Pull to refresh

Comments 31

CRYOBattery на 50 МВт и мощностью 250 МВт/ч

Вообще-то мощность измеряется в ваттах. Т.е. следует написать: «CRYOBattery на 250 МВт/ч и мощностью 50 МВт». Думал написать в личку, чтобы не флудить в комменты из-за такой ерунды, но не смог разгадать капчу.
Дополню: правильно писать МВт*ч, т. к. энергия = мощность * время.
P. S. Мозолит также глаза, когда пишут 24/7, будто это 24 часа в неделю.

250МВт⋅ч — ёмкость. Тут сразу две ошибки, дробь вместо умножения, и неверный термин.
50МВт — это мощность.
То есть правильной будет такая формулировка:
CRYOBattery мощностью 50 МВт и ёмкостью 250 МВт⋅ч.

Переводчику понимать переводимое не требуется (как думают переводчики), а в оригинале всё в порядке с этим:
a 50 MW liquid air energy storage facility (with a minimum of 250MWh)
Они там подразумевают, что по единицам измерения всякий поймёт, где мощность, а где энергия. Оказалось, не всякий :-D
Когда заходит речь о системах хранения энергии с фазовым переходом вещества или сжатием газов, в моей голове всплывает волшебное слово «КПД».
И про КПД этой системы в статье чёт не упоминается.
Но потом я понял главную фишечку этой системы… Именно в низкотемпературности.
Тепло, которое выделяется при охлаждении и сжатии газа, можно просто выделить в атмосферу. А потом из атмосферы и забрать! Потому что даже атмосферной температуры +20 вполне хватит, чтобы нагреть газ, достаточно его выпустить из ёмкости с утеплителем. Если нужна скорость — можно прогнать через радиаторы, через которые будет дуть атмосферный воздух.
Так что все безвозвратные энергозатраты системы — это на поддержание низкой температуры.
Явное преимущество перед системами с обычным сжатием газов (там засада в том, чтобы удержать тепло в больших объёмах. Или смириться с тепловыми потерями сжатого газа в пещерах и прочем) и высокотемпературными системами, заточенными в основном на то, чтобы нагреть вещество, а потом вещество нагревает воду и превращает в пар — тут уже потери на фазовый переход воды в пар, главная и вечная проблема низкого КПД паровых турбин.
Как я понимаю, энергозатраты будут 1) на нагнетание и охлаждение воздуха, и 2) на хранение в термосе. И если п. 2 нужно сводить к 0, то с п.1 не всё ясно… Бинго, нашёл статью на «ПМ». КПД установки — 83%, потери воздуха в термосе — менее 0.5% в сутки. По-моему, очень даже неплохо.
Там написано что КПД 50%, достигает 70% при использовании отработанного пара (110−115°C) от ТЭЦ для нагрева. 83% это комбинированный КПД той самой ТЭЦ, которая кстати работает на древесных отходах.

КПД 50% это очень неплохо, сама турбина обычно ~50-60%. Из схемы видно что холодый воздух рекупируется.
image
Да, верное уточнение. Они достигли 83% за счёт симбиоза криоустановки с ТЭЦ. Ещё я заметил упоминание, что криоустановки можно ставить на предприятиях, где требуется холод, и вырабатывать холод для производственного процесса, и электричество по мере надобности. Тоже будет экономия за счёт отключения обычных холодильников.

А у гравитационных какой КПД? Которые вагоны по рельсам катают

У гравитационных проблема в очень низкой ёмкости на кубометр объёма или квадратный метр площади. Да, у них огромное количество циклов, доступные материалы, отличный КПД, но сверхнизкая ёмкость на килограмм аккумулирующей установки сводит на нет популярность гравитационных накопителей.
Простейшая формула — 1 килограмм, поднятый на 100 метров, даёт потенциальной энергии mgh=1х10х100=1000 Джоулей = 0,28 Вт*ч. К этому надо добавить вес оборудования, здания, занимаемую площадь. У химических аккумов ёмкость в районе 50-250 Вт*ч на килограмм аккумулятора.
Потому что даже атмосферной температуры +20 вполне хватит,
и отбирать при этом больше 50МВт у атмосферы? Ну-ну…
Роман «Продавец воздуха» Александра Беляева.

Любопытно, что дороже, жидкий азот в количестве необходимом для генерации одного мегаватт часа или природный газ?


Если азот, то имеет смысл его тупо продавать.
Если газ, то имеет смысл закупать азот и продавать электричество.


Непонятно, зачем два несвязанных процесса замыкать в одной установке, это неэффективно. Правильная половина установки даст больше выгод с меньшими вложениями.

Так основная цель — не экономия, как я понимаю, а хранение "зеленой" энергии для выравнивания нагрузки...

Именно. Чтобы не продавать солнечную/ветровую энергию в минус, как это иногда бывает в Германии.
Попалось на глаза
Объем с положительными ценами составил 218,8 ТВтч (96,6%), с отрицательными — 7,6 ТВтч (3,4%).

