Materiały konferencyjne SEP 2022

3. OBLICZENIA SYSTEMOWE Uzyskanie wysokiego stopnia dopasowania wyników eksperymentalnych i numerycznych po- zwala na przeprowadzenie wstępnych obliczeń systemowych dla instalacji magazynowania energii w sprężonych gazach. Założono, że rezerwuar sprężonego powietrza do ciśnienia 5 MPa stanowić będzie szyb kopalniany o objętości 60 000 m 3 . Obliczenia wskazały sprawność ener- getyczną instalacji na poziomie 70%. System w tej konfiguracji może zmagazynować około 140 kWh energii. Na Rysunku 8 przedstawiono przykładowe zestawy charakterystyk omawia- nego systemu. Rys. 8. Przykładowe charakterystyki cyklu działania adiabatycznego systemu CAES Figure 8 Examples of cycle characteristics of adiabatic CAES Jak zaprezentowano na Rysunku 8, cykl systemu został podzielony na trzy fazy: fazę łado- wania, fazę magazynowania i fazę rozładowania. Eksploatacja systemu A-CAES została zapla- nowana na pracę w cyklu dobowym, przy czym faza ładowania przewidziana została na ośmiogodzinny okres szczytu produkcji energii elektrycznej w systemie. Faza rozładowania trwać ma 3 godziny, w czasie których następuje rozprężenie zmagazynowanego powietrza od ciśnienia 5 MPa do ciśnienia 3,6 MPa. Obliczenia uwzględniły również pracę zasobnika ciepła TES. Charakterystyki odnoszące się do zasobnika ciepła przedstawiono na Rysunku 9. Rysunek 9 przedstawia temperatury powietrza opuszczającego zasobnik ciepła podzielony na 4 sekcje (TES2-1 – TES2-4). Zgodnie z założeniami systemowymi, temperatura powietrza opuszczającego zasobnik TES nie może przekroczyć 30 C, co odzwierciedla średnią tempera- turę górotworu. Zauważyć można, że temperatura powietrza po opuszczeniu zasobnika w fazie rozładowania (t 6 ) jest niższa od maksymalnych temperatur osiąganych w fazie ładowania. Za- łożono, że niezbędne jest zachowanie stałych parametrów pracy ekspandera, przez co niedo- puszczalne są wahania temperatury gazu opuszczającego zasobnik TES. Jednakże wiąże się to z utratą części potencjału energetycznego systemu i zmniejsza wartość sprawności egzerge- tycznej zarówno zasobnika TES jak i całej instalacji A-CAES.