Systemanalyse af Compressed Air Energy Storage - Balmorel

Kompressorerne tryksætter luften, der herved varmes op. Exergien i luften trækkes ud
for at sænke temperaturen inden, luften ledes ned i lageret. Dette gøres i
varmevekslerne, der overfører exergi fra luften til et andet medie.
En stor del af exergitabet ligger i kølingen af luft med omgivelserne. Det er derfor
naturligt, at et anlæg bør kobles til fjernvarmenettet, hvis dette er muligt. Salg af
fjernvarme vil have en vigtig påvirkning af driftsøkonomien for CAES-anlægget.
Koblingen med fjernvarmenettet kan også medføre en bedre energiudnyttelse af
kraftvarmeværkerne. Hvis efterspørgslen på varme er høj, men efterspørgslen på el
ikke følger med, kan man vælge at øge elproduktionen og sænke varmeproduktionen
på værket. Det bør give en bedre energiudnyttelse af værket. Der mangler nu noget
varmeproduktion, men der er overskud af elproduktion. Den overskudne el kan bruges
til at lagre luft i CAES-anlægget og der bliver dermed produceret den manglende
varme. Et “spildprodukt” heraf vil være oplagring af trykluft. Dette scenarie vil
umiddelbart have sine fordele om natten i de kolde tider, hvor elektricitetsbehovet er
lavt og varmebehovet er nogenlunde som i dagtimerne.
Kompressionstrinnet i et CAES-anlæg er derfor som et elvarmeanlæg.
5.4.2 Trykluftslageret
I kavernen er der flere parametre der sætter begrænsninger for udnyttelse af pladsen
og påvirker andre komponenter.
Når kavernen tidligere er beskrevet som enten værende “tom” eller “fuld” er det pga.
trykbegrænsninger i kavernen. Idet kavernen ligger langt nede under jordoverfladen,
vil et højt tryk være nødvendigt for at undgå kollaps. Kavernen er derfor ikke som
sådan tom, men det er ikke muligt at udnytte det resterende tryksatte luft.
Minimumstrykket i kavernen er, som tidligere nævnt, 43 bar for Huntorf-CAES og 45
bar for McIntosh-CAES. Der er ikke store exergimæssige tab ved at have dette
minimumstryk, eftersom det antages at luften ikke taber tryk. Der er et tryktab i
forbindelse med lagringen, men den antages at være negligibel. Denne mængde skal
derfor naturligvis ikke tryksættes igen ved en ny kompression. Der vil dog, i
forbindelse med at kavernen indeholder en del luft der ikke udnyttes, være en
ekstraudgift til konstruktionen af lageret, der dermed skal laves større, end hvis al
luften i lageret kunne udnyttes.
Trykket i et fyldt lager kan være meget højt. Eksempelvis er trykket i naturgaslageret i
Lille Torup omkring 160-230 bar [3b]. Ulempen ved at komprimere luften til høje
tryk, er at trykluften drøvles, inden det ledes gennem turbinen og det vil medføre store
exergitab. Fordelen ved høje tryk er, at et mindre kavernevolumen er nødvendigt.
Hvis en udskyllet salthorst er brugt som lager, er det nødvendigt at reducere luftens
temperatur. Smeltepunktet for salt er omkring 800 °C og der er derfor en risiko for, at
saltet smelter eller deformerer, hvis der ikke bliver fjernet noget energi fra luften,
inden denne ledes ind i kavernen. Som tidligere nævnt vil det lede til store exergitab,
hvis luftens høje temperatur ikke udnyttes, hvilket giver en anden god grund til at
reducere luftens temperatur inden lagring.
Anlægget i Huntorf har to kaverner. Fordelen ved to små kaverner i stedet for en stor
er blandt andet, at kun halvdelen af anlægget er ude af drift i tilfælde af problemer
med en kaverne og ligeledes ved revision/vedligeholdelse af anlægget. Anlægget vil
14