چین راهاندازی کامل دو واحد از پروژه ذخیرهسازی انرژی با هوای فشرده در غارهای نمکی استان جیانگسو را به پایان رساند. این پروژه که در شهر چانگژو قرار دارد، در مجموع ۷۰۰ مگاوات ظرفیت دارد؛ هر واحد ۳۵۰ مگاوات. بهرهبرداری کامل از این پروژه میتواند بازده تبدیل انرژی آن را به بیش از ۷۰ درصد برساند.
به گزارش دیجیاتو به نقل از Interesting Engineering، پروژه ذخیرهسازی انرژی با هوای فشرده در غار نمکی جینتان که با نام Huaneng Jintan شناخته میشود، به «ابرپاوربانک» معروف شده است. این تأسیسات از غارهای نمکی عمیق برای ذخیرهسازی هوای فشرده استفاده میکند.
ذخیرهسازی انرژی با هوای فشرده از برق مازاد در زمانهایی که تقاضا کاهش پیدا میکند برای بهکار انداختن کمپرسورها استفاده میکند. این تجهیزات هوا را با فشار بالا به غارهای زیرزمینی منتقل میکنند تا هنگام افزایش تقاضای برق، هوای ذخیرهشده آزاد و برای تولید برق استفاده شود. در پروژه جینتان، غارهای نمکی نقش مخزن ذخیره هوا را بازی میکنند؛ ساختار متراکم و نفوذناپذیر بالای سازندهای نمکی به کاهش خطر نشت هوا در دورههای طولانی کمک میکند.
مکانیزم کار به این شکل است که در زمان پایینبودن تقاضای برق، برق مازاد شبکه برای فشردهسازی هوا تا بیش از ۱۳۰ اتمسفر استفاده میشود. سپس هوای فشرده به غارهای زیرزمینی منتقل میشود و با افزایش تقاضا، هوای ذخیرهشده آزاد و وارد سامانه تولید میشود تا توربینها را به حرکت درآورد و برق تولید کند.
نکته مهم فنی این پروژه، بازیابی گرماست. این تأسیسات گرمای تولیدشده هنگام فشردهسازی هوا را هم ذخیره میکند تا در ادامه چرخه تولید برق دوباره مورد استفاده قرار بگیرد. هدف از این فرایند، کاهش اتلاف انرژی در چرخه ذخیرهسازی و تولید برق است؛ همان حلقهای که پیشتر بازده این فناوری را پایین نگه میداشت.
برای همین منظور، پروژه به مجموعهای از مخازن بزرگ آب مجهز شده است که گرمای تولیدشده هنگام فشردهسازی هوا را در خود نگه میدارند. این مجموعه بزرگترین نمونه از نوع خود در آسیا محسوب میشود و شامل ۱۶ مخزن کروی است که هرکدام ظرفیت ذخیره ۳۵۰۰ مترمکعب آب را دارند؛ مجموع ظرفیت این مخازن به ۵۶ هزار مترمکعب میرسد. گرمای حاصل از فشردهسازی هوا در این سامانه ذخیره میشود و بعداً برای گرمکردن هوای فشرده آزادشده بهکار میرود.
پروژه جینتان همچنین به سامانهای برای انتقال و تزریق حجم بالای هوا مجهز شده است. در این مجموعه چاهی وجود دارد که بزرگترین چاه دریافت و تزریق گاز در بخش ذخیرهسازی هوای فشرده چین توصیف شده است.
چین در سالهای اخیر پروژههای ذخیرهسازی انرژی در غارهای نمکی را توسعه داده است؛ فناوریای که میتواند برای ذخیره برق مازاد و پاسخگویی به تغییرات تقاضا در شبکه برق بهکار بیاید.
اهمیت این پروژه فقط در عدد ظرفیت آن نیست. انتقال انرژیهای تجدیدپذیر یکی از بزرگترین چالشهای شبکههای برق در جهان است: خورشید و باد همیشه و بهاندازه نیاز تولید نمیکنند و بدون ذخیرهسازی، برق مازاد هدر میرود و در ساعات اوج مصرف کمبود ایجاد میشود. باتریهای لیتیومی برای پاسخ سریع مناسباند اما برای ذخیرهسازی طولانیمدت و حجم بالا گران و محدودند. ذخیرهسازی هوای فشرده در ساختارهای زمینشناختی بهعنوان جایگزینی با طول عمر بسیار بالا و هزینه کمتر بهازای هر مگاوات ساعت مطرح میشود؛ به شرطی که بازده چرخه قابل قبول باشد. رسیدن به بازده بالای ۷۰ درصد با بازیابی گرما، همان شرطی است که این فناوری را از یک نمایش فنی به یک گزینه اقتصادی تبدیل میکند.
با این حال، این مسیر بدون محدودیت نیست: وابستگی به وجود غارهای نمکی مناسب، زمان و هزینه ساخت، و پیچیدگی مهندسی زیرزمینی، آن را به پروژههایی در مقیاس ملی مثل نمونه چینی گره میزند. آنچه جینتان نشان میدهد این است که با هر واحد ۳۵۰ مگاواتی، ذخیرهسازی هوای فشرده اکنون در مقیاسی کار میکند که با هدفهای انتقال انرژی و امنیت شبکه برق همتراز باشد.