Источник: drax.com
Что такое ГАЭС
Аккумулирующие гидроаккумулирующие установки (ГАЭС) — это крупномасштабный метод хранения энергии, которая может быть преобразована в гидроэлектроэнергию. Технология долговременного хранения используется уже более полувека для балансировки спроса в электросети Великобритании, и на ее долю приходится более 99 процентов объемов накопления энергии во всем мире.
Как это работает
Принцип прост. Гидроаккумуляторы имеют два водохранилища на разных высотах на крутом склоне. Когда в сети есть избыточная мощность и спрос на электроэнергию низкий, энергия используется для перекачки воды из нижнего резервуара в верхний с помощью реверсивных турбин. Когда потребность высока, вода сбрасывается вниз в нижний резервуар, приводя в действие турбины в другом направлении для выработки электроэнергии.
Гидроаккумулирующие электростанции также могут предоставлять вспомогательные услуги, помогающие сбалансировать энергосистему, такие как инерция от вращающихся турбин, что обеспечивает работу системы с нужной частотой и снижает риск отключения электроэнергии.
Почему гидроаккумулирующие гидроэлектростанции важны для перехода к энергетике
Правительства во всем мире переходят от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии для достижения своих климатических целей. Но критически важные энергетические технологии, такие как ветровая и солнечная энергия, создают проблемы для операторов электросетей.
Поскольку эти возобновляемые источники энергии зависят от погоды, они прерывисты. Например, на ветряные электростанции приходилось почти четверть всей выработки электроэнергии в Великобритании в 2020 году, но в некоторые дни за счет ветра удовлетворялось менее 10 процентов потребностей страны в электроэнергии. Изменение погодных условий и экстремальные погодные явления с длительными периодами слабого ветра или уменьшением светового дня представляют собой дополнительную угрозу стабильности сети.
Когда объем производства возобновляемых источников энергии падает, сетевые операторы в основном обращаются к газовым электростанциям, чтобы восполнить пробел. Но использование ископаемых видов топлива, таких как природный газ, в долгосрочной перспективе для балансировки энергосистемы поставит под угрозу усилия по достижению нулевого уровня выбросов к 2050 году.
Гидроаккумулирующие сооружения действуют как огромные «водяные батареи». Они представляют собой гибкий способ хранения избыточной энергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками энергии, экономично и масштабно.
Как можно увеличить мощность ГАЭС
Поскольку старые тепловые электростанции выводятся из эксплуатации, а возобновляемые источники энергии обеспечивают растущую долю электроснабжения, для достижения климатических целей необходимо будет увеличить емкость аккумулирования. В течение следующих двух-трех десятилетий мощность накопителей энергии только в Великобритании должна будет увеличиться в десять раз, с 3 гигаватт (ГВт) до примерно 30 ГВт.
Для гидроаккумулирующих гидроэлектростанций требуются очень специфические площадки со значительными водоемами между разными высотами. По всей Великобритании есть сотни, если не тысячи потенциальных площадок, включая заброшенные шахты, карьеры и подземные пещеры, но стоимость разработки совершенно новых объектов огромна. Более экономичный способ увеличения емкости хранилища — расширение существующих электростанций, таких как электростанция Круачан в Шотландии.