Berechnungsformel für adiabatische Druckluft-Energiespeicherung bei mittlerer Temperatur

Um den technisch-ökonomischen Vergleich von reinen Stromspeichertechnologien wie Pumpspeichern und Batterien mit thermo-mechanischen Speichern wie Druckluftspeicherkraftwerken zu ermöglichen

Wie beeinflusst die Temperatur die Aufnahmefähigkeit der Luft?

Die maximale Aufnahmefähigkeit der Luft für Was-serdampf wird durch den Sättigungsdampfdruck ps beschrieben. Wie viel Wasser in der Luft aufgenom-men werden kann, ist allein eine Funktion der Tem-peratur. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Auf-nahmefähigkeit deutlich zu (. 3).

Wie wirkt sich die Temperatur auf die Aufnahmefähigkeit aus?

Mit zunehmender Temperatur nimmt die Auf-nahmefähigkeit deutlich zu (. 3). Bei Abkühlung von Luft besteht deshalb stets die Gefahr, dass der enthaltene Wasserdampf auskon-densiert und Kondensat entsteht. Kondensat kann auch ausfallen, wenn durch die Ver-dichtung der Sättigungsdampfdruck überschritten wird.

Was ist ein ungekühlter Druckluftspeicher?

Eine Variante dieses Konzepts ist der ungekühlte adiabate Druckluftspeicher (Abkürzung: UA‐CAES). Hier dient die komprimierte Luft gleichzeitig als Wärmespeichermedium (. 11.3). Dies stellt hohe Anforderungen an die Materialien des Speicherbehälters, da dieser sowohl hohen Drücken als auch hohen Temperaturen ausgesetzt ist.

Was ist der Unterschied zwischen einem adiabaren und einem Wärmespeicher?

Beim adiabaten Druckluftspeicher sind zudem vergleichsweise hohe kapazitätsspezifischen Investitionen zu erwarten, da ein separater Wärmespeicher benötigt wird. Die kleineren Systeme sind insbesondere leistungsspezifisch durchgehend teurer als die größeren.

Was ist der theoretische Energiebedarf für die Verdichtung der Luft?

Der theoretische Energiebedarf für die Verdichtung der Luft ist somit abhängig vom Verdichtungsverhält-nis und der Art der Zustandsänderung. Während die isotherme Verdichtung zu der geringsten spezifischen Arbeit führt, ist der reale Zustandsverlauf bei der Ver-dichtung (polytrope Verdichtung) näher an der rever-siblen adiabaten Verdichtung.

Was ist ein reiner Druckluftspeicher?

Bei einem reinen Druckluftspeicher würde dies aber bedeuten, dass für ein gegebenes Speichervolumen nur eine sehr kleine gespeicherte Energiemenge realisierbar wäre. Anders wäre es, wenn die Druckluft unter einer Wassersäule gelagert wäre, so dass beim Laden des Speichers Wasser nach oben gedrängt wird.