„Super-Powerbank" geht online! Ein Artikel zum Verständnis der Druckluftspeicherung in Salzkavernen

de.wedoany.com-Bericht: Was ist Druckluftspeicherung?

Raum im Untergrund erschließen, Effizienz durch Technologie gewinnen – die langfristige grüne Energiespeicherung schließt Lücken in der Entwicklung erneuerbarer Energien. Druckluftspeicherkraftwerke nutzen Wärme- und Gasspeicherkreisläufe, um in Schwachlastzeiten Strom zu speichern und in Spitzenlastzeiten Strom zu erzeugen. Wie genau funktioniert das?

Das Druckluftspeicherprojekt verfügt über insgesamt 16 Wärmespeichertanks. Jeder Kugeltank kann 3.500 Kubikmeter Wasser aufnehmen. Das Gesamtvolumen des Projekts erreicht 56.000 Kubikmeter, was der Wassermenge von 22 Standard-Schwimmbecken entspricht. Es ist die derzeit größte Wärmespeichertank-Matrix mit der größten Einzelkapazität im Bereich der Druckluftspeicherung in Asien.

Die Aufgabe der Wärmespeichertanks besteht darin, die Wärme im Wasser der Kugeltanks zu speichern und sie bei Bedarf zur Stromerzeugung wieder freizusetzen, um die komprimierte Luft zu erwärmen und die Generatoreinheiten anzutreiben. Diese Kugeltanks sind wie riesige Super-„Schnellkochtöpfe", die den Siedepunkt des Wassers von 100 °C auf 180 °C anheben, wodurch mehr Wärmeenergie gespeichert und mehr Strom erzeugt werden kann.

Die derzeit größte Injektions- und Förderbohrung mit dem größten Einzelrohrdurchmesser im Bereich der Druckluftspeicherung in China ist die „Engpass"-Schlüsselpassage der Druckluftspeicherung in Salzkavernen. Das Personal gab an, dass der Luftdurchfluss durch die Bohrung innerhalb einer Stunde bis zu 2,16 Millionen Kubikmeter beträgt. Die Ingenieure haben sie mit Korrosionsschutz und Dichtungsbehandlungen versehen, was einer „lebenslangen Schutzausrüstung" gleichkommt, damit die Bohrung über Jahrzehnte stabil betrieben werden kann, ohne beschädigt zu werden oder zu lecken. Dadurch wird die Zusammenarbeit zwischen der Salzkaverne und den Maschineneinheiten erheblich verbessert, sodass die Druckluft „schnell hinein-, kraftvoll heraus- und dauerhaft gespeichert werden kann".

Der zentrale Leitstand ist das „intelligente Gehirn" des gesamten Energiespeicherkraftwerks. Auf dem großen Bildschirm sind nicht nur die Echtzeitparameter des Betriebs von Kompressoren und Generatoren an der Oberfläche zu sehen, sondern auch der Speicherzustand der Druckluft in der Salzkaverne in 1.000 Metern Tiefe auf einen Blick erkennbar. Alle Schlüsselparameter laufen hier zusammen und werden vom Betriebspersonal per Ein-Klick-Überwachung und einheitlicher Disposition verwaltet.

Von der Speicherung und Freisetzung der Hochdruckluft über die Rückgewinnung und Nutzung der Wärmeenergie im Wärmespeichersystem bis hin zur präzisen Regelung der Generatoreinheiten – all dies ermöglicht es dieser „übergroßen Powerbank", flexibel auf die komplexen und wechselnden Lastanforderungen des Stromnetzes zu reagieren und einen effizienten, sicheren und stabilen Betrieb zu gewährleisten.

Warum werden Salzkavernen für die Druckluftspeicherung gewählt?

Viele Menschen sind möglicherweise mit der Form der Druckluftspeicherung in unterirdischen Hohlräumen erschöpfter Salzbergwerke nicht vertraut. Warum werden Salzkavernen für die Druckluftspeicherung genutzt? Und welche Vorteile bietet ihre Verwendung zur Druckluftspeicherung?

Die Entstehung von Salzkavernen erfolgt während des Salzabbaus, indem Süßwasser in das unterirdische Salzbergwerk injiziert wird, um die unterirdischen Salzkristalle zu Sole aufzulösen, die dann zur Salzgewinnung an die Oberfläche gepumpt wird. Durch die kontinuierliche Auflösung des unterirdischen Salzbergwerks entstehen allmählich riesige unterirdische Hohlräume. Da Salz eine hervorragende Dichtheit aufweist und keine Gaslecks auftreten, ist es die erste Wahl für die Druckluftspeicherung.

Der Prozess der Stromerzeugung durch Druckluftspeicherung besteht darin, dass in Zeiten niedriger Stromnachfrage die überschüssige Energie des Stromnetzes genutzt wird, um Kompressoren anzutreiben, die Normaldruckluft auf über 130 Atmosphären komprimieren, welche dann in unterirdischen Salzkavernen gespeichert wird. Gleichzeitig wird durch das Wärmespeichersystem die bei der Kompression entstehende Wärmeenergie zurückgewonnen. In Zeiten hoher Stromnachfrage wird die Hochdruckluft aus der Salzkaverne gleichmäßig freigesetzt, um die Generatoreinheiten zur Stromerzeugung anzutreiben. Der gesamte Prozess erfordert keine Verbrennung fossiler Brennstoffe und erreicht echte Null-CO₂-Emissionen – wie eine maßgeschneiderte „Super-Powerbank" für das Stromnetz.