Комментарии 89
мож я читал наискосок, а КПД то какой? а то АКБ им не нравятся, потому что дорого и пожароопасно, а вот воздух качать видимо бесплатно и безопасно
Что делает их гипер-экологичными и повышает КПД вплоть до 80%
Хотя я немного сомневаюсь в таком КПД
Интересно что при этом у варианта с гидроаккумулированием КПД похожее:
К тому же такое гидроаккумулирование — накопление кинетической энергии за счет перекачки воды в более высокое место — имеет КПД 70-80%.
Но при этом автору статьи не нравится что в таком случае "потери всё равно исчисляются миллиардами долларов в год" :)
А что сложного в таком КПД, если принцип технологии абсолютно понятен на первом же фото? Шар с двойными стенками, внутренний шар держит давление, эффективный утеплитель и наружный шар для защиты утеплителя. Проблема пневмоаккумулирования как раз в остывании накачанного газа - газ остыл, давление упало. Здесь газ накачал, он нагрелся, но поскольку температура не падает, то получаем закон Бойля-Мариотта в чистейшем виде.
А ещё эти шары можно легко спрятать внутри опор ветряков.
А ещё можно вместо электрических солнечных панелей использовать солнечные коллекторы, которые будут нагревать газ и загонять его в подобные бочки. Вот тут-то можно КПД поднять прям существенно, КПД коллектора 90-95%, в отличие от панели с КПД 20-25%. Правда, в системе труб могут быть большие потери, да и разность давлений холодного и нагретого газа будут не такими уж большими...
Вообще-то получаем адиабату, а не изотерму. Но при идеальной теплоизоляции сохранность энергии стремится к 100%. Как у идеальной пружины.
Я вот всё думаю - а если бы они эти бочки покрасили в чёрный цвет, позволило бы это поднимать давление газа от нагрева Солнцем?..
Там пишут, что полное КПД получается только при использовании соляной шахты. Я думаю, что её ствол нагревается при закачке воздуха, и потом отдаёт тепло выходящему воздуху.
P.S. Возможно даже плавят соль
Что делает их гипер-экологичными и повышает КПД вплоть до 80%.Но это по словам китайцев. Подробности не раскрывают.
Вся соль данного проекта как раз и заключается в сборе-хранении- использовании тепла получаемого при сжатии воздуха. И от того, как это реализовано, в основном, и зависит конечный КПД.
Гм. (режим бреда on) Воздух не просто сжижать, а доводить до жидкого состояния. Тепло, получаемое при сжижении, сохранять в чем-нибудь подходящем. Для обратного преобразования - не просто испарять обратно, а придумать подходящую тепловую машину. Т.к. у нас есть порядком горячий холодильник и порядком горячий нагреватель.
Очень много энергии уйдет сперва на сжижение, а потом на поддержание в таком состоянии. КПД ещё сильнее упадёт
При комнатной температуре воздух не сжижается. Чтоб сжижался, нужны криогенные температуры.
Разумеется. Вот жидкий воздух - в шахту(с теплоизолированными стенками) и льем, а разогретую в процессе охлаждения расплавленную соль(кучу же тепла получили и из воздуха и из энергии, которую на это потратили) - в соседнюю.
Зачем в вашей схеме хранить жидкий азот, если вся энергия сосредоточена в расплавленой соли? Проще выпустить его наружу, а в цикле разряда нагревать обычный наружный воздух, в котором уже есть достаточно тепла.
Не вся. Если взять жидкий воздух и его испарить, не используя расплавленную соль - то полученным уже не жидким воздухом тоже что-нибудь крутить можно.
...а вот это уже напомнило мне повесть Беляева "Торговец воздухом".
Именно.
На схеме присутствует блок "Thermal management and storage system", но в статье о нем практически ничего… вот здесь немного сказано об использовании выделяющегося при сжатии тепла: https://3dnews.ru/1075075/v-kitae-sozdana-samaya-effektivnaya-v-mire-ustanovka-po-hraneniyu-energii-v-sgatom-vozduhe. Хотя, о технологии, как именно "захватывают и хранят" — тоже ни слова:
===
В процессе сжатия воздуха установкой CAES выделяется много тепловой энергии. Немецкий проект не использует это тепло, а при выпуске сжатого воздуха для его подогрева использует сжигание ископаемого топлива, что в комплексе сильно снижает эффективность решения (дополнительный подогрев многократно повышает давление выходящего воздушного потока и усиливает производимую им работу — вращение турбин генераторов).
