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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/501001
Projekttitel
Eignung von Kavernen für die Druckluftspeicherung mit Wärmerückgewinnung
Projekttitel Englisch
Demonstration of the ability of caverns for compressed air storage with thermal energy recuperation

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)
Test plant, compressed air energy storage, thermal energy recuperation
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Die Druckluftspeicherung wird als umweltschonende Technologie zur Speicherung von Energie in grossen Mengen erprobt. Eine Kaverne (verlassener Tunnel) wird als Druckluftspeicher genutzt und mit einem thermischen Energiespeicher gekoppelt, um die Zykluseffizienz auf rund 75% zu steigern.
Kurzbeschreibung
(Englisch)

The goal is the construction of a test plant to assess the feasibility of an advanced adiabatic compressed air energy storage (AA-CAES) system with thermal energy recuperation. For the test plant, a section of a dismissed tunnel excavated between Loderio and Pollegio (TI) for construction purposes of the Gotthard Basistunnel will be used and adapted correspondingly. The geological conditions of the selected tunnel section might be considered representative for the crystalline portion of the Swiss Alps. The aim of the pilot plant is to test and evaluate the design and operational conditions of the different plant components including the behaviour of the rock massif under cyclic charging/discharging operation. A future scale-up of the AA-CAES system could achieve efficiencies in the range of 75% and thus would be an attractive option to handle power fluctuations in the fast-growing electricity generation from wind and solar photovoltaics.

Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Zugehörige Dokumente
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
Zugehörige Dokumente
Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Deutsch)
Die weltweit erste Pilotanlage eines adiabatischen Druckluftspeichers wurde in den Schweizer Alpen gebaut und getestet, mit dem Ziel die Fähigkeit unbekleideter Kavernen für Druckluftspeicherung und Wärmerückgewinnung zu untersuchen. Die Anlage, die in einem unbenutztem Schutterstollen in den Tessiner Alpen realisiert wurde, wurde für 33 bar und 550 °C heisse Luft ausgelegt. Für die Druckluftspeicherung wurden 120 m des Tunnels mittels zwei 5 m dicke Betonzapfen abgeriegelt und ein Wärmespeicher wurde in dieser Druckzone gebaut. Ausser den beiden Betonzapfen, haben alle Komponenten der Anlage problemlos funktioniert und zufriedenstellende Resultate geliefert. Die Felsdeformierung war minimal und die Verluste vom Fels selber vernachlässigbar. Der Wärmespeicher konnte erfolgreich die Wärme der einströmenden Luft entnehmen und der ausströmenden Luft zurückgeben. Die Betonzapfen haben jedoch grössere Druckverluste verursacht. Die Gesamteffizienz der Anlage belief sich auf 65-79% und die thermische Effizienz des Wärmespeichers auf 75-89%. Die Resultate sind sehr zufriedenstellend in Bezug auf die von ALACAES entwickelten Technologien (der Wärmespeicher und deren Platzierung in der Druckzone) und für den Gebrauch von unbekleideten Kavernen für Druckluftspeicherung.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ALACAES SA

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zanganeh,Giw
Schlussbericht
(Englisch)
The world’s first pilot plant of an adiabatic compressed air energy storage technology was built and tested in the Swiss Alps with the focus of assessing the ability of unlined caverns for compressed air storage with thermal energy recuperation. The plant was designed to store air at up to 33 bar and 550 °C using an unlined rock cavern. Therefore, 120 m of an unused tunnel was used by building two 5-m thick concrete plugs at the two ends. A proprietary thermal energy storage (TES) system was installed inside the pressure zone to store and release the heat. With exception of the main plugs, all components worked successfully. The rock deformation was negligible and no significant losses were measured from the rock itself. The TES performed as expected and effectively cooled down the incoming air and reheated it during discharging. However, the main plugs showed significant leakages. The plant efficiency was in the range of 65-79% and the TES had a thermal efficiency of 75-89%. The general conclusion of the project is highly favorable for ALACAES’ proprietary technologies, i.e. the thermal energy storage and its performance in a pressurized zone; and for use of unlined rock caverns for compressed air storage.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ALACAES SA

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zanganeh,Giw
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Italienisch)
Il primo impianto pilota mondiale della tecnologia di stoccaggio adiabatico di aria compressa è stato costruito è testato nelle Alpi Svizzeri con lo scopo di esaminare l'adeguatezza di caverne rocciose senza rivestimento per lo stoccaggio di aria compressa e recupero di calore. L'impianto è stato disegnato per lo stoccaggio di aria fino a 33 bar e 550 °C sfruttando una galleria esistente nel canton Ticino. Per questo scopo, una zona di pressione è stata creata, costruendo due tamponi in calcestruzzo con una larghezza di 5 m ciascuno ed una distanza di 120 m fra uno e l'altro. Un stoccaggio termico è stato costruito all'interno della zona di pressione per immagazzinare il calore. Tranne i tamponi, tutti gli altri componenti hanno soddisfatto lo loro scopo senza alcun problema. La deformazione della roccia è stata trascurabile ed entro i limiti previsti e non ci sono state perdite significative dalla roccia stessa. Lo stoccaggio termico ha efficacemente immagazzinato e rilasciato il calore e quindi ha evitato che la temperatura della caverna stessa salisse. Comunque, i tamponi hanno avuto delle perdite importanti. L'efficienza globale dell'impianto è stato di 65-79% e l'efficienza termica dello stoccaggio termico di 75-89%. La conclusione generale è molto favorevole per le tecnologie proprietarie di ALACAES, che sono lo stoccaggio termico è il suo funzionamento all'interno della zona di pressione.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ALACAES SA

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zanganeh,Giw