 2023 г.). «Сравнительный анализ изохорного и изобарического адиабатического хранения энергии сжатого воздуха». Energies . 16 (6): 2646. doi : 10.3390/en16062646 .
21. Dong, Lim (17 мая 2013 г.). «Океаническое хранилище энергии сжатого воздуха (OCAES) интегрировано с морскими возобновляемыми источниками энергии» (PDF) . Получено 6 июня 2015 г.
22. "Dansk projekt vil lagre vindenergi под 25-метровым песком" . Ingeniøren (на датском языке). 25 сентября 2009 г.
23. "Pneumatic Dispatch". Энциклопедия Чемберса: Словарь универсальных знаний. W. & R. Chambers, LTD. 1896. С. 252–253.
24. Вельдхоэн, Л.; ван ден Энде, Дж. (1995). Технические ошибки: de Planta-affaire, instortende bruggen, vliegdekschepen van ijs (на голландском языке). Донкер. ISBN 978-90-6100-400-4.
25. Хранение электроэнергии и возобновляемые источники энергии: затраты и рынки до 2030 года (PDF) (Отчет). Абу-Даби: Международное агентство по возобновляемым источникам энергии . 2017. стр. 55.
26. Хранилище сжатого воздуха (CAES) (PDF) , Dresser-Rand Corporation, 2010, брошюра № 85230, архивировано из оригинала (PDF) 7 сентября 2012 г.
27. Уолд, Мэтью (29 сентября 1991 г.). «Использование сжатого воздуха для хранения электроэнергии». The New York Times .
28. "CAES:McIntosh Power Plant". PowerSouth Energy Cooperative. 2010. Архивировано из оригинала 18 октября 2011 г. Получено 15 апреля 2012 г.
29. General Compression, Inc. "What We Do – Texas Dispatchable [sic] Wind 1, LLC". Архивировано из оригинала 23 мая 2013 г. Получено 2 марта 2013 г.
30. Хауэр, Андреас (27 апреля 2022 г.). Достижения в области хранения энергии: последние разработки от НИОКР до рынка. John Wiley & Sons. ISBN 978-1-119-76010-8.
31. Колторп, Энди (1 июня 2022 г.). «Китайская отрасль хранения энергии сжатым воздухом добивается прогресса». Новости о хранении энергии .
32. Мюррей, Кэмерон (8 июня 2022 г.). «Energy Dome запускает первый в мире многомегаваттный проект «CO2 Battery» на Сардинии, Италия». Новости о хранении энергии .
33. Блейн, Лоз (5 октября 2022 г.). «Китай запускает крупнейшую в мире установку для хранения энергии на сжатом воздухе». New Atlas . Получено 10 октября 2022 г.
34. Мюррей, Кэмерон (26 октября 2022 г.). «В Китае началось строительство хранилища энергии сжатого воздуха мощностью 1,4 ГВт·ч». Новости о хранении энергии .
35. Мюррей, Кэмерон (10 апреля 2024 г.). «Крупнейший в мире проект по хранению энергии на сжатом воздухе подключается к сети в Китае». Energy-Storage.News .
36. «В Китае запущен крупнейший в мире проект по хранению энергии сжатого воздуха». Heat Exchanger World . 27 мая 2024 г.
37. ARRA Energy Storage Demonstrations (PDF) , Sandia National Laboratories , получено 13 апреля 2012 г.
38. NYSEG рассматривает вопрос хранения энергии на основе сжатого воздуха, Energy Overviews Publishing, архивировано из оригинала 29 июля 2018 г. , извлечено 13 апреля 2012 г.
39. "Адиабатическое хранение энергии сжатым воздухом для электроснабжения" (PDF) . Январь 2010 г. Архивировано (PDF) из оригинала 22 мая 2022 г.
40. "Adele CAES Pilot: Site Selected but Project Delayed". Modern Power Systems. Архивировано из оригинала 9 марта 2016 г. – через highbeam.com. Консорциум под руководством RWE/GE, который разрабатывает адиабатический тип хранения энергии на сжатом воздухе, должен создать свою испытательную установку коммерческого масштаба в Штассфурте. Стадия испытаний, первоначально запланированная на 2073 год, теперь не должна начаться до 2016 года
41. Сайт Storelectric
42. "В Онтарио запущена в эксплуатацию усовершенствованная установка для хранения энергии на сжатом воздухе, подключенная к сети". Новости о хранении энергии . 28 ноября 2019 г. Архивировано из оригинала 23 декабря 2019 г.
43. Ли, Лиза-Энн (29 марта 2017 г.). «Создание возобновляемого хранилища энергии из горячего воздуха». newatlas.com . Получено 11 апреля 2017 г. .
44. STONE, PAUL (11 июля 2012 г.). «Округ Андерсон получает энергетический центр». Palestineherald.com .
45. "Bethel Energy Center". APEX CAES . 8 октября 2013 г. Получено 6 июля 2017 г.
46. "Toronto A-CAES Facility – Hydrostor" . Получено 6 сентября 2020 г. .
