Якщо ми хочемо зменшити глобальні викиди вуглецю і тим самим зменшити наслідки зміни клімату, нам доведеться перейти на зростаючу частку відновлюваної енергії, щоб задовольнити наші енергетичні потреби. Так, але що станеться, якщо сонце не світить або вітер не дме? Це вічне питання про те, як ми можемо зберігати відновлювані джерела енергії?

світло

Експерти також сходяться на думці, що використання вітру та сонячної енергії виділяє набагато менше СО2, ніж використання викопного палива. Однак із ними існує велика проблема, вони недоступні постійно, у необхідних кількостях. Якщо ми хочемо перейти на широке використання цих джерел енергії, щоб захистити нашу планету, ми також повинні мати змогу накопичувати енергію від них, щоб потрібна кількість енергії була доступна таким же чином у безвітряні або похмурі дні.

У всьому світі вже існує кілька версій для зберігання, наприклад, насосна установка для зберігання енергії або акумуляторна батарея, яку ми також використовуємо. Однак вони також мають свої недоліки, які є або дорогими, і складними, або обмеженими через географічні вимоги, тому ви можете почути про різні події, які намагаються усунути вищезазначені недоліки.

Зберігання теплового насоса

Однією з таких новинок є накопичувач теплової енергії (ТЕС). Ця технологія існує близько десяти років, але компанія Siemens Gamesa у Німеччині розпочала її випробування минулого року. .

TES перетворює електроенергію в тепло за допомогою високоефективного теплового насоса. Вироблене тепло зберігається у середовищі, такому як вода або гравій (вулканічна порода у випадку експериментальних майданчиків Siemens), у великому ізольованому резервуарі. Електричний струм зберігається в цьому середовищі у вигляді тепла доти, поки він не знадобиться, а потім використовується двигун для його перетворення назад в струм. Система використовує принцип термодинамічних циклів. Це рішення має багато переваг.

Оскільки система спирається на традиційні технології та використовує компоненти, які вже широко відомі та використовуються в енергетичній та виробничій промисловості - наприклад, турбіни, компресори, теплообмінники та генератори електроенергії, - час, необхідний для проектування та побудови такого об’єкта, скорочується. Всі варіанти середовища для зберігання тепла є екологічно чистими, хімічними та токсичними, а також доступні в широкому обсязі та дешево.

Установку можна встановити в будь-якій точці світу, незалежно від її географічного розташування. Крім того, ця технологія здатна накопичувати більше енергії в заданому обсязі (з більшою щільністю енергії), ніж насосні резервуари. Це також вимагає менше місця для певної кількості енергії, що зберігається, тобто екологічний слід об'єкта також менший. Цьому сприяє той факт, що деталі мають тривалий термін служби - вони можуть прослужити десятки років, перш ніж їх потрібно буде замінити.

Енергія, що зберігається в бетоні

Ще одна цікава спроба вирішення нещодавно пов’язана із запуском. Створений у Лугано, Швейцарія, Energy Vault спирається на бетон. Великою перевагою низькотехнологічного проекту є те, що його легко реалізувати в будь-якому місці: від ідеї до реалізації компанії потрібно було лише 9 місяців і менше 2 мільйонів доларів, за цей час вдалося створити робочу модель, яка є однією -десятий розмір запланованого сховища бетону.

«Бетоносховище» складається з 120-метрового кран-двигуна з шістьма руками та укладених бетонних балонів, розміщених набагато глибше, ніж ваги, вагою 35 тонн кожен. У разі надлишку енергії кран піднімає блоки, і коли електромережа потребує електроенергії, використовує точне програмне забезпечення, щоб найбільш ефективно повернути їх на землю, поки генератор виробляє енергію. Заплановані бетонні крани Energy Vault здатні накопичувати таку ж кількість енергії (від 20 до 35 мегават-годин), як і середнє сховище енергії, що працює від акумуляторів, згідно з даними Quartz, чого достатньо для забезпечення 2000 швейцарських будинків протягом усього дня. Бетонну електростанцію можна порівняти з цими сховищами за ефективністю: вона може відновити близько 85 відсотків енергії, яка використовується для підйому блоків - це близько 90 відсотків для літій-іонних акумуляторів.

Ми поки не знаємо, яке рішення буде працювати, або може виникнути маловідомий метод, але певно, що найближчим часом очікуються зміни в цій галузі, оскільки світовий попит на енергію не зменшиться, але в той же час існує - це зростаючий попит на екологічно чисті джерела енергії.