Объем продаж в положительных ценах составил 8429,1 млн. евро (98,4%), в отрицательных — 133,5 млн. евро (1,6%).
Институт Фраунгофера, Фрайбург 2020, стр 45-46
Цель не аккумуляция, а эксплуатация современного мифа. Если деньги дают, что же не впарить связку классического компрессора и классического турбодетандера? Если учесть только КПД этих лопаточных машин, то выше, чем 0,4 не будет. Плюс потери в сетях, как ЛЭП, так и трубах, плюс потери на нагрев, плюс затраты на эксплуатацию всего этого хозяйства, то бишь операционные. Дай бог, чтобы вся стоимость потребленной энергии минус стоимость отпущенной перекрыла затраты на строительство и содержание. Т.е., скорее всего, проще эту установку заменить ТЭНами, греющими океан или воздух.
Странно что ничего не упомянули про экологический аспект — это же абсолютно безвредная для среды технология в отличии от любых батарей.

С батарейными станциями хранения скоро будут носиться как с ядерными отходами — пусть потомки думают как их переработать
ещё и относительно безопасно, это же не сжиженный водород или аккумулятор
Все, что связано с энергетикой не может быть абсолютно безвредным.
В данном случае:
1. Шумовое загрязнение (не критично, но все же)
2. Тепловое загрязнение. Причем не стабильное, а цикличное — охлаждение/нагрев атмосферного воздуха. Приведет в дисбалансу регионального климата, колебаниям влажности, появлению незапланированного тумана, росы.

Уровень вредности/безвредности можно оценить только в ходе эксплуатации, через несколько лет.
В чем конкретно заключается проблема переработать батареи со станций? Бытовые батарейки и аккумуляторы перерабатывают уже сейчас (что могут собрать). Тут собирать ещё проще — большой объем в одном месте.
Вот посчитал на пальцах, получил простое и гениальное решение аккумуляции.
Делаем бассейн 200х200х20м, забиваем свинцовыми пластинами, заливаем электролит, получаем мега-аккумулятор, по типу автомобильного. Соотнося объемы, получаем емкость 4ГВт*ч. (пальцы показали объем в 50М раз больше). Все. Можно запускать стартап.
Переработка элементов не проблема (свинец и кислота), срок службы продляется заменой пластин. Про стоимость пальцы ничего не сказали, но не думаю, что дороже криогенного завода.
Примерно 10 миллионов тон свинца. 2К $ долларов за тонну = 20B $ за хранилище. Да,
и еще: за год во всем мире свинца добывают всего ничего 4 миллиона тонн. Трудно назвать такое решение масштабируемым. Может есть какие-то пары подешевле, железо-алюминиевые, не знаю, какие там бывают аккумуляторы.
Ну можно и меньше размеры, на 100МВт*ч, региональные. Лития тоже мало, но мега-хранилища на литиевых АБ строят.
Сжать и ихладит воздух до жидкого нифига не просто, оборудование и его ресурс тоже таксебе. А испарение жидкого воздуха тоже интересная штука что там сначала и парится, че останется. Кислород и азот точно отдельно испаряются. Если только громадный объем воздуха для нагрева перекачать, опять же затрачивая энергию

Отличное техническое решение. В данный моментв этом году пишу заявку на изобретение на аналогичное устройство и способ. В качестве аналога взял устройство хранения сжатого газа (то есть, без фазового перехода) пытаюсь аналитически сравнить кпд (не ожижения, а всей установки) хранения энергии в виде сжиженного газа и системы хранения того же количества энергии в сжатом виде. Сам не знаю, кто меня надоумил корректно рассчитать балансы энергии. В открытой печати наиболее глубоко изучены ( и отражены в справочниках) свойства тяжелой воды, гексафторида урана, воды, воздуха и природного газа метана ( а с ним задача приобретает осмыссленность). Есть отечественные рассчеты опорожнения газовозов объёмом в 5 куб. м, есть расчеты заполнения газом ёмкостей. Расчет сжатия-расширения оказался более сложным чем расчет сжижения — регазификации,. ибо при сжимании варьируется давление, плотность, теплоёмкость, температура всего объёма хранения, а при сжижении- газификациии относительно всего хранилища меняется только объём жидкой фракции, а давление насыщенных паров постоянное.
По преддложенному устройству, я бы сразу отказался от криогенного насоса — вешь дорогая и легко может быть запрещена к ввозу в страну по санкциям. Поэтому два криогенных клапана подают сжиженный газ под давлением насыщенных паров последовательно в испарители- накопители, оснащенные на выходе подогреваемыми обратными клапанами и дросселями.
Разделение электромотора на генератор и электродвигатель мне также кажется роскошеством. Единственное, что оправдывает это роскошество — разная мощность на сжижении и на аварийной электрогенерации.
А в целом каждый инженер должен уметь рассчитывать двухведерный самогонный аппарат и предложенные компанией устройства хранения энергии.
А для расчета экономической эффективности в части стоимости капитальных вложений в систему хранения энергии в сжатом виде можно взять стоимость железного лома в России — 12 руб/кг.

Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.