Чистая Энергия
Возобновляемые источники чистой энергии — всё это хорошо, правильно, прогрессивно и замечательно.
Но что делать, если нет солнца, а ветер утих?
Стартап-компания Energy Vault нашла ответ на один из центральных вопросов, который постоянно ставится скептиками, а именно: как обеспечить долговременное хранение чистой энергии?
До недавнего времени отрицательный ответ на него был главным аргументом в пользу безальтернативности ядерной энергии и минерального топлива, мол, хранить нельзя, а зимними ночами солнечная энергетика не работает.
Вопрос хранения энергии — это «ахиллесова пята» возобновляемых источников энергии. Солнечная энергия и электричество из ветра играют все более важную роль в рамках национальных стратегий перехода на устойчивое развитие, в том числе и в энергетической области.
В Германии объем такой чистой энергии впервые установил очередной рекорд. Без резкого прогресса в области возобновляемых чистых источников энергии задача сократить степень использования ископаемого топлива выглядит нерешаемой. Однако еще одной проблемой остается вопрос о том, как хранить возобновляемую энергию и как такая энергетика могла бы быть приспособленной к колебаниям интенсивности энергопотребления в течение дня.
Решение, найденное Energy Vault, напоминает Вавилонскую башню из дешевых в производстве бетонных блоков весом по 35 тонн каждый.
В центре башни расположен специальный кран с шестью стрелами, который способен перемещать эти блоки с использованием возобновляемых источников энергии снизу вверх.
Затем, при необходимости получить энергию, блоки отпускаются и начинают движение вниз под воздействием гравитационной силы, так что накопленная потенциальная энергия преобразуется обратно через кинетическую в электрическую почти без потерь.
Процесс зарядки/разрядки в этой «энергоаккумулирующей башне» контролирует специальная компьютерная программа. Учитываются также такие факторы, как ветер, который может оказать давление на блоки и на башню в целом. Таким образом, принцип, на котором работает эта система, аналогичен хорошо известному принципу гидроаккумулирующих электростанций, использующих перепад высот двух водохранилищ. Вода подается на более высокий уровень, когда имеется избыток энергии и действуют низкие тарифы на электроэнергию. При высоком потреблении энергии вода спускается из верхнего резервуара в нижний, а электроэнергия продается по более высоким тарифам.
Сейчас 96 % всей накопленной в мире энергии аккумулируется именно в водоёмах. Но теперь к ним может добавиться принцип «Вавилонской башни».
У системы гидроаккумулирования есть очевидные слабые места. Такие электростанции могут быть построены только в горных странах, располагающих еще к тому же достаточными водными и финансовыми ресурсами. Кроме того, в этих странах строительство новых аккумулирующих ГЭС стало гораздо более сложным предприятием, чем раньше, по причине ужесточения экологических и природоохранных норм. А вот башня может быть построена где угодно. Стоимость такого проекта намного ниже стоимости строительства новой ГЭС, а КПД достигает 80 %, что гораздо выше КПД ныне существующих насосных гидроаккумулирующих электростанций.
По данным компании Energy Vault, 120-метровая энергоаккумулирующая башня позволяет накапливать до 35 МВт·ч электроэнергии. Таким объемом энергии можно обеспечить нужды от 2 до 3 тыс. квартир в течение восьми часов.
Расходы на строительство одной башни составляют 8-9 млн. швейцарских франков. В середине ноября 2019 года компания Energy Vault, расположенная в муниципальном округе Арбедо-Кастионе (пригород столицы кантона Тичино города Беллинцона), уже подала заявку с целью получения допуска на строительство прототипа, 60-метровой аккумулирующей башни. Цель состоит в том, чтобы при помощи действующего образца оптимизировать ПО и параметры движения бетонных блоков.
Детальная информация о проекте — Energy Vault
