Парад батарей: зачем нужны накопители энергии и как они работают

Парад батарей: зачем нужны накопители энергии и как они работают

От накопителей энергии зависит не только работа электрического транспорта. Накопители устраняют волнообразный характер выработки/потребления, синхронизируют их, что делает эффективной генерацию энергии с помощью солнца и ветра. В мире есть много методов хранения энергии, однако основных два: химический – в батареях и гравитационный – на гидроаккумулирующих станциях. Они разные, но задачу решают единую: создают буфер между временем производства энергии и ее использования.

Сгладить пики и провалы

Главная проблема электрогенерации – неравномерное потребление энергии, его скачкообразный характер. Генераторам сложно приспособиться к этому ритму: большинство видов электростанций очень инертны, они не могут работать в режиме «старт-стоп» по необходимости. Так, тепловая станция на газе/мазуте/угле выходит на мощность за несколько часов, а атомной может потребоваться несколько суток – это самый маломаневренный источник энергии. Постоянные разгоны-торможения тепловых станций экономически нецелесообразны, а в случае с АЭС – технически сложны. Бьефы могут быть природными, но чаще всего они рукотворные. Размеры их варьируются в широких пределах. Даже небольшой бьеф, размером с олимпийский плавательный бассейн (50 метров), может хранить воды в объеме, достаточном для выработки 3,5 МВт·ч. Технически это самый простой способ хранения энергии, он по затратам несопоставим с аккумуляторными батареями в пересчете на единицу энергии. Хоть ГАЭС строятся для хранения, а не для генерации, МЭА учитывают их в числе ГЭС. Аналогично поступает «Русгидро».

Первая ГАЭС появилась в 1909 году в Швейцарии. Сегодня общие мощности таких станций в мире составляют около 140 ГВт. Лидируют Китай (32 ГВт), Япония (28,3 ГВт) и США (22,6 ГВт). Российские ГАЭС суммарно хранят 2,2 ГВт. Крупнейшая из них – Загорская на реке Кунье вблизи поселка Богородское Сергиево-Посадского района Московской области. «РусГидро» отмечает, что это «один из наиболее значимых энергообъектов объединенной энергосистемы Центра России». Ее мощность в турбинном режиме – 1200 МВт.

ГАЭС не является электростанцией как таковой, поскольку потребляет электроэнергии больше, чем вырабатывает. Потребление энергии ГАЭС – только в цикле закачки воды в верхний бьеф. В режиме генерации, как и у обычных ГЭС, КПД составляет около 90%.

Зоны затопления, необходимые для ГАЭС, значительно меньше, чем для обычных ГЭС сопоставимой мощности. Поэтому ГАЭС может располагаться в густонаселенных районах, вблизи потребителей. Как правило, так оно и делается. Например, та же Загорская ГАЭС резервирует мощности центрального региона России, в частности Москвы. ГАЭС Каскада Кубанских ГЭС регулирует подачу воды в северо-кавказские оросительные каналы и одновременно служит аккумулятором энергии для густонаселенной Кубани.

Ленинградская ГАЭС должна была располагаться на реке Шапше в Ленинградской области, но в 2017 году компания «РусГидро» отказалась от проекта. Станция предназначалась для работы в пиковой части графика нагрузок энергосистемы Северо-Запада, испытывающей дефицит высокоманевренных мощностей (в регионе располагаются три крупные АЭС – Ленинградская, Кольская и Калининская, а также ряд мощных тепловых электростанций). Курская ГАЭС на реке Сейм в городе Курчатове Курской области находится на стадии проработки. Предполагается, что она будет работать вместе с Курской АЭС, потребляя ее энергию по ночам и возвращая днем. Аналогичную роль должна играть Центральная ГАЭС на реке Тудовке в Тверской области.

ГАЭС отлично подходят для выравнивания суточных колебаний спроса на энергию АЭС – дешевую и безуглеродную, но немобильную. Для тепловых станций ГАЭС может быть подстраховкой.

