Парадоксы хранения энергии

аккумулирующая ГЭС

Получается, что энергия нам нужна не всегда, а лишь в определеные моменты времени. Например, мы хотим поехать на автомобиле, значит бак должен быть заправлен бензином. Или мы хотим включить электрический обогреватель. Электроэнергии должно хватить в электросети для такого простого действия. Но, энергия должна быть в момент, когда она нам нужна. В этом и состоит главный парадокс.

Энергоэффективность также играет не последнюю роль. Нажимаем на педаль газа - автомобиль потребляет энергию в виде дизельного топлива и при этом совершает полезную работу т.е. везет нас куда надо. Остановились, выключили зажигание - автомобиль ничего не потребляет, хранит топливо в баке для следующей поездки. Всё очень просто и гениально. Из-за этого нефть и её производные (бензин и дизтопливо) завоевали такую популярность, это не только эффективное, но и самое удобное топливо. Оно легко транспортируется, хранится, сжигается. С транспортом всё понятно, а вот с "тяжелой" энергетикой сложнее. Тут невозможно "нажать на газ", агрегаты работают постоянно, потребляя топливо и вырабатывая электроэнергию.

Возникает тот самый парадокс - топливо сжигается, а энергия нам в данный момент не нужна. А когда становится нужна, энергии часто не хватает на всех. Это как иметь под окнами постоянно работающий автомобиль с полупустым баком. Можно конечно сделать так, чтобы атомная станция снабжала энергией металлургические заводы, аэропорты, РЖД, военных и др. условно "постоянных" потребителей. Но как быть другим, которых намного больше? Ответ прост - взять и подключить их к "непостоянным" электростанциям. Однако, проблема в том, что невозможно совместить наши потребности с генерацией. Так например ветряки крутятся и вырабатывают энергию тогда, когда есть ветер, а не когда нам это нужно. То же относится и к солнечной энергетике.

Ветряная электростанция в Северном море

Выход есть - аккумуляторные станции. Это достаточно эффективное средство хранения электроэнергии, но слишком дорогое. Так если ветряки относительно дешевы, то аккумуляторная станция покрывающая 50% мощности ветряков стоит в 8 раз дороже самих ветряков. И это на относительно стабильном рынке, где подобные станции экзотика. Если же аккумуляторов потребуется действительно много, цены взлетят до небес. Понятно, что без серьезного прогресса в аккумуляторостроении дело не сдвинется так как для современных литий-ионных аккумуляторов поросту нет ресурсов - редкоземельных металлов. Тупик? Нет...

Гидрохранилища

Вода - отличное средство хранения энергии. Достаточно построить два бассейна один выше другого, а затем с помощью насоса питаемого от ветряков или солнечных панелей перекачивать воду из нижнего бассейна в верхний. И всё, гидроэлектростанция готова. Она очень похожа на привычную нам, но без реки. Работает точно так же: вода падает из вехнего бассейна и крутит турбины, которые вырабатывают электроэнергию. Поток падающей воды можно регулировать задвижками, регулируя таким образом количество вырабатываемой электроэнергии.

Огромным плюсом таких гидроаккумуляторов является использование воды. Её много, она экологически чистая и с ней умеют работать т.е. технологии перекачки воды давно освоены. Минус - большие площади, необходимые для организации бассейнов, они огромны. Кроме того, необходим перепад высот.

Существуют ли такие сооружения? Конечно. Вот например гидроэлектростанция в Лудингтон (США), её мощность 1,87 МВт.

ГЭС Луддингтон

А вот шесть небольших гидроагрегатов. Немного, но вода то бесплатная, из океана.

Гидроагрегаты

Это мизер по сравнению с мощностью Красноярской ГЭС - 6000 МВт. или Волжской ГЭС - 2600 Мвт. Однако, крупные гидроэлектростанции можно построить только на крупных реках. При этом, площади их водохранилищ просто огромны, как и стоимость строительства. Возникают также дисбалансы: много электроэнергии в одном регионе и дефицит в другом. Отсюда необходимость передачи энергии на большие расстояния, дорогостоящие ЛЭП, узлы, трансформаторы и т п.

Мест для строительства насосных ГЭС намного больше. Обычно выбирается гористая местность с перепадом высот 250-300 метров, как например в Таум Саук (Миссури, США).

Насосная ГЭС в Таум-Саук

Она расположена в 80 км. от ближайшей реки и представляет собой чисто гидроаккумулирующую гидроэлектростанцию, предназначенную для удовлетворения пиковых потребностей в электроэнергии в течение дня. Тут нет ветряков или солнечных панелей, станция не является генераторной. Она включает свои насосы ночью, когда энергия не нужна, и перекачивает воду в верхний бьеф. Днем, когда электроэнергия в дефиците, вода сбрасывается вниз через турбины, которые и вырабатывают необходимую энергию. И так по кругу. Хороший бизнес не так ли? Ночью электричество покупается по низкому тарифу, днем продается уже по высокому.

Гидроаккумулирующие станции расположены не только в США. Особенно много их в Китае, Японии, Южной Корее, Испании, Германии, Бельгии. Одна такая строится даже на Украине. Вода - замечательный энергоресурс, заменитель лития. Думается, что последний останется только в транспортных средствах, и то, если его хватит. Бум насосных станций только начинается, тем более, что их так просто совместить с генерацией. В горах всегда много ветра и солнца.

продолжение



ООО "Ойл-Экспо" - оптовые поставки дизельного топлива по Москве и области.

Ойл-Экспо - контактный телефон +7 495 504-15-14



Доставка топлива по Центру Москвы

Доставляем топливо в центр!