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CAES 技术的比较与替代方案
CAES 技术的比较和替代方案 在讨论绝热 CAES（例如 Storelectric 提出的技术）时，了解不同类型的 CAES 非常重要 — 本质上是传统、等温和绝热，以及这些类型的变体。它们的性质非常不同，尤其是绝热 CAES 经常与等温 CAES 混淆，例如 Lightsail、SustainX 和 General Compression 提出的 CAES。事实上，两者根本不同。请注意，所有效率均引用电网到电网和寿命，而电池通常引用端到端 [忽略辅助负载] 和第 1 天 [忽略退化]。还要注意，电池往往会引用不包括土地、电网连接、开发成本等的安装成本，而这些都包含在 Storelectric 的所有估算中。 CAES 压缩空气能储能 (CAES) 使用多余或廉价的能源（例如来自电网或可再生能源发电）将空气压缩至高压 — 通常为 70bar。当再次需要能量时，空气被释放来为涡轮机提供动力（或辅助动力），从而再生电能。由于压缩空气的能量密度不高，需要大量的空气，因此采用地质储存；现有的CAES 采用盐穴，这是目前用于大量储存天然气和其他碳氢化合物、危险废物等的众所周知的技术。尽管欧洲近 1/3 的天然气储量都存储在盐穴中，但从未发生过盐穴坍塌的情况。盐穴是人工建造的，位于盐盆内，世界各地都有。传统CAES 将空气压缩到 70bar 时，温度会升高到 ~650 o C。但空气不能储存在高于 ~42 o C 的盐穴中，否则盐穴会恶化。因此，传统的CAES 会将压缩热浪费在冷却塔中。然而，在大约环境温度下从 70bar 膨胀会使空气冷却至约 -150 o C。这不仅会冻结环境，还会冻结设备，从而破坏设备，因此需要重新加热。传统的 CAES 通过燃烧气体来吸收膨胀热量。Huntorf 和 McIntosh 使用的方法是将压缩空气送入燃气轮机，从而使涡轮机更省油。但它仍然燃烧同等规模发电站 50-60% 的天然气（对于 McIntosh；Huntorf 为 60-70%），其往返效率（所有能量输出：输入）最多为 50%（Huntorf 为 42%），尽管更现代的设备希望达到约 54%。由于膨胀是通过经过特殊改造的涡轮机进行的，因此传统的 CAES 仅适用于固定尺寸。Storelectric 的 CCGT CAES 是传统的（“CCGT” 因为它基于联合循环发电站的设计），但具有以下优点：
辩护书 - DACIS
通用飞机辅助设备 (AAE) 根据 OPNAVINST 8000.16B（海军军械维护管理计划 (NOMMP)）的指示，拨款用于采购新的 AAE 以弥补损耗，提供生产工程支持并满足海军打击战争总体规划规定的通用政策目标。具体而言，在 AAE 中采购了以下设备： - 通用和特殊炸弹架的升级、修改和可靠性改进。 - 各种导弹发射器和相关设备的升级、修改和可靠性改进。 - 纯空气生成系统 (PAGS) 的升级、修改和可靠性改进。PAGS 有两种变体，即 Marotta 纯空气压缩技术 (MPACT)/高压纯空气发生器 (HiPPAG)，目前用作携带红外 (IR) 寻的导弹的导弹发射器的机载冷却剂发生器。 - 通用 PAGS 接口组件提供电气连接和用于 PAGS 之间氮气流动的导管单元和导弹发射器。 - BRU-55 是 BRU-33 CVER（倾斜垂直）的升级版，具有电子升级功能，允许从单个 F/A-18 站携带和释放两件 MIL-STD-1760 武器。 BRU-55 由 PMA-201 作为 Mk-82 JDAM 计划的一部分开发。 - 数字改进型三重弹射架 (DITER) 通过增加武器的智能携带能力，提高了现有 BRU-42 为 AV-8B 提供的能力
