Desarrollo de un sistema sostenible de almacenamiento energético de aire comprimido

Barthelemy Candela, Gabriel (2021). Desarrollo de un sistema sostenible de almacenamiento energético de aire comprimido. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.69218.

Description

Title: Desarrollo de un sistema sostenible de almacenamiento energético de aire comprimido
Author/s:
  • Barthelemy Candela, Gabriel
Contributor/s:
  • Llamas Moya, Bernardo
Item Type: Thesis (Doctoral)
Read date: 2021
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Department: Ingeniería Geológica y Minera
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Esta tesis aborda la tecnología de almacenamiento energético basada en el almacenamiento de aire comprimido, habitualmente conocida por sus siglas en inglés CAES (Compressed Air Energy Storage). En concreto se investiga sobre los aspectos energéticos del aire en los diferentes procesos a los que se somete en esta tecnología, particularmente los procesos de compresión y expansión, y sus correspondientes intercambios de energía térmica. Para los aspectos sobre el propio almacenamiento de aire, que es la otra componente principal de los sistemas CAES, esta tesis se basa en los conocimientos previos del Departamento de Ingeniería Geológica y Minera de Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía de la Universidad Politécnica de Madrid, y -especialmente- de los trabajos del Prof. Dr. Bernardo Llamas, también Director de esta tesis. En una primera fase, se profundiza en los aspectos electromecánicos de los procesos de compresión y expansión, aunque la verdadera novedad y avance sobre el estado del arte, se produce en la investigación y análisis de los aspectos termodinámicos y de intercambio de calor de los flujos de aire que se generan. Desde una revisión exhaustiva del estado del arte, y poniendo en juego otras tecnologías y procesos con elevadas sinergias y complementariedades con los sistemas CAES, se pretende colocar esta tecnológica de almacenamiento en el nivel que le corresponde en base a su viabilidad y eficiencia. Para ello, esta tesis se basa en trabajos previos del propio investigador, generados como artículos de investigación y capítulos de libros, algunos de ellos ya publicados en revistas de alto impacto, como los artículos relativos a FlexiCAES y BioCAES, y otros en desarrollo, como el artículo relativo a DesolCAES como línea actual de investigación, y el capítulo “Compressed Air Energy Storage Systems, Towards a Zero Emissions in Electricity” del libro “Compressed Air Energy Storage” en fase de publicación por IET. ----------ABSTRACT---------- This thesis deals with energy storage technology based on compressed air storage, commonly known by its acronym in English CAES (Compressed Air Energy Storage). Specifically, the air energy aspects are investigated in the different processes to which of this technology, particularly the compression and expansion processes, and their corresponding exchanges of thermal energy. For the other main component of the CAES systems, the air storage itself, this thesis is based on the previous knowledge of the Department of Geological and Mining Engineering of the Higher Technical School of Mining and Energy Engineers of the Polytechnic University of Madrid, and - especially- of the works of Prof. Dr Bernardo Llamas, also Director of this thesis. In a first phase, the electromechanical aspects of the compression and expansion processes are studied in depth, although the true novelty and progress on the state of the art is produced in the investigation and analysis of the thermodynamic and heat exchange aspects of the air flow generated. From an exhaustive review of the state of the art, and putting into play other technologies and processes with high synergies and complementarities with CAES systems, it is intended to place this storage technology at the level that corresponds to it based on its viability and efficiency. For this, the thesis is based on previous work by the researcher, generated as research articles and book chapters, some of them already published in high-impact journals, such as articles related to FLEXICAES and BIOCAES, and others in development, such as article related to DesolCAES and the chapter “Compressed Air Energy Storage Systems, Towards a Zero Emissions in Electricity” of the book “Compressed Air Energy Storage” to be published by IET.

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Item ID: 69218
DC Identifier: https://oa.upm.es/69218/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:69218
DOI: 10.20868/UPM.thesis.69218
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 10 Dec 2021 08:48
Last Modified: 10 Dec 2021 08:48
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