Thermodynamic analysis of pumped heat energy storage based on gas cycles

In recent years, the utilisation of renewable energy sources for the power production has grown considerably. However, the variability and the unpredictability of the production of the renewable plants, in particular of wind and solar plants, can cause problems for electric grids. The integration of new energy storage systems is needed for the energy management. Pumped Heat Energy Storage is a new storage technology, based on the conversion of electricity in thermal energy. In this thesis, the state of art and the level of development of this system is presented. Successively, a numerical simulation is performed to estimate the performance of this technology, concluding that the PHES could be a valid solution in the energy storage sector.

Negli ultimi anni, lo sfruttamento di fonti energetiche rinnovabili per la produzione di potenza è cresciuto considerevolmente. Tuttavia, la variabilità e la relativa imprevedibilità della produzione di questi impianti, in particolare impianti solari ed eolici, possono causare problemi alla rete elettrica. Per la gestione dell’energia, è necessaria l’integrazione di nuovi sistemi di accumulo. Il Pumped Heat Energy Storage è una nuova tecnologia per l’accumulo di energia basata sulla conversione dell’energia elettrica in calore. In questo lavoro di tesi sono presentate lo stato dell’arte e il livello di sviluppo di questa tecnologia. Successivamente, con una simulazione numerica sono state stimate le prestazioni del sistema, concludendo che il PHES potrebbe essere una valida alternativa nel settore dell’accumulo di energia.