211service.com
Persluchtsysteem kan windenergie helpen
SustainX , een startup in West-Libanon, New Hampshire, heeft $ 20 miljoen aan risicokapitaal ontvangen om zijn technologie voor de opslag van perslucht op grote schaal te testen.
De technologie zou een ruimer gebruik van persluchtopslag mogelijk kunnen maken, wat op zijn beurt hernieuwbare energie aantrekkelijker zou kunnen maken, omdat windenergie die 's nachts wordt opgewekt, kan worden opgeslagen tot daglicht, wanneer de vraag groter is. Als het succesvol is, kan de technologie de noodzaak verminderen om aardgascentrales te bouwen om aan de piekvraag naar stroom te voldoen.
De behoefte aan opslag neemt toe nu regeringen het gebruik van meer hernieuwbare energie verplicht stellen. SustainX heeft een prototype van 40 kilowatt gedemonstreerd en voltooit nu een systeem van één megawatt, dat volgend jaar samen met het energiebedrijf AES zal worden ingezet.
Bij conventionele persluchtopslag wordt elektriciteit gebruikt om lucht te comprimeren, die wordt opgeslagen in ondergrondse cavernes of aquifers. Die lucht wordt vervolgens vrijgegeven om een turbinegenerator aan te drijven om elektriciteit te produceren wanneer dat nodig is. Dergelijke opslag kost ongeveer een tiende van wat batterijopslag kost, maar wordt niet veel gebruikt, omdat het grotendeels een locatie met ondergrondse opslagruimte vereist. Het systeem van SustainX elimineert dit probleem omdat het efficiënt gebruik kan maken van bovengrondse opslagtanks in plaats van cavernes.
Het opslaan van gecomprimeerde lucht in tanks bovengronds is onpraktisch met een conventioneel op turbines gebaseerd systeem vanwege de grote omvang en de kosten van de tanks. De technologie van SustainX verlaagt de kosten van de tanks en andere kapitaalkosten. We doen bovengrondse energieopslag met perslucht tegen ondergrondse prijzen, zegt medeoprichter en vice-president Dax Kepshire.
Het bedrijf verlaagt de kosten door zuigers te gebruiken in plaats van turbines om elektriciteit op te wekken. Gasturbines kunnen alleen elektriciteit opwekken uit een smal bereik van luchtdrukken. De zuigers kunnen op een groter bereik werken - en omdat lucht meer kan worden gecomprimeerd, kan het systeem meer energie opslaan. Bovendien werken de zuigers goed nadat de druk in de tank te laag is geworden om een turbine aan te drijven.
Het bedrijf verbetert ook de efficiëntie van het systeem door de hoeveelheid elektriciteit die kan worden opgewekt te vergroten. In conventionele systemen gaat de warmte die wordt gegenereerd door het comprimeren van lucht verloren in de atmosfeer. Om elektriciteit op te wekken, moet de koude, gecomprimeerde lucht worden verwarmd terwijl deze uitzet, waarvoor brandstof nodig is.
De technologie van SustainX vermindert dit warmteverlies aanzienlijk. Het comprimeert lucht door elektriciteit te gebruiken om zuigers in cilinders aan te drijven. Om energie vrij te maken, drijft uitzettende lucht de zuigers in omgekeerde richting aan, die een generator aandrijft. Een fijne waternevel in de cilinders absorbeert de warmte die wordt gegenereerd tijdens compressie. Het warme water wordt opgeslagen en tijdens expansie terug in de cilinders gespoten, zodat het systeem geen extra brandstof nodig heeft om de lucht te verwarmen. De waternevel verhoogt de energie-efficiëntie van het proces van 54 procent naar 95 procent, zegt medeoprichter Ben Bollinger.
Kepshire zegt dat het systeem stroom kan leveren voor minder dan aardgascentrales die worden gebruikt om elektriciteit te leveren bij piekvraag.
SustainX is een van de weinige bedrijven die werkt aan isotherme opslagtechnologie voor perslucht. De andere grote speler in het veld, gevestigd in Newton, Massachusetts Algemene compressie , heeft onlangs meer dan $ 50 miljoen opgehaald voor zijn systeem, dat een windturbine gebruikt om de compressor en luchtexpansie-eenheid aan te drijven. Er zijn slechts twee operationele energieopslaginstallaties met perslucht in de wereld, één in Alabama en één in Duitsland, met in totaal 440 megawatt. In de Verenigde Staten zijn twee projecten in aanbouw: een installatie van 300 megawatt in Kern County, Californië en een installatie van 145 megawatt in Watkins Glen, New York.
Isotherme persluchtopslag heeft het potentieel om energiezuiniger te zijn dan conventionele systemen, maar grootschalige demonstraties zullen het bewijs zijn, zegt Mark Johnson, programmadirecteur bij het Advanced Research Projects Agency-Energy van het Amerikaanse Department of Energy. Het kan vijf jaar of langer duren voordat dergelijke systemen economisch blijken te zijn en op grote schaal worden toegepast, zegt hij.
Robert Schainker, senior technisch directeur bij de Onderzoeksinstituut voor elektrische energie in Palo Alto, Californië, zegt dat bovengrondse opslag beperkt zal zijn tot minder dan vier uur opslag - voor grotere hoeveelheden opslag ziet de economie er beter uit voor ondergrondse grotten. Het toevoegen van een kilowattuur aan opslag aan een grot kost misschien $ 2, zegt hij, vergeleken met $ 250 voor het toevoegen van een kilowattuur aan opslagtanks.