Найдешевше довгострокове сховище енергії: наукове дослідження
09 листопад 2021
Головним недоліком використання відновлюваних джерел енергії, насамперед енергії вітру і сонячного випромінювання, є їх нестабільність. Саме тому, чим більше стає частка «зеленої» електрики на ринку (наприклад, у Німеччині вона вже становить майже 40%, а в Каліфорнії перевищила позначку 55%), дедалі гострішою стає проблема балансування системи енергозабезпечення – чим заміняти нестачу електроенергії, коли падіння генерації?
Сховища енергії: які найефективніші
На сьогоднішній день основними методами управління змінним характером відновлюваних джерел енергії є ретельне прогнозування обсягів генерації сонячними та вітровими електростанціями (втім, він часто дає великі похибки), гнучке управління навантаженнями, використання потужностей, що маневрують (в умовах України – це теплоелектростанції). При цьому ефективним методом компенсації нестачі генерації є використання сховищ електроенергії.
Група американських учених, спираючись на дані Міністерства енергетики і перспективні розробки наукових лабораторій, провела дослідження ефективності використання систем зберігання електроенергії. Головним завданням було визначити, яка саме технологія забезпечить найнижчу вартість накопичення, зберігання та зворотної генерації електроенергії:
- Для коротких (до 12 годин) періодів зберігання найбільш економічними виявилися системи на основі стисненого повітря (пневматичні акумулятори), а також станції, що гідроакумулюють (ГАЕС). Великі втрати під час перетворення компенсуються дуже низькою вартістю будівництва та експлуатації таких систем.
- За ними йдуть системи на основі літій-іонних АКБ, але якщо збережуться нинішні тенденції зниження вартості літієвих акумуляторів, то вже найближчим часом вони стануть економічно вигідними для середньострокового (до 36 годин) зберігання електроенергії.
- Для тривалого (до 120 годин) зберігання електроенергії оптимальними стануть водневі системи – у період надмірної генерації вони вироблятимуть водень, який зберігатиметься у підземних сховищах. Це дуже перспективна технологія, але на сьогоднішній день вона має великі труднощі із практичною реалізацією. Але навіть за вдосконалення технології вона зможе конкурувати з літій-іонними системами накопичення за необхідності короткочасного зберігання – саме такий режим є основним для систем, де превалюють системи генерації з урахуванням ВДЕ.
