IIASA предлага технология за дългосрочно съхранение на енергия в планините

 
Батериите бързо стават по-евтини и скоро могат да предложат евтино краткосрочно решение за съхраняване на енергия за ежедневните енергийни нужди. Въпреки това, възможностите за дългосрочно съхранение на батерии - в годишен цикъл например, няма да бъдат икономически изгодни. Въпреки че технологиите за помпено-водно съхранение (PHS) са икономически осъществим избор за дългосрочно съхранение на енергия с голям капацитет - по-голям от 50 мегавата (MW) - това остава скъпо за места, където търсенето на съхранение на енергия често е по-малко от 20 MW с месечни или сезонни изисквания, като малки острови и отдалечени места.

В проучване, публикувано в списание Energy, изследователят на IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis) Джулиан Хънт и неговите колеги предлагат технология, при която система за планинско гравитационно енергийно съхранение (Mountain Gravity Energy Storage – MGES) да преодолее разликата между съществуващите краткосрочни и дългосрочни технологии за съхранение.

MGES представлява система от строителни кранове на ръба на стръмна планина с достатъчно обсег за транспортиране на пясък (или чакъл) от място за съхранение, разположено в дъното, до място за съхранение в горната част. Мотор / генератор премества съдове за съхранение, пълни с пясък от дъното до върха, подобно на ски лифт. По време на този процес потенциалната енергия се съхранява. Електричеството се генерира чрез свалянето на пясък от горното място за съхранение обратно към дъното /виж графиката/.

Ако има речни потоци на планината, системата MGES може да се комбинира с хидроенергия, като водата се използва за запълване на съдовете за съхранение в периоди на висока наличност вместо пясък или чакъл, като по този начин генерира енергия.

Системите MGES имат предимството, че водата може да се добавя на всяка височина на системата, като по този начин се увеличава възможността за улавяне на вода от различни височини в планината, което не е възможно при конвенционалната хидроенергия.

„Едно от предимствата на тази система е, че пясъкът е евтин и, за разлика от водата, не се изпарява - така че никога не губите потенциална енергия и може да бъде използван безброй пъти. Това го прави особено интересен за сухите региони “, отбелязва Хънт.

„Освен това, PHS инсталациите са ограничени до разлика във височината на 1200 метра, поради много високо хидравлично налягане. MGES съоръженията могат да имат разлики във височината повече от 5000 метра. Следователно регионите с високи планини, например Хималаите, Алпите и Скалистите планини, могат да станат важни центрове за дългосрочно съхранение на енергия. Други интересни места за MGES са острови като Хаваи, Кабо Верде, Мадейра и Тихоокеанските острови със стръмен планински терен", обяснява изследователят.

В документа авторите предлагат бъдеща енергийна матрица за остров Молокай на Хаваите, използвайки само вятър, слънчева енергия, батерии и MGES, за да осигурят енергийните нужди на острова. Хънт подчертава, че MGES технологията не трябва да се използва за пиково генериране или съхраняване на енергия в ежедневни цикли - вместо това запълва празнина на пазара за места с дългосрочно съхранение. Системите MGES могат например да съхраняват енергия непрекъснато в продължение на месеци и след това да генерират енергия непрекъснато в продължение на месеци или когато има налична вода за хидроенергия, докато батериите се справят с ежедневните цикли на съхранение.

„Важно е да се отбележи, че технологията MGES не замества никакви текущи възможности за съхранение на енергия, а отваря нови начини за съхранение на енергия и използване на неизползвания хидроенергиен потенциал в региони с високи планини“, заключава Хънт.

Текста можете да прочетете на: https://www.iiasa.ac.at/web/home/about/news/191111-MGES.html