Taastuvenergia tootmise leviku suurenemisega on pikaajalise energia salvestamise arendamine muutunud trendiks ning suuremahulise pikaajalise energia salvestamise tehnilised viisid hõlmavad peamiselt pumpelektrijaamade, sulatatud soola termilise salvestamise, vedelvoolu salvestamise, suruõhu salvestamise ja vesiniku salvestamise viise viies kategoorias. Praeguses etapis on pumpelektrijaamade rakendus kõige küpsem, kuid suruõhu energia salvestamise eelised on ulatuslik, kõrge efektiivsus, madal hind, keskkonnakaitse ja puhtus ning geograafiliste piirangute puudumine, mis eeldatavasti saab pumpelektrijaamade täienduseks.
Suruõhuga energia salvestamine kuulub pikaajalise energia salvestamise hulka ning selle laadimis- ja tühjendustsükkel võib ületada 4 tundi või päeva, kuid olla energiasalvestussüsteemi jaoks oluline, reguleerides uute energiatootmise kõikumisi.
Hiina Teaduste Akadeemia Inseneri Termofüüsika Instituudi Energia Salvestamise Uurimis- ja Arenduskeskuse direktori XuYuJie sissejuhatuse kohaselt on meie riigi elektrisüsteemil tulevikus uut tüüpi energiaallikad, mis on peamine elektrisüsteem. Tuuleenergia, fotogalvaaniline energia ja muu taastuvenergia tootmine on kõikuv ja katkendlik. Kui elektrivõrku on ulatuslikult ühendatud, tekitab see turvariske. Praegu on vaja energia salvestussüsteemi kui paindlikku ja vahelduvat ressurssi elektrisüsteemi reguleerimiseks. Suruõhuga energia salvestamine on üks olulisemaid aspekte.
„Suruõhul põhinev energia salvestamise tehnoloogia ei ole uus, traditsioonilist suruõhul põhinevat energia salvestamise tehnoloogiat on Saksamaal ja Ameerika Ühendriikides juba aastaid rakendatud, kuid traditsiooniline suruõhul põhinev energia salvestamise tehnoloogia sõltub fossiilkütustest, vajadusest suurte looduslike koobaste järele, madalast energia salvestamise efektiivsusest ja muudest probleemidest tulenevalt on ulatuslik edendamine alati piiratud.“ Xu Yujie ütles, et Hiina täiustatud suruõhul põhinev energia salvestamise süsteem taaskasutab surusoojust, ei kasuta enam fossiilkütuseid ning seda saab kasutada mitmesugustes vormides, näiteks maapealsetes salvestusseadmetes, tehiskambrites ja maa-alustes looduslikes koobastes salvestuskambrite ehitamiseks. Lisaks parandab süsteem oluliselt energia salvestamise efektiivsust.
Praegu on Hiina ehitanud esimese rahvusvahelise 100 MW täiustatud suruõhuenergia salvestamise tehnoloogiat kasutava demonstratsioonelektrijaama ja ühendanud selle edukalt elektrivõrku elektri tootmiseks. Elektrijaam asub Zhangbei maakonnas Hebei provintsis ning see on maailma suurim ja parima jõudlusega uus suruõhuenergia salvestamise elektrijaam. See suudab toota kuni 132 miljonit kWh elektrit aastas, pakkudes tippvõimsuse kaitset umbes 50 000 kasutajale. Samal ajal saab säästa 42 000 tonni tavalist kivisütt ja vähendada 109 000 tonni süsinikdioksiidi heitkoguseid aastas.
Millised on surugaasil energia salvestamise eelised teiste uut tüüpi energia salvestamise ees? Üldiselt võib seda kokku võtta kui ohutust, pikka eluiga ja tugevat plahvatusjõudu. Esiteks on surugaasil energia salvestamine väga ohutu. Võtke näiteks veeldatud süsinikdioksiidi energia salvestamise projekt, kuna süsinikdioksiidi veeldamine on väga lihtne, seega vajab selle salvestamine vaid mõne megapaskali rõhku, ei pea muretsema gaasi kõrgsurve salvestamise varjatud ohu pärast. Samal ajal on süsinikdioksiid mittetoksiline, mittesüttiv ja plahvatusohtlik ning selle enda ohutus on väga hea. Lisaks, kuna tegemist on täielikult mehaaniliste seadmetega, võib suruõhu energia salvestamise süsteemide eluiga normaalse hoolduse korral ulatuda 30–50 aastani. „Suruõhul energia salvestamine on termilisel tsüklil põhinev füüsikaline protsess, millel on loomulikud eelised ohutuse ja jõudluse halvenemise osas ning mida peetakse üheks paljulubavamaks suuremahuliseks energia salvestamise tehnoloogiaks.“ Nendele eelistele tuginedes on Hiina Teaduste Akadeemia Inseneri Termofüüsika Instituudi teadur Chen Haisheng öelnud, et suruõhu energia salvestamise tehnoloogia rakendamine on suure strateegilise tähtsusega ja tohutu turunõudlusega riigi kahekordse süsiniku strateegiliste eesmärkide realiseerimiseks ja looduskeskkonna parandamiseks.
Tasub mainida, et suruõhu energiasalvestuse energiapurse on suhteliselt tugev. See võib teatud erirakendustes otse toimida. Näiteks suurtes laevades kasutatavate diiselmootorite puhul hoitakse suruõhku tavaliselt rõhupaagis ja see toimib otse kolvile spetsiaalse käivitusklapi kaudu, et pöörata väntvõlli enne kütuse sissepritse alustamist. See paigutus on kompaktsem ja odavam kui sama suurusega elektriline käivitusmootor ning suudab pakkuda äärmiselt suuri võimsuspurskeid, mis on vajalikud ilma laeva generaatorit ja jaotussüsteemi liigselt koormamata.
Suruõhu energiasalvestussüsteemide puhul tugevdab Hiina veelgi laiaulatuslikke demonstratsioone ja rakendusi, kogub kogemusi projekteerimises ja ehitamises ning arendab terviklikku ja küpset tööstusketti, et veelgi kiirendada nende ehitamist ja rakendamist.
Postituse aeg: 14. september 2023
