الرئيسية < البحوث والدراسات < تفاصيل بحث أو دراسة
Thermodynamic Performance Assessment of a 60-MW Above-Ground Compressed Air Energy Storage System Integrated with a GT12 Gas Turbine under Real Operating Conditions
| الباحث(ون): | - Khaled B. Abdusamad
- Tariq R. Aboalhol
|
| المؤسسة: | Mechanical Engineering and Energy - Libyan Academy for postgraduate Studies-Tripoli-Libya Libyan Higher Technical Center for Training and Production, Janzour,Tripoli, Libya |
| المجال: | التقنيات الميكانيكية و المواد الهندسية |
| منشور في: | العدد التاسع والثلاثون - أكتوبر 2026 |
الملخص
لا يزال الطلب على الكهرباء وقت الذروة يشكل تحديًا مستمرًا لتشغيل منظومة الطاقة في ليبيا، لا سيما خلال فترات ارتفاع درجات الحرارة المحيطة. تبحث هذه الدراسة في مقترح نظام لتخزين الطاقة بالهواء المضغوط فوق سطح الأرض (CAES) بقدرة تصميمية تبلغ 60 ميجاواط، يهدف إلى توفير دعم قصير المدى لطاقة الذروة (بمدة تفريغ تبلغ 15 دقيقة) للتوربين الغازي (GT12) في محطة كهرباء غرب طرابلس الغازية. يستند التقييم إلى بيانات التشغيل الفعلية للمحطة التي جُمعت في الفترة من 2 إلى 3 يونيو 2024، وإلى نموذج ثرموديناميكي لتقييم أداء الضاغط والتوربين. يأخذ التحليل في الاعتبار معدل التدفق الكتلي، المدخل الحراري، صافي القدرة الخارجة، وتصميم نظام تخزين الهواء المضغوط. أظهرت النتائج أن نظام (CAES) المقترح يزيد من قدرة الذروة المتاحة من حوالي 100 ميجاواط إلى 135 ميجاواط تقريبًا، وذلك من خلال إحلال هواء الخزانات محل عمل الضاغط بالكامل. وعلى الرغم من الزيادة في استهلاك الوقود اللازمة لتعويض انخفاض درجة حرارة الهواء المخزن المحقون، يحقق النظام تحسنًا كبيرًا في صافي القدرة الكهربائية الخارجة مقارنة بحالة الأساس. وعلاوة على ذلك، يُظهر التكوين المعياري المقترح للتخزين فوق سطح الأرض (باستخدام 30 خزاناً صناعياً بضغط 40 بار) جدوى عملية للمناطق التي تفتقر إلى التكوينات الجيولوجية الجوفية المناسبة. وتؤكد الدراسة أن دمج أنظمة (CAES) مع محطات التوربينات الغازية القائمة يمثل حلًا عمليًا لتحسين موثوقية الشبكة والمرونة التشغيلية..............
الكلمات المفتاحية:............ تخزين الطاقة بالهواء المضغوط (CAES)، التوربين الغازي، GT12، التخزين فوق سطح الأرض، التحليل الديناميكي الحراري، دعم القدرة وقت الذروة.
Abstract
Peak electricity demand presents a continuing challenge to power-system operation in Libya, particularly during periods of high ambient temperature. This study examines a proposed 60-MW above-ground Compressed Air Energy Storage (CAES) system intended to provide short-duration peak-power support for the GT12 gas turbine at the West Tripoli Gas Power Plant. The proposed discharge duration is 15 minutes. The assessment draws on plant operating data collected on June 2–3, 2024, and on a validated thermodynamic model used to evaluate compressor and turbine performance. The analysis considers mass-flow rate, heat input, net power output, and the sizing of the compressed-air storage system. The results demonstrate that the proposed CAES system increases the available peak power from approximately 100 MW to 135 MW by completely offsetting the compressor work. Despite an increase in fuel consumption required to compensate for the lower temperature of the injected stored air, the system achieves a significant enhancement in net electrical power output compared to the baseline. Furthermore, the proposed modular above-ground storage configuration, utilizing an array of thirty 40-bar industrial tanks, demonstrates practical feasibility for regions lacking suitable underground geological formations. The study confirms that integrating CAES with existing gas turbine plants represents a practical solution for improving grid reliability and operational flexibility......................
Keywords: ......Compressed Air Energy Storage (CAES), Gas Turbine, GT12, Above-Ground Storage, Thermodynamic Analysis, Peak Load Support.