Study of a Small Scale Combined Pumped Water Storage and Compressed Air

Abstract: Den nuvarande utvecklingen inom förnybar energi har lett till en större efterfrågan av energilagring. Denna rapport har som mål att kombinera två av dem mest använda metoderna: pumpkraftverk och tryckluftslagring. Genom att använda en stängd trycktank med en volym på 200 m 2, lagrar systemet energi i komprimerad luft och vattnets gravitationella potentiella energi. Två olika laddningsmetoder och urladdningsmetoder har undersökts för att se beteendet av det småskaliga systemet, en "långsam process" och en "snabb process". I den första processen pumpas vatten upp och släpps ut i små steg där värmeöverföringen betraktas för varje steg. I den andra processen antas det att vatten pumpas upp och släpps ut kontinuerligt, där ingen värme överförs från luften till vattnet, endast när tanken är full. Den högsta verkningsgraden var 70.7% för den långsamma processen. Det visade sig att den snabba processen kunde nå en högre verkningsgrad om lagringstiden mellan laddning och urladdning var kort. Ett liknande pumpkraftverks system skulle ha 81% verkningsgrad då turbinen och pumpen har 90% verkningsgrad vardera. Även fast energidensitet ökar, visar den ekonomiska analysen att detta system är inte är värt att investera i.