Эффективная установка для хранению энергии в сжатом воздухе

04.10.2022

Установки по хранению энергии в сжатом воздухе не являются чем-то новым. Проблема заключалась в их относительно низкой энергоэффективности, которую успешно решили китайские ученые. На основе разработки в провинции Хэбэй создана, испытана и до конца года будет введена в коммерческую эксплуатацию самая передовая в мире воздушно-компрессионная система накопления энергии мощностью 100 МВт.

Первый в мире проект CAES (compressed air energy storage system) коммунального масштаба был реализован в Германии в 1978 году. Установка работает до сих пор, обеспечивая выходную мощность 290 МВт. Оборудование CAES нагнетает атмосферный воздух в пустоты в земле, сжимая воздух до давления порядка 140 атмосфер. КПД немецкой установки составляет 40 %, что существенно ниже гидроаккумулирующих электростанций с запасом энергии в процессе перекачки водяных масс на большую высоту (КПД до 75 %) и батарейных накопителей, КПД которых достигает 90 %, но реализуется в ходе серьезнейших финансовых вливаний.

В процессе сжатия воздуха установкой CAES выделяется много тепловой энергии. Немецкий проект не использует это тепло, а при выпуске сжатого воздуха для его подогрева использует сжигание ископаемого топлива, что в комплексе сильно снижает эффективность решения (дополнительный подогрев многократно повышает давление выходящего воздушного потока и усиливает производимую им работу - вращение турбин генераторов).

Китайские инженеры научились захватывать и эффективно хранить возникающее в процессе сжатия воздуха тепло и затем повторно использовать его уже на нагревание воздуха, подающегося на турбины. Согласно результатам испытаний, эффективность хранения тепла сохраняется на уровне 98,95 % через восемь часов и 98,73 % через 16 часов, что является самым высоким показателем среди существующих теплоаккумулирующих устройств CAES.

Параллельно в Китае реализуются другие проекты по системам сбора энергии от возобновляемых и поэтому нестабильных источников энергии, таких как Солнце и ветер. Например, в Даляне строится система хранения мощностью 100 МВт на основе ванадиевых проточных батарей, а во Внутренней Монголии, Нинся и других регионах запущены проекты по накоплению энергии как в обычных литиевых аккумуляторах, так и в более экзотических вариантах, таких, как использование маховиков. Китай стремится стать лидером в сфере накопления энергии и испытывает все возможные варианты добиться поставленных целей.

<< Назад: Нановолокно из чайного гриба заменит кожу и пластик 05.10.2022

>> Вперед: Робот-таблетка 04.10.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Растения выращены в лунном грунте 15.05.2022 Ученые из Университета Флориды (США) показали, что растения могут успешно прорастать в лунной "почве". Специалисты также выяснили, как растения биологически реагируют на лунный реголит - грунт, который радикально отличается от земного. У исследователей было 12 граммов - всего несколько чайных ложек - лунного грунта для этого эксперимента. Образцы, предоставленные НАСА, были собраны во время миссий "Аполлонов" на Луну. Чтобы вырастить свой крошечный "лунный сад", исследователи использовали лунки размером с наперсток в пластиковых чашках, в которых обычно культивируют клетки. Заполнив каждый "горшочек" примерно граммом лунной почвы, ученые увлажнили ее питательным раствором и добавили несколько семян резуховидки Таля (Arabidopsis). Так как известен генетический год этого растения, на его примере ученые могли лучше понять, как лунная почва влияет на растения - вплоть до уровня экспрессии генов. Для сравнения исследователи также посадили резуховидку в вещество, которое имитирует настоящий лунный грунт, а также смоделированные марсианские почвы и земные почвы, существующие в экстремальных условиях. Растения, выращенные на этих нелунных почвах, были контрольной группой эксперимента. Со временем исследователи заметили различия между растениями, выращенными в лунном грунте, и контрольной группой. Например, некоторые из растений, выращенных в лунной почве, были меньше, росли медленнее или отличались большим разнообразием размеров, чем их собратья. Все это были физические признаки того, что растения пытались справиться с химическим и структурным составом лунной почвы.  "На генетическом уровне растения использовали инструменты для борьбы со стрессорами, такими как соль и металлы или окислительный стресс, поэтому мы можем сделать вывод, что растения воспринимают среду лунного грунта как стрессовую", - отмечают авторы работы.  Реакция растений на лунную почву может быть связана с местом, где была собрана почва. Например, растения, которые проявляли больше признаков стресса, были выращены в так называемой зрелой лунной почве. Эти зрелые почвы подвергаются большему воздействию космического ветра, который изменяет их состав. С другой стороны, растения, выращенные на сравнительно менее зрелых почвах, чувствовали себя лучше.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025