Китайские инженеры научились захватывать и эффективно хранить возникающее в процессе сжатия воздуха тепло и затем повторно использовать его уже на нагревание воздуха, подающегося на турбины. Согласно результатам испытаний, эффективность хранения тепла сохраняется на уровне 98,95 % через восемь часов и 98,73 % через 16 часов, что является самым высоким показателем среди существующих теплоаккумулирующих устройств CAES.
===
Оригинальная статья (https://www.scmp.com/news/china/science/article/3194283/how-blowing-hot-air-propelled-chinese-scientists-energy-storage) — только по платной подписке
Звучит конечно технологически круто, но вопрос в статье поднят очень правильно: а почему, собственно, возникают такие гигантские излишки?
Потребление нельзя полностью выровнять, вплески потребления будут всегда, как не регулируй.
"Излишки" это не совсем правильный термин в энергетике. Тут правильнее говорить о выравнивании баланса между генерацией и потреблением - типичная задача энергетики. Особенно "альтрнативной", где генерация слаборегулируема.
Ну вот пример на палцах. У вас есть дом. И вы решили не оставлять углеродного следа, отапливать его исключительно электричеством и исключительно за счет солнечных батарей. И столкнулись с ситуацией когда днем солнце есть и батареи генерируют много энергии, с запасом. Но днем теплее и отопление работает не в полную силу. А вот ночью, когда солнца нет и батареи не работают, становится холоднее и отопление работает интенсивнее.
Т.е. вы сталкиваетесь с тем, что днем вам нужно не только генерировать энергию на текущие нужды, но еще и создать запас чтобы хватило на ночь. А ночью этот запас использовать.
Тут и начинаются пляски со всякими "аккумуляторами". От обычных эелктрических, или тепловых (если речь об отоплении, то там тоже есть аккумуляторы тепла, например, на парафине с использованием скрытой теплоты фазового перехода) до такой вот экзотики.
Кхм.. Мне кажется глубины закачки и рабочие давления "слегка" не те.
Но давление в сотни атмосфер вполне способно приподнять над собой слой грунта в сотни метров
С таким типом компрессора как на фото речь идёт о единицах-десятке атмосфер.
Если этот грунт поместить на поршень огромного цилиндра, то да. Если же этот грунт находится в связке с грунтом вокруг, то приподнять ничего не получится: у вас будет очень толстостенный сосуд, и деформация наружной стенки незаметна.
Хранилища газа уже десятки лет по всему миру существуют, технология отработана.
К 2030 году Китай планирует хранить почти четверть своей избыточной энергии в виде сжатого воздуха.
А что эта фраза означает?
\Если так дальше, так — полный привет -Скоро конец нашей эры: Эти китайцы за несколько лет Землю лишат атмосферы! Владимир Высоцкий
повышает КПД вплоть до 80%.КПД воздушной турбины не может быть выше 59.3%.
В статье описана не просто воздушная, а ветряная. Турбины, приводимые от воздуха высокого давления, могут иметь КПД и около 90%.
Там куча ошибок в формулах и странное утверждение, что ветер не может поглощаться турбиной полностью
Если ветер поглощается полностью то за ветряком ветра нет, тогда куда ветер будет дуть перед ветряком? в стороны, а лопасти рассчитаны что прямо.
Я, тем не менее, был неправ: как указал ув. konst90, закон действует при атмосферных условиях и соответствующих градиентах давления. При высоких давлениях КПД может быть больше.
Но в целом это «закон Беца» (1919 год, Альберт Бец) со вполне корректным выведением
То есть, ребята просто переписали работу столетней давности. Я бегло погуглил - статья за авторством профессора и его аспиранта (иностранного, причём).
При высоких давлениях КПД может быть больше.
Он и есть больше. Турбины авиадвигателей имеют КПД около 0.9, но там на входе давление в десятки атмосфер (с перепадом в разы) и температуры около 1500 Цельсия.
на сжатом воздухе
Наконец-то «хлопок» будет описанием произошедшего, а не самоцензурой СМИ.
А почему в мейнстриме не используют гидроаккумуляторы? Занимают слишком много места?
поднял ты ночью, когда энергия дешевая, кучу воды наверх. Днем когда час пик хочешь ее заюзать, а там уже 5-10% просто испарилось.
Плюс естественные хранилища под нее использовать - там и водоросли и земля и песок, это все проблемы. Искуственные - вода сама по себе агрессивная штука. Нержавейкой все покрывать - надо обслуживать. А размеры большие
Поэтому выгодно, когда есть естественный водоем в близких к идеальным условиям
в смысле не используют?? их используют на 2 порядка больше чем эти воздухоаккумуляторы!!
