ذخیره سازی انرژی

برای پیک سایی در مصرف انرژی در سه دهه گذشته، تکنولوژی نیروگاه هایCAES (Compressed Air Energy Storage) بعنوان راه حلی مناسب در مدیریت مصرف پیک و همچنین ادغام انرژی های تجدیدپذیر در شبکه برق مطرح و اجرا گشته اند. در این نیروگاه ها انرژی مازاد در اوقات غیر پیک بصورت هوای فشرده در مخازن عظیم زیرزمینی حفرات گنبدهای نمکی نگهداری شده و در اوقات پیک پس از گرم شدن در توربین گازی به احتراق در آمده و برق تولید می کنند و بدین وسیله انرژی توربین که صرف فشرده سازی می شود، برای تولید الکتریسیته بیشتر در دسترس قرار می گیرد. در این مقاله پس از معرفی نیروگاه های CAES و تحقیقات عملکردی ناشی از نزدیک به سه دهه تجربه نیروگاه-های MW290 هانتروف آلمان و MW110 آلاباما امریکا و نسل های جدید این نیروگاه ها، به بررسی پتانسیل های موجود در ایران جهت بکارگیری گنبدهای نمکی در تولید برق بهینه پرداخته شده است.

در مقاله حاضر، یک نوع از مواد تغییر فاز محصور (PCM) مورد استفاده در گرمایش از کف آب گرم دما پایین و همچنین سیستم تابشی خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است. برای به دست آوردن بهترین عملکرد خواص PCM، یک ساختار جدید گرمایشی طراحی گردیده که در آن لوله های انتقال حرارت در یک لایه محصور مواد تغییر فاز بدون بتن ریزی قرار می گیرند. رابطه زمان ذخیره سازی حرارتی PCM، با دمای لایه سطحی کف دردماهای مختلف آب گرم بررسی شده و با استفاده از روش آنتالپی، زمان ذخیره سازی حرارتی PCM تحت دماهای مختلف آب ذخیره، دبی آب ذخیره، پوشش کف و شرایط عایق مورد مطالعه قرار گرفته است.

با افزایش استفاده از سیستم های انرژی تجدیدپذیر و متغیر بودن دسترسی به این نوع انرژی، جهت پایداری سیستم نیاز به سیستم های ذخیره سازی انرژی است. در این میان، سیستم های ذخیره سازی انرژی با خصوصیات و کاربردهای مختلفی وجود دارد که سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده یکی از آن ها است. در مقاله حاضر، جدیدترین پژوهش ها وسیستم های نوین در زمینه ذخیره سازی انرژی برپایه فشرده سازی هوا و خصوصیات آن ها با طبقه بندی و مقایسه فرایندهای این سیستم ها، مورد بررسی قرار گرفت. وجه مشترک همه این سیستم ها استفاده از هوای فشرده، یا به بیان بهتر سیال تراکم پذیر، برای ذخیره سازی انرژی به صورت پتانسیل مکانیکی است. از نظر نحوه ذخیره شدن هوا می توان این سیستم ها را به سه دسته هم حجم، هم فشار و مایع سازی تقسیم کرد. با توجه به پیچیدگی های متعدد سیستم های مورد بررسی در مقاله حاضر، آن ها به دو دسته اصلی ذخیره سازی انرژی هوای فشرده به همراه ذخیره سازی حرارتی و سیستم های نوین و ترکیبی تقسیم بندی شدند. رشد و توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با ذخیره سازی حرارتی، به علت بالا بودن هزینه سرمایه ای، دشوارتر به نظر می رسد اما سیستم های نوین و ترکیبی باوجود این که کمی فراتر از مرزهای تکنولوژیکی موجود هستند، به واسطه ترکیب و تجمیع فناوری فشرده سازی هوا با فناوری های دیگر نظیر سیستم های کاهنده فشار گاز شهری، تلمبه ذخیره ای و مایع سازی هوا می توانند نقش به سزایی در چشم انداز ذخیره سازی انرژی داشته باشند.