Как аккумулировать электричество из ВИЭ
Один из самых главных недостатков возобновляемых источников энергии (ВИЭ) заключается в том, что их трудно запасать. Энергетический поток ВИЭ крайне непостоянен во времени и пространстве. Непостоянство энергии ветра, волн или солнца создает трудности для операторов сети и вызывает сомнения в бесперебойности энергопоставок. Конечно, если у вас на даче стоит небольшой ветряк, то запасать избыточное электричество в аккумуляторы можно. Но если это ветропарк на 10 МВт и более, то стоимость аккумуляторов для него сравняется со стоимостью самого ветропарка, да и занимать они будут немалую площадь. Некоторые политики, бизнесмены, ученые полагают, что ВИЭ не являются экономически выгодными, т.к. необходимо в дополнение к ним прибегать к электростанциям на традиционных источниках энергии в качестве резервного источника энергии, на случай когда ветер не дует или небо затянуто облаками. Сторонниками этой точки зрения утверждается, что в отличие от ВИЭ, необходимый объем газа, нефтепродуктов или угля можно хранить в хранилище. А вот солнце или ветер загнать в резервуар не представляется возможным. Так ли это?
Европейская Комиссия профинансировала проведение ряда исследований, которые были нацелены на решение именно этой проблемы.
Первый проект касается красивого острова Hierro, самого маленького из Канарских островов, который был объявлен UNESCO Биосферным Заповедником. Правительство острова приняло решение покрывать 100% энергетических потребностей острова за счет ВИЭ. Основная роль в энергообеспечении острова отведена ветро-гидроэнергетической системе, позволяющей запасть возобновляемую энергию. В этой системе пять больших ветрогенераторов производят электричество, направляемое в сеть для местных нужд. Избыток электричества (например, ночью) используется для опреснения морской воды и прокачки этой воды на вершину холма, в искусственное озеро, расположенное на 700 м выше уровня моря. Когда ветра нет или вырабатываемого электричества недостаточно, вода из озера под высоким давлением подается вниз на гидротурбины и вырабатывается электричество. Когда энергии ветра вновь достаточно для местных нужд, цикл накопления воды в озере запускается вновь. Эта система будет введена в строй в 2010 г., опыт острова Hierro будет использован другими островами и территориями ЕС. В настоящее время остров получает электричество за счет ТЭЦ на мазуте мощностью 10 МВт. Когда новая система энергообеспечения будет введена в эксплуатацию, снижение эмиссии СО2 составит 18,7 т.
Второй проект нацелен на запасание солнечной энергии и касается местности около солнечного города Севилья на юге Испании. В данном случае энергия солнца концентрируется огромными зеркалами на вершине 50-метровой бетонной башни. Отраженные солнечные лучи нагревают теплоноситель (воду), горячий пар вращает турбину генератора. Революционность идеи заключается в том, с заходом солнца электростанция продолжает работать. Дело в том, что солнечные лучи в течение дня нагревают не только воду, но и специальные емкости с солью. Когда солнце заходит за горизонт или небо затянуто облаками, раскаленные соли вместо солнца нагревают воду, вырабатывается пар и генерируется электричество. В дневное время процесс запускается заново и соли опять запасают энергию солнца.
Это только два примера. Некоторые ученые полагают, что водород и топливные элементы могут стать еще одним вариантом запасания возобновляемой энергии, другие специалисты уверены, что электромобили, соединенные с умной сетью (smart grids), могут стать решением будущего. В любом случае, недопустимо говорить, что лучше прибегать к использованию ископаемых видов топлива вместо ВИЭ по причине невозможности запасания энергии солнца и ветра. Неоспоримым фактом является то, что ископаемые виды топлива являются запасенной энергией солнца, и лучше иметь что-то еще про запас на тот момент времени, кода они иссякнут.
Публикации по теме:22.09.2009
рубрики: Аналитика.
