A comprehensive Thermoeconomic assessment of liquid air and compressed air energy storage with solid/liquid/hybrid thermal energy storage (TES): Addressing air and TES material storage cost impacts
Notice bibliographique
Résumé
Present study undertakes a comprehensive thermoeconomic evaluation of Liquid Air Energy Storage (LAES) and Compressed Air Energy Storage (CAES), with a focus on cost implications concerning exergy and energy storage, material containment, and TES units. By addressing previous uncertainties, we aim to enable informed decision-making in the energy sector. The investigation unveils a significant spatial disparity between CAES and LAES systems. CAES allocates considerable space to Compressed Air Storage (CAS), while LAES dedicates a similar volume to TES unit containment as Liquid Air Tanks (LAT). When considering all spatial factors affecting energy density, LAES demonstrates an impressive energy density advantage, surpassing CAES by a factor of 6.9. In the assessment of air storage, we emphasized the importance of cushion gas analysis for underground storage (UG), highlighting the cost-effectiveness of salt caverns, especially for short-term power generation in CAES. In contrast, our analysis of LAES shows that costs increase significantly in systems with lower power capacities, particularly those below 400 MW. Regarding the cost impact of various TES materials, our findings reveal distinct patterns. For CAES, solid TES materials are cost-effective for pressures below 110 bar, while liquid TES materials are more suitable beyond this threshold. In LAES, the dynamics differ. Solid TES materials exhibit considerably higher costs, making hybrid TES, especially at charging and discharging pressures of 150/90 bar, an attractive option, offering a 14 % cost reduction. Our comprehensive evaluation highlights substantially higher storage costs for LAES due to extensive TES material and air storage requirements. Economic analysis indicates that non-storage equipment costs are similar for both technologies, but LAES faces a 3.1 times higher cost for material containment, resulting in a 65 % higher total cost than CAES. The choice between CAES and LAES depends on project-specific needs and budget constraints, with LAES showing exceptional potential, particularly in areas where geological limitations affect CAES feasibility. • Comprehensive cryogenic tank size calculations reduce errors at low power. • Hybrid TES advancements: CAES, solid TES below 110 bar, liquid TES above; LAES, 14 % cost reduction with hybrid TES. • Air storage is economical in LAES, yet drives higher total plant costs for efficient alternatives. • LAES holds potential but grapples with elevated storage expenses, including TES materials and air storage. • CAES plant demonstrates significantly better cost compared to LAES.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».