Сжатый теплый воздух в качестве альтернативного источника энергии

Стремительное развитие области альтернативной энергетики на первый взгляд кажется победой над практически безвозмездными и безграничными запасами природных ресурсов, которые без негативного влияния на саму окружающую среду могут быть использованы для нужд человечества. И вот еще одна, весьма необычная, разработка в этой области. Ученые из компании Sintef разрабатывают технологию использования сжатого теплого воздуха, который можно аккумулировать в … пещерах.

Старые заброшенные шахты, по мнению руководителя нового проекта – Джованни Перилло из компании Sintef, могут послужить хранилищами для избыточного воздуха, который появляется в процессе преобразования природных энергоресурсов в электричество. Затем этот воздух, предварительно сжатый при помощи нагнетателей или компрессоров, можно обратно направлять, пропустив через лопасти газотурбинных установок, для выработки электрической энергии. Принцип работы новой технологии подобен принципу действия электрического аккумулятора, с той лишь разницей, что хранится не электрическая энергия, а ее первоисточник – другой энергоресурс.

Кроме этого газ в пещеры можно закачивать и за счет излишков электрической энергии, которая вырабатывается солнечными, ветровыми, а также традиционными электростанциями. Как известно из принципа работы солнечной батареи и ветрогенератора, данные генераторы на протяжении суток работают неравномерно. Например, солнечная электростанция вырабатывает избыточную электроэнергию днем и вообще не работает ночью. Ветряная работает только при минимально допустимой скорости движения воздушных масс.

Подобные хранилища сжатого воздуха, который используется для выработки электроэнергии уже работают в Германии и США. Их электрическая мощность равна соответственно 290 и 226 МВт. Правда при закачивании воздуха в хранилища на этих двух альтернативных электростанциях присутствует один неблагоприятный фактор – воздух нагревается, что снижает эффективность хранилища. Тепло хоть и убирают как побочный продукт, все же оно приносит немало затруднений. А так его можно было бы использовать хотя бы для самых слабо мощных потребителей, например для зарядки смартфонов Samsung, тачскрин на которые можно приобрести на сайте.    

Ученые из Sintef предложили немного другой подход к использованию сжатого воздуха. Появляющееся в процессе закачивания хранилища тепло они не отводят, а собирают при помощи теплоаккумулятора. А когда воздух обратно поступает из хранилища к газовой электротурбине, нагревают его, повышая тем самым энергетическую эффективность носителя. В качестве аккумулятора тепла они предлагают использовать достаточно простую конструкцию – резервуар из щебня, обложенный льдом.

Кроме этого новаторы из компании Sintef вместо специально построенных газовых хранилищ, какие используются на двух подобных электростанциях в Германии и США, предлагают использовать заброшенные шахты и пещеры.

По оценкам специалистов КПД (коэффициент полезного действия) новой альтернативной электростанции теоретически может достигать 70 – 80 %, в то время как уже работающие аналоги дают примерно 45 – 50 %. Кроме этого немаловажным фактором в новом проекте является его себестоимость. Она, благодаря использованию уже существующих полостей в Земле и простому тепловому аккумулятору, намного ниже.

Источник информации: Sintef (www.sintef.no)