Andrew LOCKLEY , Ted von HIPPEL The carbon dioxide removal potential of Liquid Air Energy Storage: A high-level technical and economic appraisal
摘要 液态空气储能 (LAES) 处于中试规模。空气冷却和液化可储存能量；再加热可使空气在压力下重新蒸发，为涡轮机或发动机提供动力 (Ameel 等人，2013)。液化需要去除水和二氧化碳，防止结冰。本文提出随后对这种二氧化碳进行地质储存——为储能行业提供一种新型二氧化碳去除 (CDR) 副产品。它还评估了实施这种 CDR 方法的规模限制和经济机会。同样，现有的压缩空气储能 (CAES) 使用空气压缩和随后的膨胀。CAES 还可以增加二氧化碳洗涤和随后的储存，但需要额外付费。CAES 每公斤空气储存的焦耳比 LAES 少——每储存焦耳可能洗涤更多的二氧化碳。本世纪，实际运营的 LAES/CAES 技术无法提供全面的 CDR（Stocker 等人，2014 年），但它们可以提供 LAES 预计的 CO 2 处理量的约 4% 和当前技术 CAES 的不到 25%。本世纪，LAES CDR 可能达到万亿美元的规模（至少 200 亿美元/年）。由于需要额外的设备，改进的传统 CAES 存在更大但不太确定的商业 CDR 机会。CDR 对 LAES/CAES 使用量增长可能具有商业关键性，而必要的基础设施可能会影响工厂的规模和布局。理论上，低压 CAES 的建议设计在一个世纪内提供了全球规模的 CDR 潜力（忽略选址限制）——但这必须与竞争的 CDR 和储能技术进行成本核算。
绝热与等温CAES
绝热与等温CAES 在讨论绝热CAES（例如 Storelectric 所提出的CAES）时，人们经常将其与等温CAES（例如 Lightsail、SustainX 和 General Compression 所提出的CAES）混淆。事实上，这两者有着根本的不同。CAES 压缩空气储能 (CAES) 使用多余或廉价的能源（例如来自电网或可再生能源发电）将空气压缩至高压 – 通常为 70bar。当再次需要能源时，空气被释放来为涡轮机提供动力（或辅助动力），从而再生电能。由于压缩空气的能量密度不高，需要大量的压缩空气，因此使用地质储存；现有的CAES 使用盐穴，这是目前用于大量储存天然气和其他碳氢化合物、危险废物等的众所周知的技术。尽管欧洲近 1/3 的天然气储量都存储在盐穴中，但从未发生过此类盐穴坍塌的情况。盐穴是人工建造的，盐盆地遍布世界各地。传统压缩空气储能系统将空气压缩到 70bar 时，温度会升高到 ~650 o C。但空气不能储存在高于 ~42 o C 的盐穴中，否则盐穴会恶化。因此，传统压缩空气储能系统会将压缩热浪费在冷却塔中。然而，在大致环境温度下从 70bar 膨胀会将空气冷却到 ~-150 o C。这不仅会冻结环境，还会冻结设备，从而毁坏设备，因此需要将热量重新放回去。传统压缩空气储能系统通过燃烧气体来释放膨胀热。Huntorf 和 McIntosh 使用的方法是将压缩空气送入燃气轮机，从而使燃气轮机更节省燃料。但它燃烧的天然气仍是同等规模发电站的 50-60%（McIntosh 为 60-70%），其往返效率（所有能量输出：输入）最多为 50%（Huntorf 为 42%），尽管更现代的设备渴望达到 ~54%。因为膨胀是通过经过特殊改装的涡轮机进行的，所以传统的 CAES 只有固定尺寸的。等温 CAES 等温 CAES（Lightsail、SustainX、General Compression）意识到压缩空气的最有效方式是在恒定的低温下。