Надувательство
А чем вот это хуже?
https://ru.wikipedia.org/wiki/Твердотельная_аккумулирующая_электростанция
Товарищ Сизиф одобряет.
Разработчиик утверждают, что в гидроаккумуляторе дороже хранить энергию. Они каким-то образом используют один двигатель на несколько сотен грузов.
Башенный или балочный кран - слишком сложная штука?.. Просто вместо электромотора - мотор-генератор.
Проблема любого гравитационного накопителя энергии не в каких-то там сложных приводах, она тупо в площадях, потому что ёмкость гравитационного аккумулятора ничтожно мала - 1 тонна груза на высоту 100 метров это всего 0,27 кВт*ч запасённой энергии. Чтобы запасти хотя бы 1 МВт*ч, нужно поднять 3700 тонн на высоту 100 метров. Если для ГАЭС это решается просто - горы, два бассейна и труба с насосом, то для подъёмного крана и кучи бетонных кубиков задача выглядит посложнее.
Впрочем, один способ я, кажется, придумал... Можно использовать старый танкер или баржу или буровую платформу, выгоняем на место поглубже, но возле берега, так, чтобы глубина была в районе 500 метров, и таскаем вверх-вниз чугунные шары. Подходит для стран, где нет гор, густая застройка, но есть побережье.
А еще — только стоимость металлолома для изготовления 3700 тонн грузов — это под сто миллионов рублей.
А кто сказал, что условный кран должен поднимать эти 3700 тонн ОДНОМОМЕНТНО? Ему что-то мешает сначала весь день поднимать пятитонные кубики на возвышенность с одной стороны, а потом всю ночь спускать их в низину с другой стороны?..
Точнее, два крана. Чтобы обеспечить равномерный поток энергии.
Energy Vault -BUSTED!
https://www.youtube.com/watch?v=NIhCuzxNvv0
Energy Vault: MEGA-BUSTED!
https://www.youtube.com/watch?v=XxGQgAr4OCo
Если предпочитаете смотреть видео на русском, яндекс-браузер в помощь.
P.S. Извиняюсь, если не в тему. В двух видео, ссылки на которые я привел выше, рассматривается швейцарский проект "Energy Vault".
А кто сказал, что условный кран должен поднимать эти 3700 тонн ОДНОМОМЕНТНО?Никто такой глупости не говорил. А вот для того, чтобы тысячи грузов были доступны одному стометровому крану, нужна сложная транспортная система.
только стоимость металлолома для изготовления 3700 тонн грузов — это под сто миллионов рублей
Зачем металлолома? Бетон - 2000 рублей за куб (2.5 тонны), три миллиона рублей. Вместе с вмурованными анкерами (для крана) и работой - пусть десять.
Как у вас получилось число 0.27?
Но все равно куча материала, да.
Если бахнет авария будет эпичной, локальный ледниковый период. Я бы не назвал сжатые газы безопасными
Если бахнет авария
Вот, а то я уже подумал, что никто не вспомнил об этом замечательном варианте )
(как то у нас улетела воздухоразделительная колонна, прямо со стенда испытательной станции. И, в общем, накопленная внутри нее энергия была не очень большой — но ее хватило на то, чтобы пробить бетонную крышу и покинуть пределы цеха)
Конечно, глобальная катастрофа маловероятна, но в непосредственной близости все снесет на…
В конце сентября Китай включил крупнейшую в мире проточную батарею — недорогое хранилище энергии, в котором вообще не используется литий.
Можно ссылку на первоисточник? Странно, что больше нигде в тексте статьи проточные батареи не упоминаются.
Что такое "проточная батарея", можно почитать, например, здесь:
https://ru.wikibrief.org/wiki/Flow_battery
https://en.wikipedia.org/wiki/Flow_battery
Нигде не приведено одной очень интересной цифры - А сколько миллионов (или миллиардов ?) кубометров воздуха надо пропустить через турбину, чтобы она выдала 1 МВатт?
Одни кубом воздуха тут точно не обойдешься....
И вот теперь такие массы воздуха сначала в течении какого-то времени засасываются и трамбуются в хранилище, а потом выбрасываются в атмосферу. Это точно экологично? И прям вот совсем, совсем никакого влияния на окружающую природу не окажет?
Особенно если это делать каждый день, ночью туды, а днем обратно....
И да, давно уже есть Загорская ГАЭС. Правда она сломалась несколько лет назад, но придумана и действовала еще с советских времен.
