Pneumatische "batterijen" Een boost voor hernieuwbare energie

Grootschalige energieopslag is een ander alternatief, maar lithium-ionbatterijen zijn duur, gepompte waterkracht werkt alleen in de buurt van bergen en apparaten zoals grote vliegwielen zijn niet bewezen. Een systeem op basis van samengeperste en vloeibare lucht kan een meer haalbare optie blijken te zijn.

Highview Power, een in Londen gevestigde ontwikkelaar van duurzame energieopslagsystemen, heeft een subsidie ​​van £ 10 miljoen ($ 12,5 miljoen) ontvangen van het Britse Department for Business, Energy& Industriestrategie voor een faciliteit van 250 MWh op basis van lucht als opslagmedium. Bovendien ontving het bedrijf onlangs een investering van £ 35 miljoen ($ 44 miljoen) van Sumitomo Heavy Industries om het project te helpen financieren.

Hoe het werkt

In het opslag- en opwekkingssysteem voor cryogene energie van Highview Power wordt omgevingslucht eerst aangezogen, gefilterd en gedroogd, vervolgens gekoeld via een reeks compressie- en expansiestappen totdat de lucht vloeibaar wordt bij -196 ° C (-320 ° F). Het proces is gebaseerd op de thermodynamische cyclus van Claude. Vloeibare lucht wordt efficiënt opgeslagen in geïsoleerde vaten onder lage druk.

Als er stroom nodig is, wordt vloeibare lucht uit de tanks gezogen, naar hoge druk gepompt, verwarmd en geëxpandeerd. Blootstelling aan omgevingstemperaturen veroorzaakt een snelle hervergassing en een 700-voudige expansie in volume, en het resulterende gas onder hoge druk wordt gebruikt om turbinegeneratoren aan te drijven die elektriciteit produceren zonder verbranding. Uitlaat is slechts schone, droge lucht.

De efficiëntie wordt vergroot door het toevoegen van warmte- en koudeopslagbanken die afvalstoffen van de compressie- en opwekkingsprocessen opvangen en vasthouden. Ambtenaren zeiden dat fabrieken die op dit ontwerp zijn gebaseerd, in een zelfstandige configuratie met ongeveer 60% efficiëntie zullen werken. Dat zou kunnen verhogen tot ongeveer 70% efficiëntie door gebruik te maken van nabijgelegen bronnen van industriële afvalwarmte en -koude, zoals van staalfabrieken of LNG-installaties.

Systeemvoordelen

De technologie is gebaseerd op gevestigde processen uit de turbomachines, energieopwekking en industriële gassen. Apparatuur is direct verkrijgbaar bij grote en gevestigde OEM's, waarbij gebruik wordt gemaakt van standaardcomponenten met bewezen prestaties in veel toepassingen, aldus Highview-functionarissen. De plant gaat naar verwachting minimaal 30 jaar mee.

Andere voordelen zijn onder meer dat er geen geografische beperkingen zijn, in tegenstelling tot de opslag van gepompte hydro of perslucht in ondergrondse grotten. Het systeem vereist een relatief kleine footprint en is volledig modulair en schaalbaar. De CRYOBattery-fabriek van Highview kan naar verluidt worden ontworpen om overal van 20 MW / 80 MWh tot meer dan 200 MW / 1,2 GWh energie te leveren, tegen de helft van de kosten van lithium-ionbatterijen. Het bedrijf zei dat de CRYOBattery met ongeveer £ 110 / MWh ($ 0,137 / kWh) voor een systeem van 10 uur, 200 MW / 2 GWh, concurrerende niveaukosten voor opslag biedt voor grootschalige toepassingen.

Netbeheerders wenden zich tot langdurige energieopslag om de energieopwekking te verbeteren, het net in evenwicht te brengen en de betrouwbaarheid te vergroten. Op giga-schaal zouden CRYO-batterijen in combinatie met hernieuwbare energiebronnen gelijkwaardig zijn aan - en kunnen vervangen - thermische en nucleaire basislaststroom.

Baan breken

De bouw van de CRYOBattery-faciliteit buiten Manchester zal naar verwachting later dit jaar starten en in 2022 commercieel operationeel worden. Het zal gebruik maken van de bestaande onderstation- en transmissie-infrastructuur.

Javier Cavada, CEO van Highview Power zei: “Deze nieuwe cryogene energieopslaginstallatie zal de broodnodige langdurige energieopslag leveren en waardevolle diensten leveren aan het National Grid. We zijn verheugd dat we zijn gekozen om het VK te helpen bij het bereiken van zijn doel van een 100% schone, koolstofvrije energietoekomst. "

We zijn hard op weg om onze systemen over de hele wereld te ontwikkelen, en deze samenwerking zal het momentum in de talrijke markten helpen versnellen, voegde Cavada eraan toe. Highview gaat vooruit op andere sites in het VK, evenals in continentaal Europa en in Vermont in de VS.

De Britse minister van Energie en Schone Groei Kwasi Kwarteng zei: “Deze revolutionaire nieuwe CRYOBattery-faciliteit zal een belangrijk onderdeel vormen van ons streven naar netto nul, waardoor het Britse elektriciteitsnet flexibeler wordt en groene-boorden-banen in Greater Manchester worden gecreëerd. Projecten als deze zullen ons helpen de volledige waarde van onze duurzame energiebronnen van wereldklasse te realiseren, zodat huizen en bedrijven nog steeds kunnen worden aangedreven door groene energie, zelfs als de zon niet schijnt en de wind niet waait. "