https://frosthead.com

Miks sool on selle elektrijaama kõige väärtuslikum vara

Kas olete kunagi mõelnud, miks on USA-s nii vähe elektrikatkestusi? See mõjub tegelikult nii: elektrijaamad annavad alati rohkem energiat, kui inimesed küsivad.

Seotud sisu

  • Laadimine ette: patareide tulevik
  • Viis küsimust, mis teil peaks olema, California uue Tesla jõul töötava akupanga kohta

Niipea kui elekter on toodetud, voolavad elektronid elektriliinide kaudu kodudesse, ettevõtetesse, koolidesse ja haiglatesse - kus iganes seda nõutakse. Elektrit toodetakse rohkem, kui võrguettevõtjad eeldavad, et tarbite, nii et lüliti klappimisel süttib tuli.

Sõltumata sellest, kas lülitate tuled tegelikult sisse, hoiavad elektrijaamad oma turbiine pöörlemas, olles valmis hetkega ette teatama võrku.

See liigse energiatootmisvõimsuse probleem on öösel hullem, kui nõudlus on väga väike, ning vajamineva ja saadaoleva energiahulga erinevus on veelgi suurem. See takistab mõne taastuvenergia kasutamist, eriti tuuleenergia kasutamist, mis töötab enamasti öösel, kui tuuled on tugevaimad (ja kui inimesed tarbivad vähem elektrit). Ühesõnaga, palju elektrit ja mis oluline, puhas elekter, toodetakse valel ajal.

Seal tuleb energiasalvestus sisse. Energia salvestamine valmistamise ajal ja vajaduse korral vabastamine aitab võrku usaldusväärsena hoida ja sillutab teed vahelduvate taastuvenergiaallikate, näiteks tuule ja päikeseenergia, turule toomiseks.

Energia- ja tehnoloogiaettevõtted on aastaid töötanud pakkumise ja nõudluse ebakõla probleemide lahendamisel ning akud on kerkinud elektrienergia salvestamise peamiseks pretendendiks. Näiteks Tesla Inc. investeeris oma Negavadas asuvasse Gigafactorysse üle 600 miljoni dollari liitiumioonakude massikoguste valmistamiseks.

Kuid üks Alabama energeetikaettevõte on leidnud teistsuguse koha, kus panna suures koguses liigset energiat - soolakoobastesse. Pool miili maa all asuvas soolakambris, mis võiks sobida Vabadussambaga, on Power South Energy ühistu kõige kasulikum ressurss: õhk.

25 aasta jooksul on ühistu õppinud kunsti ja teadust õhu kokkusurumisel, maa-aluses soolakambris hoidmisel ja elektrienergia tootmisel. Alamamas McIntoshis asuv McIntoshi elektrijaam on Ameerika Ühendriikides ainus kasuliku võimsusega suruõhu energiasalvestusrajatis (CAES) ja ainult üks vähestest maailmas.

Öösel, kui sa magad ja seadmed puhkavad, kasutab taim elektrivõrgust liigset elektrit, et suruda õhku ja pumbata see maa alla õhukindlasse soolakambrisse.

"Sool on ilus ladustamismehhanism, " ütleb McIntoshi tehase juhataja Lee Davis.

Selle põhjuseks on see, et koopad pakuvad suuri, mitteläbilaskvaid ruume. Suruõhk püsib kokkusurutuna ja õhus olev hapnik ei reageeri soolaga.

Seal hoitakse õhku rõhul vahemikus 650–1058 PSI, mis on umbes üks kümnendik kõrgsurveõlikaevu rõhust.

Kui inimesed vajavad päevasel ajal energiat, lastakse õhk kohapealsesse maagaasiseadmesse, kus see soojendatakse maagaasiga, põleb ja tekitab veelgi kuumema gaasivoo, mis muudab turbiini ja toodab elektrit.