И вот теперь такие массы воздуха сначала в течении какого-то времени засасываются и трамбуются в хранилище, а потом выбрасываются в атмосферу. Это точно экологично?
Какие объемы воздуха перемещаются во время сильного ветра (не говоря уже об ураганах)?
(про извержения вулканов, с их выбросами в атмосферу — и речи нет :)
А сколько миллионов (или миллиардов ?) кубометров воздуха надо пропустить через турбину, чтобы она выдала 1 МВатт? Одни кубом воздуха тут точно не обойдешься....
Ватты — единица мощности, она зависит не от объёма воздуха, а от потока. Например, мегаватт — обычная мощность для обычных ветряных турбин, можете сами посчитать поток воздуха (скорость ветра умноженная на площадь ометания).
есть Загорская ГАЭС. Правда она сломалась несколько лет назадМожно поподробнее, что там и как сломалось?
Потому что вот здесь в строке 40 показывает 800 МВт максимум и 4.5 млн кВт*ч плановый объем производства на сегодня.
В сентябре 2013 года произошла непроектная осадка здания строящейся станции. К настоящему времени здание Загорской ГАЭС-2 стабилизировано, проведенные обследования показали отсутствие повреждений здания, которые могли бы препятствовать его выравниванию и последующей достройке.
Завершить процесс выравнивания здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 планируется в 2022 году. Решения о дальнейших действиях в отношении достройки Загорской ГАЭС-2 будут приняты РусГидро после проведения работ по выравниванию здания и оценке их результатов.
http://www.rushydro.ru/press/news/109532.html
Ну, некоторые строят и (уже) эксплуатируют реакторы на быстрых нейтронах и гибридные уже не за горами, а другие занимаются вот этим бредом.
Блин... А мужики то на СПГ станциях и не догадываются :( Газ по любому сжимать надо для хранения или перевозки. Это ж сколько электричества можно нагенерить пуская газ по трубам из хранилища...
В идеально спроектированной государственной энергосети излишки энергии были бы равны нулю.Как идеальный проект может убрать суточную неравномерность потребления? Я вижу только один способ: строительство сетей с какой-то безумной пропускной способностью и низкими потерями, чтобы перекачивать энергию из одного часового пояса в другой. В других вариантах будут излишки.
Вместо этого они каким-то образом сохраняют и повторно используют то тепло, которые выделялось на этапе сжатия воздуха.Magic? Мне кажется вся фишка проекта китайцев именно в «каким-то образом», но тема не раскрыта.
По всему тексту статьи почему то оперируют мощностью накопителя " мощность хранения энергии в Китае составила 43,44 ГВт. " , и даже смысл фразы "Мощность хранения" это вообще что? Максимальная мгновенная мощность которую может отдавать генератор работая на запасенном воздухе? Когда читаю про накопители энергии мне прежде всего интересна емкость, а более интересно стоимость за единицу емкости.
Только в одном проекте упоминается емкость " энергоаккумулятор мощностью 100 МВт в Чжанцзякоу сможет ежегодно сохранять и отдавать дополнительно 132 млн кВтч ". Но опять добавлено "ежегодно" и в итоге опять не понятно может накопить 132 млн кВтч за полгода и зща полгода отдать, или накопить может всего 1 млн кВтч, но делать это будет раз в два дня?
Это к тому, что например на КДПВ шарики, ИМХО если воздухом из них крутить турбину с генартором и отдавать 100Мвт мощности в сеть, то воздух в них закончится за 2-10 секунд.
Минутка черной антиутопии:
А если использовать излишки энергии для запасания чистого кислорода под землей, возможно ли, что в далеком (и не очень) будущем это скажется на атмосфере в целом?
Может я что-то не понял, но если закачать воздух под землю достаточно глубоко, потом подождать чтобы он там нагрелся (соотвественно давление больше) то можно достичь КПД более 100% если учитывать тепловую и механическую энергию. А не понял я почему об этом нигде не сказано.
кдп не может быть более 100%. То, что вы ДОБЫВАЕТЕ энергию, это не КПД, это добыча. На этом как бы основана вся энергогенерирующая промышленность. И там нужно не КДП рассчитывать, а стоимость в чем-то типа $/киловатт
Во-вторых закачать достаточно глубоко это куда? ПРосто в землю? Так воздух может себе там найти дорогу, не выкачаешь потом.
Если же закачивать в емкости, сколько будет стоить эти емкости туда глубоко засунуть и обслуживать?
Китай запускает крупнейший в мире завод по хранению энергии на сжатом воздухе