Almacenamiento de energía mediante PTES en la industria a partir de calores residuales

Abstract

Este proyecto se ha centrado en el diseño de un sistema de almacenamiento de energía PTES (Pumped Thermal Energy Storage) a partir de 1 MW de calor residual de origen industrial a una temperatura de 90 ºC. Se diseñó una bomba de calor y un ciclo Brayton de recompresión basados en CO2 supercrítico además de un ciclo ORC (Organic Rankine Cycle) que descarga el excedente de calor almacenado. La potencia eléctrica neta del ciclo en la descarga resultó ser de 0,68 MW y el rendimiento global del ciclo (round-trip efficiency) del 50%. Además, se dimensionaron todos los elementos de dichos ciclos: tuberías, intercambiadores y turbomáquinas. El análisis económico situó el LCOS (Levelized Cost of Storage) en los 354 €/MWh con un almacenamiento para 10 horas (6,8 MWh en total).

This project has focused on the design of a PTES (Pumped Thermal Energy Storage) energy storage system from 1 MW of industrial waste heat at a temperature of 90 ºC. A heat pump and a Brayton recompression cycle based on supercritical CO2 were designed in addition to an ORC (Organic Rankine Cycle) cycle that discharges the stored surplus heat. The net electrical power of the cycle at discharge was 0.68 MW and the overall cycle efficiency (round-trip efficiency) was 50%. In addition, all the elements of these cycles were dimensioned: piping, heat exchangers and turbomachinery. The economic analysis placed the LCOS (Levelized Cost of Storage) at 354 €/MWh with a storage capacity of 10 hours (6.8 MWh in total).