47. Колторп, Энди (20 января 2022 г.). «Почему Goldman Sachs считает, что усовершенствованный сжатый воздух достоин инвестиций в размере 250 млн долларов США». Новости о хранении энергии . Архивировано из оригинала 27 мая 2022 г.
48. Шульц, Джо (25 сентября 2023 г.). «В Висконсине появится первое в своем роде хранилище энергии в США». Wisconsin Public Radio . Получено 28 сентября 2023 г.
49. «Может ли энергия храниться в заполненных воздухом пещерах?». BBC News . 11 октября 2015 г. Получено 29 июля 2018 г.
50. Крамер, Сьюзан (18 апреля 2011 г.). «Энергетические мешки под морем будут испытаны для хранения энергии морского ветра». CleanTechnica .
51. Тепловые потери практических систем объясняются в разделе «Хранение».
52. "Плотность воздуха и удельный вес". engineeringtoolbox.com . 2 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 22 ноября 2012 г.
53. ISO 11439:2013 — Газовые баллоны — Баллоны высокого давления для хранения на борту природного газа в качестве топлива для автотранспортных средств. Июнь 2013 г.
54. Кирби, Джефф (18 сентября 1999 г.). «Военно-морские силы в переходный период: история торпеды; ранние дни». Журнал Научной службы Королевского военно-морского флота . 27 (1). Архивировано из оригинала 30 мая 2012 г. Получено 11 мая 2014 г.
55. "PSA Peugeot Citroën и Bosch разрабатывают гидравлическую гибридную трансмиссию для легковых автомобилей; снижение расхода топлива на 30% в цикле NEDC, до 45% в городских условиях; применение в сегменте B в 2016 году". Green Car Congress. 22 января 2013 г. Получено 11 мая 2014 г.
56. "Схема системы Energine PHEV". Energine.com. Архивировано из оригинала 13 мая 2014 г. Получено 11 мая 2014 г.
57. Пендик, Дэниел (17 ноября 2007 г.). «Выжмите ветер: хотите получить больше электроэнергии от ветра? Ключ лежит у нас под ногами». New Scientist . 195 (2623): 4 . Получено 17 ноября 2007 г.
58. "FirstEnergy Corp. Home" (PDF) . Firstenergycorp.com. 20 марта 2014 г. . Получено 11 мая 2014 г. .
59. "Project Objectives". RICAS . Получено 20 февраля 2017 г.
60. "ПРЕКНИНГ: Luft kan bli verdens negte "batteri"" . Teknisk Ukeblad (на норвежском языке). 20 февраля 2017 года . Проверено 20 февраля 2017 г.
61. Ван, Дзидай; Лу, Кунпэн; Ма, Лан; Ван, Цзихун; Дунер, Марк; Мяо, Шихун; Ли, Цзянь; Ван, Дэн (13 июля 2017 г.). «Обзор развития технологий хранения энергии сжатого воздуха». Энергии . 10 (7): 991. doi : 10.3390/en10070991 .
62. "Ветер плюс сжатый воздух равняются эффективному хранению энергии в предложении Айовы". Веб-сайт Energy Services Bulletin . Western Area Power Administration. Архивировано из оригинала 9 мая 2008 г. Получено 29 апреля 2008 г.
63. Патент США 4873828, Оливер Лэнг, «Хранение энергии для внепикового электричества» 
64. "Энергетические пакеты и супербатареи" (пресс-релиз). Ноттингемский университет. 18 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 3 февраля 2011 г.
65. Харан, Брэди (26 марта 2008 г.). «Человек, делающий „ветряные мешки“». BBC NEWS .
66. «Как Hydrostor стремится изменить правила игры в энергетике, сохраняя энергию под водой». TechCrunch . 9 июля 2011 г.
67. Кейси, Тина (3 июня 2024 г.). «Новые системы хранения энергии на сжатом воздухе против литий-ионных аккумуляторов». CleanTechnica . Получено 8 июня 2024 г.
68. "Near Isothermal Compression and Expansion". 28 мая 2015 г. Получено 29 июля 2018 г.
69. BR Bollinger (1 апреля 2015 г.). «Отчет о производительности технологий, программа SustainX Smart Grid» (PDF) . SustainX Inc.

Внешние ссылки

• Система сжатого воздуха Парижа – технические примечания Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Часть 6 (Специальное приложение, Scientific American, 1921)
• Решение некоторых энергетических проблем страны может оказаться не более чем пустым звуком ( Национальные лаборатории Сандия , Министерство энергетики ).
• Статья MSNBC, Города будут хранить энергию ветра для последующего использования, 4 января 2006 г.
• Накопление энергии: захваченный ветер
• Поймать ветер в бутылку Группа коммунальных предприятий Среднего Запада строит завод, который будет хранить излишки ветровой энергии под землей
• Статья в New York Times: Технология; Использование сжатого воздуха для хранения электроэнергии
• Хранение энергии сжатого воздуха, энтропия и эффективность