Аккумулятор «зеленой» энергии — воздух

Все больше и все чаще появляется информация о вводе в эксплуатацию малых и больших солнечных и ветроэлектростанций. По мере нарастания установленной мощности возобновляемых источников энергии все актуальнее назревает вопрос о накоплении и хранении энергии на время отсутствия солнечного света и дуновения ветра.

До последнего времени считалось, что наиболее надежным накопителем энергии в больших объемах являются водохранилища. Запасы воды в искусственно созданных резервуарах используют для выработки электроэнергии в ГАЭС (верхний и нижний бьеф). Однако, такой способ накопления и хранения энергии требует больших материальных затрат, занимает большие территории и не всегда экологически целесообразен.

Стоит ли говорить, что ученые всего мира пытаются найти более оригинальные решения для аккумулирования зеленой энергии, выработанной при помощи солнечных батарей, ветрогенераторов или биохимии. В поисках выхода специалистам приходится учитывать один немаловажный фактор: новые аккумуляторы энергии должны быть весьма емкими, но при этом компактными, что позволило бы разместить их неподалеку от крупных населенных пунктов.

Интересное решение проблемы предложили британские ученые, применяя для этого сжиженный воздух. В частности, проект, разработанный компанией Highview Power Storage, предусматривает использование излишков энергии для охлаждения воздуха до температуры в минус 190 °C. Полученный в результате концентрированный энергоноситель (криоген) может надежно храниться в резервуаре под давлением в 1 бар. Вкратце на моей площадке читатель уже знакомился с этой информацией.

Хранение криогенной энергии, называемое также хранилищем жидкой воздушной энергии (LAES), имеет ряд преимуществ по сравнению с батареями и перекачиваемыми гидроэнергетическими технологиями.

Технология работает, используя электричество для охлаждения воздуха до его сжижения. Этот жидкий воздух хранится в больших изолированных, но негерметичных резервуарах. Когда снова требуется электричество, система направляет жидкий воздух в теплообменник и нагревает его до температуры окружающей среды при давлении (до 70 бар), превращая в газообразное состояние. Получающаяся в результате быстрая повторная газификация используется для привода турбины, вырабатывающей электричество. Излишки охлажденного воздуха, в свою очередь, улавливаются специальным оборудованием и повторно используются для сжижения.

По информации разработчиков, нагрев криогена до температуры окружающей среды позволяет компенсировать до 50% энергозатрат всего процесса. При повышении рабочей температуры (например, за счет утилизации избыточного тепла производственных процессов) этот показатель может быть доведен до 70-75%.

Криогенные резервуары для «зеленой» энергии успешно прошли испытания и уже используются.

Примером может служить действующая 5 МВт установка для криогенного аккумулирования энергии вблизи Манчестера и «зеленая» электростанция, принадлежащая компании Scottish&Southern (г. Слау, гр. Беркшир, Великобритания), генерирующая энергию за счет переработки биомассы. В планах Highview Power Storage – последовательное повышение мощности криогенной установки с уже достигнутого уровня в 3,5 мВт до 8 мВт и даже 10 мВт. Кроме того, компания в текущем году предусматривает построить четыре огромных разжижителя, два жидких воздушных резервуара, каждый из которых способен вмещать более 7 700 тонн, в качестве аккумулятора энергии и восемь турбин мощностью 25 МВт.

Для хранения криогенной энергии не нужны токсичные или редкие материалы. Он не имеет таких географических ограничений, как перекачка гидроэнергии, которая требует места, где вода может направляться вверх. LAES также масштабируется, не будучи безумно дорогостоящим, характерным недостаткам существующих аккумуляторов. В Системах LAES используются готовые компоненты с большим сроком службы, что приводит к низкому технологическому риску.

В любом месте, где требуется долговременное хранение энергии, такая установка может успешно интегрироваться в солнечные и ветровые электростанции.

Ну а что же Украина? По заключению руководителя «Укргидроэнерго» Игоря Сироты, в этом году планируется начать строительство четвертого гидроагрегата на Днестровской ГАЭС и подготовительные работы для строительства Каневской ГАЭС. Это проекты ХХ века, устаревшие и неэффективные. Печально, что в ХХI-й век, украинских чиновников не интересуют технологии, которыми уже пользуется ЕС.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Напиши, что ты думаешь по вопросу новых аккумуляторов энергии.