Фуникуляр плюс пясък: идеалният акумулатор за възобновяема енергия
Учени предлагат използването планински гравитационни енергохранилища за дългосрочно съхраняване на енергия, като особено актуално е това при възобновяемите източници на енергия. Проектът предполага в качеството на енергохранилище да бъде потенциалната енергия на пясък и дребен чакъл, издигнати на определена височина в период на излишък на електроенергия.
Акумулаторните батерии поевтиняват всяка година. Днес това е най-достъпното решение за краткосрочно съхраняване на енергия, използвано за всекидневни нужди. А дългосрочни начини за съхраняване на енергията все още не са много.
Едно от решенията са помпено-акумулиращите водноелектрически централи (ПАВЕЦ). Този вариант е подходящ за схеми с мощност по-големи от 50МW , защото в противен случай проектите не са рентабилни.
Наскоро учени от Международния институт за приложен системен анализ (IIASA – International Institute for Applied Systems Analysis) в Австрия публикуваха в списание Energy любопитна статия. Юлиан Хант и негови колеги предлагат технология, която ще помогне да се намери баланс между съществуващите методи за краткосрочно и дългосрочно съхраняване на енергия. Особено актуално е това за възобновямата енергия.
MGES-системата за съхраняване на енергията на бъдещето
Учените са разработили проект за планински гравитационни енергохранилища (MGES – Mountain Gravity Energy Storage), които работят за сметка на мощни товароподемници на края на вертикални склонове. В непосредствена близост от системата трябва да са разположени значителни запаси от пясък или дребен чакъл, което обикновено на такива места не е проблем. Когато при генерирането на енергия възникват излишъци, съдове с пясък се издигат нагоре по въжената линия, както при фуникулярите. Ако възникне необходимост от електроенергия, пясъкът,който се съхранява в горната точка се пуска към дъното на кариерата и по този начин задейства електрогенератор за сметка на собственото си тегло.
В ролята на „акумулатор” на потенциалната енергия се явява вдигнатото тегло на пясъка или дребния чакъл. Подобни технологии вече се използват в закрити въглищни мини в САЩ и Германия.
Ако в района има и река, то MGES може да бъде обединена с хидроелектростанция. Тогава вместо с пясък съдовете ще се запълват с вода, но само в периодите, когато това е възможно. Водосборът може да става на всякаква височина, което е невъзможно в условията на съвременната хидроенергетика.
Системите MGES могат да акумулират енергия в продължение на няколко месеца, а след това непрекъснато да генерират електричество в течение на следващ дълъг период от време.
Идеално решение за безводни и планински райони
„Преимуществото на MGES се състои в това, че пясъкът е евтин и за разлика от водата, той не се изпарява. По тази причина суровината може да се използва многократно. Това е особено изгоден вариант за безводни райони” – отбелязва Хант.
MGES може да функционира във високопланински райони, където денивелацията може да бъде повече от 5000 метра. Това е възможност за такива региони като Хималаите, Алпите и северноамериканските Скалисти планини, а също за Хаваите, Кабо Верде, Мадейра и островите в Тихия океан с планински ландшафт. За пример експертите посочват енергийната рамка, която се предлага за остров Молокай на Хаваите, където използвайки съвместно енергията на вятъра, слънцето, акумулатори и MGES, има възможност да се постигане автономно енергообезпечаване изключително от възобновяеми източници на енергия.
„Трябва да се подчертае, че системата MGES няма да заменя сега съществуващите методи за съхраняване на електроенергия, а по-скоро ще предложи нови варианти за съхраняване на енергия и използване на нереализиран хидропотенциал във високопланински региони на света” – резюмира Хант.
