Актуализация процессов повсеместного применения возобновляемых источников энергии вызвала появление новой проблемы: теперь нужно найти возможность для рационального и безопасного хранения накопленных запасов. Компания Energy Vault, швейцарский передовик в отрасли энергетики, разработала оригинальную методику, КПД которой держится на уровне 90% – это впечатляющие показатели, по сравнению с эффективностью аналогичных технологий.
Как пояснили представители компании, гидроэлектростанции с их характерным циклическим процессом работы вдохновили исследователей на изобретение инновационного аккумулятора. Последний не только сохраняет накопленные запасы энергии с незначительным уровнем потерь, но и способен разрядиться в заданных условиях меньше чем за 3 секунды.
Дело в том, что гидроэлектростанции в периоды высокой нагрузки активируют генераторы, функционирующие благодаря энергии потоков воды, падающих с высоты из расположенного наверху резервуара. Во временные промежутки с низким спросом на электричество ГЭС возвращают наверх собранную в нижнем резервуаре жидкость, в результате процесс обретает цикличность.
Швейцарский аккумулятор действует по тому же принципу, но здесь применяется вовсе не энергия воды – технология базируется на манипуляциях с бетонными блоками. Элементы выкладывают друг на друга так, чтобы образовалась башня, для их перемещения используются специально разработанные краны. Эти же механизмы применяют в те периоды, когда блоки сбрасывают вниз, за счет чего и генерируется электроэнергия. Далее из блоков снова формируется башня, благодаря чему цикл повторяется раз за разом.
В частности, для сбора 4 МВт энергии придется сформировать внушительное сооружение, но это будет по силам современной крановой технике, для выполнения этой задачи ее оснащают несколькими стрелами – они и отвечают за непосредственный подъем блоков. Для хранения большего запаса энергии нужно будет собрать несколько подобных небоскребов. Согласно заявлению авторов данной технологии, каждая башня способна продуцировать 35 МВт*ч.
Если судить поверхностно, рассматриваемую методику хранения сложно назвать рациональной и безопасной для окружающей среды. Но так могут сказать лишь непосвященные зрители. На деле энергия, которая создается посредством манипуляций с блоками, не теряется с течением времени, чего не скажешь о традиционных химических аккумулирующих узлах, то есть потенциал запаса не меняется. Используемый для формирования блоков бетон производится из строительного мусора, что позволяет снизить охват некоторых экологических проблем. В результате сброса с высоты блоки практически не теряют своей целостности, так как в их составе присутствуют композитные материалы.
Еще один пункт, в котором уступают привычные литий-ионные батареи – согласно расчетам, эксплуатационный ресурс каждой башни составляет не менее 30-40 лет. Также нужно учитывать высокую скорость разрядки конструкции – всего лишь 2,9 секунды. В пользу данного решения говорит и КПД – более 90%.
Компания Energy Vault планирует в течение ближайшего года возвести первую работоспособную систему хранения для индийского бренда Tata Power.
Напомним, швейцарская компания Alacaes предлагает другой путь сохранения электроэнергии – благодаря сжатию охлажденного воздуха и закачиванию его в особое хранилище, оборудованное в горной пещере. При выпуске этот охлажденный воздух под влиянием окружающей температуры расширяется, что позволяет активировать турбину, которая продуцирует электроэнергию. Недостатком этого способа считается малая распространенность специфических геологических условий, поэтому он может быть использован лишь в считанных регионах.
По другому пути пошла корпорация Highview Power Storage – она предложила технологию, не имеющую такого минуса. Методика основывается на охлаждении воздуха до -196°C, в результате чего он становится жидким. Эту субстанцию можно хранить в течение длительного времени при низком давлении, здесь нет ограничения по ландшафту местности. Чистота данной технологии заключается в возможности применения в широком диапазоне условий до того момента, пока не понадобится выброс энергии.