Энергохранение будущего

МЭА прогнозирует, что после 2030 года около 30% новых гидромощностей придется не на генерирующие ГЭС, а на ГАЭС. То есть на простой и эффективный способ хранения энергии, к тому же экологически чистый. Если батареи нужно утилизировать по окончании срока их работы, то ГАЭС способны работать по 30–40 лет, а после замены турбин – еще столько же, а потом и еще.

Батареи продолжат дешеветь и увеличивать емкость. В одной упряжке с солнечными панелями и ветряками они будут выравнивать цикличный характер генерации от этих чистых источников. Помимо дорожного транспорта, батареи распространятся на воздушный и морской. Прототипы электрических самолетов и судов уже существуют.

Появятся новые типы хранилищ – на основе расплавленной соли, а накопители энергии на основе явления сверхпроводимости подешевеют. Возможно, мы увидим и другие способы, однако два доказавших свою надежность и экономичность сохранятся: нет никаких резонов отказываться от литиевых, серных или твердотельных батарей и от ГАЭС. Вероятно, продолжится диверсификация накопителей, каждый из которых будет наилучшим образом подходить под конкретные задачи. Где-то важнее большая емкость, где-то – вес и компактность, а где-то – быстрое включение «по щелчку». Особый акцент будет сделан на хранении энергии зеленой генерации. Неслучайно МЭА рассматривает накопители как составную часть энергоперехода к безуглеродной экономике.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Курске, в Курской области и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Курске

Ria.city

Звезды театра и кино споют песни Высоцкого на фестивале Ferrum-2024 в Железноводске

В Курске перевернулся мотоциклист

«Мираторг» готовит к отправке в Китай подсолнечное и рапсовое масло

В Курской области мужчину, убившего мать, жену и ребенка, будут лечить

Музыкальные новости

Белый дом объяснил желание Байдена попасть в использованный в обмене самолет

На площадке форума-фестиваля в Сколково появилась 145-метровая горка

Антонов указал на попытку США учить РФ и Китай правильному поведению в сфере ЯО

Co-op survival game Enshrouded now lets you make things way tougher, or way easier, with an update that adds more than 30 difficulty sliders

Новости Курска

Жителей Курской области предупредили об опасности атаки БПЛА

В Орёл на время вернутся автобусные дублёры трамвайных маршрутов

В Курске перевернулся мотоциклист

В Курской области мужчину, убившего мать, жену и ребенка, будут лечить

Экология в Курской области

Гигиена на пляже и в бассейне: Врач Кутушов рассказал как предотвратить заражение грибком

Улан-Удэнский ЛВРЗ отмечает 90-летие

В Турции спустили на воду второй построенный для Украины корвет типа "Ада". Корабль назван "Гетман Иван Выговский"

«Надо отдать моему папе должное – он меня тогда не убил». Сергей Белоголовцев рассказал о том, как не поступил в институт в шоу «Вкусно с Анфисой Чеховой» на ТВ-3

Спорт в Курской области

Новак Джокович вышел в финал олимпийского турнира по теннису

Теннисист Даниил Медведев прекратил борьбу за медали Олимпиады

«Несмотря на возраст, они понимают игру»: Морозова — о выходе Шнайдер и Андреевой в полуфинал Олимпиады в Париже

Елена Рыбакина не сыграет на турнире WTA-1000 в Торонто

Moscow.media

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Ленинградский «Метеор»

Экс-советник мэра Сочи торговал местами на городском кладбище

НПО СтарЛайн показало на выставке «Мой Петербург» беспилотный тягач StarLine











Топ новостей на этот час в Курске и Курской области

Rss.plus






В Курской области 3 августа синоптики обещают до +28 градусов

Какой церковный праздник сегодня, 3 августа 2024 года, отмечают православные христиане

Постановка сердца. Почему великий актёр Смоктуновский так рано ушёл?

В Калининграде задержали мужчину, который напал на 101-летнюю соседку