Может ли вода решить проблему накопления возобновляемой энергии?

гидроаккхран

 

Согласно новому исследованию IIASA, опубликованному в журнале Nature Communications, сезонное гидроаккумулирующее хранилище, может стать доступным и устойчивым решением для хранения энергии и воды в годовом масштабе. По сравнению с другими решениями для хранения энергии, такими как природный газ, исследование показывает, что у SPHS имеется значительный потенциал для обеспечения конкурентоспособных затрат на хранение энергии.

«Энергетические сектора большинства стран претерпевают переход к возобновляемым источникам энергии, в частности к ветровой и солнечной генерации», – говорит постдок IIASA Джулиан Хант, ведущий автор исследования. «Эти источники являются не постоянными и имеют сезонные колебания, поэтому им нужны альтернативы хранения, чтобы гарантировать, что спрос может быть удовлетворен в любое время. Для решения проблем с перебоями находятся решения для кратковременного хранения энергии с помощью батарей, однако альтернатива для долгосрочного накопителем энергии, который обычно рассматривается для устранения сезонных колебаний в производстве электроэнергии, является водород, который еще не стал экономически конкурентоспособным».

Сезонное гидроэнергетическое хранилище означает закачивание воды в глубокое водохранилище, построенное рядом с крупной рекой, наполняющиеся во время высокого уровня воды или низкого потребления энергии. Когда воды мало или потребность в энергии увеличивается, запасенная вода высвобождается из резервуара для выработки электроэнергии.

Новое исследование является первым, в котором представлен глобальный анализ с высоким разрешением потенциала и затрат на технологию SPHS. В своем анализе исследователи оценили теоретический глобальный потенциал для хранения энергии и воды сезонно с помощью SPHS, сосредоточив внимание на местах с самым высоким потенциалом и самой низкой стоимостью. Они также проанализировали различные сценарии, в которых хранение энергии и воды с помощью SPHS могло бы стать жизнеспособной альтернативой. В исследование были включены топографические данные, данные о речной сети и гидрологии, оценка стоимости инфраструктуры и оптимизация проекта, чтобы определить технически подходящие участки.

Новое исследование показывает, что затраты на хранение воды в SPHS варьируются от 0,007 до 0,2 долл./м3, долгосрочные затраты на хранение энергии варьируются от 1,8 до 50 долл./МВт*ч, а краткосрочные затраты на хранение энергии варьируются от 370 до 600 долл./кВт установленной мощности выработки электроэнергии с учетом затрат на плотину, туннель, турбину, генератор, земляные работы и землю. Предполагаемый мировой потенциал накопления энергии ниже 50 долл./МВт*ч составляет 17,3 ПВт*ч, что составляет примерно 79% мирового потребления электроэнергии в 2017 году.

Исследователи обнаружили, что значительный потенциал существует для SPHS по всему миру, в частности в нижней части Гималаев, Анд, Альп, Скалистых гор, северной части Ближнего Востока, Эфиопского нагорья, Бразильского нагорья, Центральной Америки, Восточной Азии, Папуа, Горная цепь Новой Гвинеи, Саян, Яблоного и Станового в России, а также ряд других мест с меньшим потенциалом.

«Опасения по поводу периодичности и сезонности ветра и солнца могут быть обоснованными, но иногда они преувеличиваются», – говорит исследователь IIASA Эдвард Байерс, соавтор исследования. «Это исследование демонстрирует, что существует чрезвычайно высокий потенциал для использования SPHS на большей части мира, обеспечивая легкодоступное и устойчивое решение для поддержки перехода к устойчивым энергетическим системам и преодоления реальных и предполагаемых барьеров для возобновляемой энергии».

В исследовании также рассматриваются некоторые потенциальные экологические проблемы, связанные с гидроэнергетикой. Поскольку резервуары SPHS являются глубокими и построены параллельно, а не в пределах реки, воздействия на окружающую среду и землепользование также могут быть в 10-50 раз меньше, чем на традиционных гидроэлектростанциях.

Хант говорит: «Учитывая необходимость перехода к более устойчивому миру с меньшими выбросами CO2, возобновляемая энергия и накопление энергии будут играть важную роль в ближайшем будущем. Учитывая огромный неиспользованный и дешевый потенциал SPHS, он скоро будет играть Важная роль в хранении энергии и воды на ежегодной основе».

 

https://econet.ru/articles/mozhet-li-voda-reshit-problemu-nakopleniya-vozobnovlyaemoy-energii


22.02.2020