Ülaltpoolt näeb McIntoshi tehas välja nagu tavaline maagaasielektrijaam, kuid otse poole miili kaugusel pinnast asub ainulaadne energiasalvestusmehhanism. Ülaltpoolt näeb McIntoshi tehas välja nagu tavaline maagaasielektrijaam, kuid otse poole miili kaugusel pinnast asub ainulaadne energiasalvestusmehhanism. (Viisakalt Lõuna-Lõuna energiakooperatiiv)

Suruõhk on põhiline koostisosa elektrienergia tootmisel kõigis gaasitehastes; see on kriitiline komponent, mis paneb gaasi põlema, tekitades turbiini pöörleva gaasivoo. Tüüpilistes maagaasijaamades on suruõhu valmistamine tehase käitamiseks kõige energiamahukam osa - rohkem kui pool turbiini toodetavast energiast suunatakse õhu surumiseks lihtsalt süsteemi tagasi.

Kuid McIntosh CAES tehas suudab õhu kokku suruda energiatootmise protsessist sõltumatult, kui see on kõige ökonoomsem, kuna sellel on koht, kus seda säilitada - soolakaevandus. Tehases on piisavalt salvestatud õhku, mis aitab 110-megavatisel turbiinil genereerida 26 tunni jooksul energiat, andes energiat kuni 110 000 kodus.

Tihendades õhku öösel, kui elekter on odav ja küllaga, kasutab turbiini väljundi tihendamiseks selle asemel, et sama koguse elektrit toota vähem maagaasi. See võimaldab tihendamiseks kasutada ka puhtaid elektrienergia allikaid.

Kuigi McIntoshi tehas ei tööta praegu otse koos ühegi taastuvate taimedega, võiks see kindlasti seda teha ja see on peamine idee. Õhu kokkusurumiseks kasutatavat elektrit võiksid toota tuuleturbiinid, nagu on kavas Lääne-Texases asuvas Peeteli energiakeskuses. Apex CAES LLC on kogunud keskuse jaoks 100 miljonit dollarit, mis arendamise korral oleks soolaga CAES rajatis koos tuulega. Keskus kavatseb öösel kasutada läheduses asuvate tuulikute toodetud elektrit õhu kokkusurumiseks ja päeva jooksul õhu toiteks gaasiturbiini.

Arvestades, et maagaasijaamad on kogu riigis tõusuteel, pakub suruõhu energia salvestamine võimalust taastuvate energiaallikate integreerimiseks ja lõppkokkuvõttes vähem gaasi põletamiseks.

Suruõhk ei ole siiski imerohi. Maagaasijaamade ehitamine ja käitamine on suhteliselt odav, kuid maagaasi madal hind tähendab ka, et on vähem stiimuleid uurida jaamade alternatiive või paigaldada võimalusi gaasi kokkuhoiuks.

Maagaasi madalate hindade ja suhteliselt uue tehnoloogia juurutamisega seotud riskiga, millel on oma nimega vähe projekte, on CAES-i jaoks raske numbreid välja tõmmata. Peeteli energiakeskuse projekti on arendatud alates 2011. aastast ja sellega on vaja veel koguda täiendavat 400 miljonit dollarit vajalikku kapitali.

"Midagi uut ja erinevat pole kerge maa peale saada, " ütleb Apex CAESi juht Stephen Naeve.

Teised katseprojektid on läbi kukkunud arenduskulude tõttu - alates kaevandamise käigus tekkinud soolalahuse utiliseerimise maksumusest kuni riskini uurida paiku, mis võivad osutuda geoloogiliselt sobimatuks. Ladustamiskonkurentsi osas on akud mitmes mõttes paindlikumad, kuna neid saab paigutada lähemale sinna, kus energiatarve on suurem, ehkki Apexi sõnul on akud (vähemalt praegu) pikas perspektiivis märkimisväärselt kallimad.

Kuid Power South Energy Cooperative naudiks endiselt soola rääkimist mõne teise CAES-i liitlasega. Tõepoolest, McIntoshi rajatis on meelitanud külastajaid Californiast, Utahist, New Yorgist ja Idahost.

Kui sool on viis gaasitehaste efektiivsemaks muutmiseks ja taastuvate energiaallikate kasutamiseks, siis palun soola üle andke.

Toimetaja märkus: selle artikli varasemas versioonis väideti algselt valesti, et võrku saadetakse rohkem energiat kui nõutakse - see on koht, kus seda raisatakse. Tegelikult raisatakse liigset energiat enne selle võrku saatmist mitmete protsesside kaudu. Smithsonian.com kahetseb viga.

Miks sool on selle elektrijaama kõige väärtuslikum vara