कंप्रेस्ड एयर एनर्जी स्टोरेज: परिभाषा

कंप्रेस्ड एयर एनर्जी स्टोरेज (CAES)

स्टोरेज तकनीक, जो फ़ालतू बिजली से हवा को दबाकर गुफाओं या टैंकों में भरती है और फिर उसे टरबाइन से फैलाकर दोबारा बिजली बनाती है।

CAES में बिजली से चलने वाले कंप्रेसर हवा को आम तौर पर 40–100 bar तक दबाकर नमक की गुफाओं, भूमिगत जलभृतों, कठोर चट्टानों की गुफाओं या बनाए गए टैंकों में भरते हैं। डिस्चार्ज के समय हवा एक एक्सपैंडर या गैस टरबाइन से छोड़ी जाती है। इंजीनियरिंग की असली चुनौती गर्मी है: दबाने पर हवा बहुत गर्म होती है और फैलने पर ठंडी।

डायबैटिक CAES कंप्रेशन की गर्मी बाहर छोड़ देता है और फैलाने से पहले हवा को प्राकृतिक गैस जलाकर दोबारा गर्म करता है। जर्मनी का Huntorf (1978, 321 MW) और अलबामा का McIntosh (1991, 110 MW) इसके क्लासिक उदाहरण हैं, जिनकी इलेक्ट्रिकल राउंड-ट्रिप दक्षता क्रमशः लगभग 42% और 54% है।
एडियाबैटिक CAES कंप्रेशन की गर्मी को थर्मल स्टोर में रखकर दोबारा इस्तेमाल करता है और बिना ईंधन के 60–70% दक्षता का लक्ष्य रखता है।
आइसोथर्मल CAES लगभग स्थिर तापमान पर कंप्रेशन की कोशिश करता है; यह अब भी ज़्यादातर प्रयोग के स्तर पर है।

आइसोथर्मल कार्य: W = p1 V1 ln(p2/p1)
उदाहरण: 70 bar पर 1 m³ को आइसोथर्मल रूप से 1 bar तक फैलाने पर ≈ 7.0 MPa x 1 m³ x ln 70 ≈ 29.7 MJ ≈ 8.3 kWh

चीन ने 2021 से कई बड़े एडवांस्ड CAES प्लांट चालू किए हैं, जिनमें हुबेई और शानदोंग में नमक की गुफाओं वाली 300 MW श्रेणी की यूनिटें शामिल हैं। जहाँ उपयुक्त भूगर्भ मौजूद हो, वहाँ लंबी अवधि के स्टोरेज में CAES का मुकाबला पंप्ड हाइड्रो से होता है।

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