因此，他们发明了新型压缩机，可在 ~40 o C 时提取热量。然而，这只考虑了半个周期：提取的热量无法在系统内使用，因此被浪费了。这留下了与传统 CAES 相同的膨胀问题，他们声称通过从环境中吸收热量来解决这个问题：温度足够低，（例如）热泵或工业废热可以提供它。但所需的热量之多，将使任何此类清除工作都难以完成，除非是在非常特殊的地点，例如使用冶炼厂的废热。而且，新型膨胀机还不够完善；而新型压缩机也无法最大限度地提高效率、成本效益或可靠性。绝热 CAES 绝热 CAES 在整个压缩和膨胀循环中平衡热量，储存压缩热量以便在膨胀期间重复使用。RWE 已停用的 Adele 提案 https://www.youtube.com/watch?v=K4yJx5yTzO4（2'39” 视频）中展示了其原理，该提案建议将压缩热量储存在布满毛细管的陶瓷存储器中，以通过陶瓷扩散热量。砖块是陶瓷的。这实际上是两个夜间储热加热器，每个加热器都有一座塔楼那么大，它会膨胀和收缩，摩擦成灰尘（从而堵塞任何可以进入的通道）并压碎毛细管，导致非常高的维护成本和频繁的长时间停电以重建存储器。建造和隔热这样的容器成本高昂。 Storelectric www.storelectric.com 开发了其专有的绝热技术，该技术效率高（40MW 时效率约为 62%，500MW 时效率可提高至约 67%），可利用现有技术建造，经济高效，并已获得 Costain、Fortum、西门子和 Mott MacDonald 等众多跨国工程公司的认可。由于它使用“现成的”压缩机和膨胀机，因此非常可靠，几乎可以建造任何配备此类压缩机和膨胀机的规模。
锂空气电池 - 跟踪功能和故障
实践，其容量要低得多，而且其速度性能也很差。循环与高电位高有关，导致低能量效率，而随附的寄生反应会导致循环寿命短。锂，带来了其自身的一系列问题，包括较差的库仑效率（由于一系列寄生反应导致固体电解质相间（SEI）（SEI）和树突形成）。可能需要合适的膜来防止在电极上形成的氧气和降解产物的交叉，至少从原则上讲，以帮助减轻树突问题。此外，这些挑战是用于使用氧气，严格锂 - 氧气电池（LOB）的细胞，并且空气的使用带来了其他问题，这主要是由于存在二氧化碳。我们和其他人广泛讨论和审查了实验室的各种挑战。1,2，例如，我们中的一些讨论系列（Ellison等人，https://doi.org/10.1039/d3fd00091e）提出，要构建一个实用的高能量 - 能量实验室，该实验室将以适度的周期速率运行，需要将空气压缩到20 bar左右，并且需要大约100 m的碳电极（> 90％）碳电极厚度约为100 m。电解质也需要具有高沸点（约大约250°C）防止过量蒸发并具有有利的氧运输特性，例如通过，例如，溶剂分子和/或含有Apolaruorasined或烷基区域的盐。可以缓解这些要求的可能方法包括使用分层多孔结构，泵送电解质，通过细胞泵送电解质或进一步增加电池中架空气体的压力。其中一些方法表现出重要的工程挑战，可以实现，所有这些方法都带来了相关的成本和/或质量。本文仅限于对一些用于理解锂氧气中功能和故障的表征方法的简短讨论。已用于研究电池的各种技术，包括拉曼光谱研究排放产品，3 X射线光电光谱（XPS），用于研究锂SEI，4和X射线差异（XRD）5的组成，以研究晶体排放产品，以及其他许多内容，以及许多现有评论中的晶体排放产品。1,2因此，我们主要关注的是审查一些作者开发的许多方法，这些方法通常（但并非独家）涉及使用NMR光谱，然后最终通过对这些系统中使用EIS和Operando nmr的lithium-Metal So s so tarriake the Tarre fer呈现新的结果。