Systemanalyse af Compressed Air Energy Storage - Balmorel

Virkningsgraderne er ikke realistiske, idet energien i trykluften ikke er medregnet og
virker derfor misvisende. Da Balmorel er lavet i et lineært ligningsprogram er det ikke
termodynamikken, der er interessant, men i stedet de ligninger der gives. For at
implementere anlægget på denne måle er man altså nødt til at manipulere med
Balmorel.
Udover virkningsgraderne er det nødvendigt at give datasættet den installerede effekt
for de to komponenter. De installerede effekter ønskes at være høje, så anlægget bedre
kan udnytte døgnets elprisvariationer.
Sc 1 Op- og afladningseffekt [MW] Op- og afladningstid [h]
200 °C 200 / 200 6,3 / 3,9
530 °C 200 / 200 6,3 / 6,7
1100 °C 200 / 400 6,3 / 6,0
tabel 5: Installeret effekt af CAES-anlægget samt drifttid.
I tabel 5 ses den installerede effekt for de to komponenter samt hvor lang tid det vil
tage at fylde lageret helt og tømme det helt.
På dette tidspunkt har de to trin ikke noget med hinanden at gøre og kan derfor
producere uafhængigt af hinanden. Forskellen i produktionen på de to trin skal
begrænses, idet kompressionstrinnet skal have oplagret noget trykluft, før det skal
være muligt for ekspansiontrinnet at producere. For at koble de to trin sammen, skal
der laves et lager.
Denne del er ikke en integreret komponent i Balmorel og skal derfor laves som en
ligning, der er afhængig af effekten af de to trin:
mlager,tid=i = mlager,tid=i-1 + Pkomp,tid=i-1 · mkkomp · τ – Pturb,tid=i-1 · mkturb · τ
Lagerindholdet i en given time er lig lagerindholdet i timen forinden plus den tilførte
mængde luft fra kompressionen fratrukket den mængde luft, der blev trukket ud af
lageret og gennem turbinerne. Koefficienterne Pkomp og Pturb har enheden kg pr. MWh.
Koefficienterne er fundet ud fra resultaterne fra DNA og gør dermed massestrømmen
ind og ud af lageret afhængig af effekten i den pågældende time. τ repræsenterer et
tidsskridt og er gennem hele projektet lig én time. Det sidste, der skal tilføjes
systemet, er lagerets nedre og øvre grænse. Den nedre grænse findes, når lagertrykket
er 50 bar. Lagerindholdet regnes som luftens masse. Det er ikke den faktiske
luftmængde i lageret, men den mængde luft der er udover minimumsmængden.
Minimumsmængden findes ved 50 bar.
Den øvre grænse findes som forskellen mellem massen af luft i lageret ved 100 bar og
minumumsmængden. Den nedre grænse sættes til 0 kg og den øvre sættes til 7551 ton
svarende til et volumen på 150.000 m 3 . Denne lagerstørrelse er udgangspunktet i
projektet, men der vil også blive set på andre lagerstørrelser.
Effekten varierer fra 0 MW til den installerede effekt.
Lagerligningen sørger for at begrænse produktionen på de to delkomponenter og gør,
at lageret ikke kan oplades, hvis det er fyldt, ligesom det ikke kan aflades, hvis det er
tomt. For en dokumentation af lagerligningen henvises til Bilag III.
29