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一項新的研究發現,在廢棄的石油和天然氣井中安裝壓縮空氣儲能系統可以將系統效率提高9.5%。
當重新用于地下儲能(UES)時,廢棄的化石燃料基礎設施可以在能源轉型中發揮關鍵作用。
賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)最近的一項研究發現,廢棄的油氣井(AOGW)可以集成到壓縮空氣儲能系統(CAES)中,以利用其天然地熱。這么一來,AOGW將不是環境責任,而成為儲能的助推器。
研究人員發現,這種組合可以將CAES的效率提高近10%。
傳統的壓縮空氣儲能系統(CAES)在低能源需求期間壓縮和儲存地下空氣,并在峰值負載期間釋放空氣為渦輪機提供動力。壓縮的過程會加熱空氣并增加壓力;膨脹過程使空氣冷卻。
儲存和使用壓縮產生的熱量可以幫助提高系統的效率,并可能儲存更多的能量,這就是為什么從AOGW中添加地熱對CAES來說是一筆寶貴的資產。
到目前為止,由于棘手的經濟問題,這些系統一直難以實現商業部署,但提高效率可以為廣泛推廣鋪平道路,并使CAES項目對考慮電網規模儲能的投資者和公用事業公司更具吸引力。
該報告還指出,AOGW具有一些獨特的優勢,如穩定性和天然絕緣性。而且很容易找到:美國內政部記錄了13萬口孤兒油井,美國環境保護局估計全國還有200萬到300萬口AOGW。
研究作者說:“這些重新利用策略不僅解決了可再生能源整合的挑戰,而且通過振興廢棄場地和減少能源生產的碳足跡,提供了經濟和環境效益。”他們指出,這些儲能系統可以很容易地與可再生能源發電聯系起來。
改造現有的井比鉆探新的地下儲能設施便宜得多,而鉆探新的儲能設施可能非常昂貴。研究人員還指出,這種方法可以將項目的投資回收期縮短一年,并有助于減少價格沖擊,因為“每年的現金流入可能超過1000萬美元”
重新利用AOGW也有助于在賓夕法尼亞州(研究所在地)等依賴化石燃料行業的地區提供就業保障,創造清潔就業機會,同時減少未堵塞油井的潛在環境影響。
該研究發表在《儲能雜志》(Journal of Energy Storage)上,并得到了美國能源部能源效率和可再生能源辦公室的支持;它是通過賓夕法尼亞州立大學能源轉型再利用中心進行的,該中心旨在將化石能源基礎設施重新用于能源轉型應用。
(素材來自:Pennsylvania State University 物理儲能網、新能源網綜合) |