Pneumatiske “batterier” er et løft for fornybar energi

Storlags energilagring er et annet alternativ, men litium-ion-batterier er dyre, pumpet vann fungerer bare i nærheten av fjell, og enheter som massive svinghjul er uprovoserte. Et system basert på komprimert og flytende luft kan vise seg å være et mer levedyktig alternativ.

Highview Power, en London-basert utvikler av energilagringssystemer med lang varighet, har fått et tilskudd på 10 millioner pund (12,5 millioner dollar) fra Storbritannias Department for Business, Energy& Industriell strategi for et anlegg på 250 MWh basert på luft som lagringsmedium. I tillegg mottok selskapet nylig en investering på 35 millioner pund ($ 44 millioner) fra Sumitomo Heavy Industries for å bidra til å finansiere prosjektet.

Hvordan det fungerer

I Highview Power's kryogene energilagrings- og generasjonssystem trekkes først omgivelsesluften inn, filtreres og tørkes, og avkjøles deretter via et sett med kompresjon og ekspansjonstrinn til luften blir flytende ved -196 ° C (-320 ° F). Prosessen er basert på den termodynamiske syklusen fra Claude. Flytende luft lagres effektivt i isolerte kar ved lavt trykk.

Når det kreves strøm, trekkes væske luft fra tankene, pumpes til høyt trykk, varmes opp og utvides. Eksponering for omgivelsestemperaturer forårsaker rask gassifisering og en 700 ganger utvidelse i volum, og den resulterende høytrykksgassen brukes til å drive turbingeneratorer som produserer strøm uten forbrenning. Eksos er bare ren, tørr luft.

Effektiviteten forbedres ved å legge til varme- og kuldeoppbevaringsbanker som fanger opp og holder avfallsenergi fra kompresjons- og generasjonsprosessene. Tjenestemenn sa at anlegg basert på denne designen vil fungere med omtrent 60% effektivitet i en frittstående konfigurasjon. Dette kan øke til rundt 70% effektivitet ved å tappe inn nærliggende kilder til industriell varme og kulde, for eksempel fra stålverk eller LNG-anlegg.

Systemfordeler

Teknologien tar utgangspunkt i etablerte prosesser fra turbomaskineriet, kraftproduksjonen og industrigassene. Utstyr er lett tilgjengelig fra store og etablerte OEM-maskiner, og bruker off-the-shelf-komponenter med velprøvd ytelse i mange applikasjoner, sa Highview-tjenestemenn. Anlegget forventes å vare minst 30 år.

Andre fordeler inkluderer ingen geografiske begrensninger, i motsetning til pumpet vann- eller trykkluftlagring i underjordiske huler. Systemet krever et relativt lite fotavtrykk og er helt modulært og skalerbart. Highviews CRYOBattery-anlegg kan angivelig være designet for å levere alt fra 20 MW / 80 MWh til mer enn 200 MW / 1,2 GWh energi, til halvparten av prisen for litium-ion-batterier. Selskapet sa at til cirka £ 110 / MWh ($ 0,377 / kWh) for et 10-timers, 200 MW / 2 GWh-system, tilbyr CRYOBattery en konkurransedyktig nivåkostnad for lagring for store applikasjoner.

Nettoperatører vender seg til energilagring med lang varighet for å forbedre kraftproduksjonsøkonomien, balansere nettet og øke påliteligheten. I giga-skala er det sagt at CRYOBatteries sammenkoblet med fornybar energi tilsvarer ytelsen til - og kan erstatte - termisk og atomkraftbasert belastning.

Breaking ground

Bygging av CRYOBattery-anlegget utenfor Manchester forventes å starte senere i år og komme i kommersiell drift i 2022. Den vil bruke eksisterende transformatorstasjon og overføringsinfrastruktur.

Javier Cavada, administrerende direktør for Highview Power, sa: "Dette nye kryogene energilagringsanlegget vil levere etter behov langvarig energilagring og gi verdifulle tjenester til National Grid. Vi er glade for å ha blitt valgt til å hjelpe Storbritannia med å nå målet om en 100% ren, karbonfri energiframtid. ”

Vi er på et raskt spor for å utvikle systemene våre rundt om i verden, og dette partnerskapet vil bidra til å få fart på fart i de mange markedene, la Cavada til. Highview går videre på andre nettsteder i Storbritannia, så vel som på det kontinentale Europa og i Vermont i USA

Storbritannias minister for energi og ren vekst, Kwasi Kwarteng, sa: “Dette revolusjonerende nye CRYOBattery-anlegget vil utgjøre en viktig del av vårt press mot netto null, og gi større fleksibilitet i Storbritannias strømnett og skape arbeidsplasser med grønn krage i Stor-Manchester. Prosjekter som disse vil hjelpe oss med å realisere den fulle verdien av fornybar energi i verdensklasse, og sikre at hjem og bedrifter fortsatt kan drives av grønn energi, selv når solen ikke skinner og vinden ikke blåser.