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압축공기저장 공동, 공기 주입 방식에 따른 저장률 분석
중국 후난공업대학 연구팀이 압축공기에너지저장(CAES) 공동의 공기 주입 방식별 에너지 저장률을 분석했다. 연구팀은 난류 유동, 실제 공기의 열물성, 기체-고체 공액 열전달, 주변 암반 열전도를 반영한 시추공-공동 결합 수치 모델을 구축하고, 독일 훈토르프(Huntorf) CAES 발전소 운전 데이터로 검증해 온도 최대 2.66 K, 압력 최대 0.30 MPa의 오차를 확인했다. 이후 반경 40 m, 부피 268,000 m3의 구형 공동과 30 m 시추공을 대상으로 8시간 동안 동일 총량을 주입하는 네 가지 방식(10 kg/s→150 kg/s 선형 증가, 110 kg/s 5시간 후 30 kg/s 3시간, 간헐 주입, 80 kg/s 일정)을 비교했다. 선형 증가 방식은 일정 유량 방식 대비 평균온도 1 K, 평균압력 0.13 MPa, 기체에 가해진 일 약 12.7%, 암반 벽면 열손실 약 11% 증가를 보였고 에너지 저장률은 85.5%에서 87.5%로 상승했다. 시추공 직경을 0.5 m에서 2.0 m로 키우면 벽면 열손실이 8.5×10^8 J에서 2.5×10^8 J로 감소했고, 주변 암반이 현무암(2.17 W/(m·K))에서 규암(5.53 W/(m·K))으로 바뀌면 전도 열손실이 약 7% 증가했다.
9월 28일
