Погода — не перешкода. Стартапи по всьому світу шукають рішення як зберігати зелену енергію
Як вирішити одну з найгостріших проблем відновлюваної енергетики
Відновлювана енергетика продовжує зростати шаленими темпами та щороку стає доступнішою. Торік глобальні інвестиції у цей сектор перевищили сукупні капіталовкладення у викопне паливо та атомну енергетику. Понад 230 міст по всьому світу взяли за мету на 100% перейти на відновлювані джерела енергії (ВДЕ).
Україна теж останнім часом робить ривок уперед: усього за півроку 2019-го обсяги виробництва зеленої енергії майже подвоїлися. І це лише початок, який неабияк додає оптимізму з огляду на ті геополітичні виклики, з якими стикається наша держава, зокрема в енергетиці.
Водночас, майже всі ВДЕ досі мають один серйозний недолік: перевиробництво або дефіцит енергії, в залежності від мінливостей погоди. Її збереження та використання надлишку, який утворюється за сприятливих погодних умов у непікові для споживання години, — одна з основних передумов для повномасштабного переходу людства виключно на чисту генерацію. Країни, які беруться за вирішення цього питання, у майбутньому матимуть суттєву перевагу, адже зможуть мати збалансовану енергетичну систему та, з часом, повністю відмовитись від викопного палива.
Але що вони для цього робитимуть?
Перший спосіб акумулювання енергії, що спадає на думку, це літій-іонні батареї на зразок тих, які є в наших телефонах і ноутбуках, чи тих, які використовує Tesla. Але вони все ще дуже дорогі, малоефективні та вистачає їх ненадовго. Тому, стартапи по всьому світу вигадують інші способи накопичення кіловат-годин, застосовуючи фізичні властивості води та повітря, а також силу гравітації.
Наприклад, каліфорнійська компанія Gravity Power пресує воду за допомогою помпи та важкого поршня. Із послабленням тиску запускається турбіна, за допомогою якої можна генерувати струм протягом 16 годин.
Канадська Hydrostor, використовуючи енергію, отриману від вітряної або сонячної установки, стискає під землею повітря. А коли тиск зменшують, енергія вивільняється й обертає турбіну генератора наземної станції впродовж доби.
Британська Highview Power за допомогою ВДЕ охолоджує та скраплює повітря. А коли воно нагрівається, енергії, яка вивільняється, вистачає, щоб виробляти струм протягом 12 годин.
Шотландський стартап Gravitricity продукує 8-годинний запас, піднімаючи та кидаючи в підземній шахті величезні брили. А швейцарська Energy Vault планує збирати тисячі блоків у вежу заввишки понад 150 м. Коли кран зніматиме їх із вежі, їхня вага запускатиме генератори електроенергії, які працюватимуть упродовж 16 годин.
Як бачите, ніяких недосяжно-космічних ноу-хау у цих рішеннях немає, радше це кмітливе застосування широко відомих і доступних технологій, і базових законів фізики. Ми, в Україні, теж можемо з легкістю застосовувати такі підходи. Та й для винаходу власних подібних рішень нашій країні не бракує талантів. Для початку, варто просто поставити це питання на порядок денний.
В усіх розвинених країнах ціна за кіловат залежить від того, коли її споживають: у пікові години вона найвища. Зберігаючи та застосовуючи за необхідності надлишкову електроенергію, можна збалансувати як попит і пропозицію, так і ціни на ринку. Це може бути вигідно як виробникам, так і споживачам.
Тож за пікових годин виробництва електроенергії потрібно набирати воду, закачувати повітря або готувати до вільного падіння вантаж. Словом, рішення можуть бути різними та досить простими. А ось у пікові години споживання, коли з тих чи інших причин не вдається виробити вдосталь електроенергії (зокрема з ВДЕ), буде доречним та вигідним задіяти накопичений резерв.
Окрім очевидної економічної вигоди, системи акумулювання енергії забезпечують головне: гнучкість і збалансованість всієї енергетичної системи країни. У свою чергу, це дає змогу й далі розвивати сектор відновлюваної енергетики в Україні та додавати нові потужності ВДЕ в мережу, водночас зменшуючи чутливість енергоринку до кліматичних умов.
