Давно замечено, что аббревиатуры оказывают на людей определенное воздействие. Если яму с песком назвать UGES или Underground Gravity Energy Storage (Подземное Гравитационное Хранилище Энергии), то, согласитесь, это уже и не яма вовсе, а вот то самое и есть … в смысле, гравитационное хранилище. Ну ладно, посмеялись — и хватит. На самом деле все действительно серьезно. Кажется …
Идея хранения возобновляемой энергии очень хороша, но практика пока хромает. Например, далеко не всем странам по совершенно разным причинам (климатическим, экономическим) подходит установка ветряков или солнечных батарей. Однако относительно новая концепция долгого хранения может помочь перейти на передовые технологии выработки энергии благодаря своей доступности и дешевизне.
Песок — конвертация — электричество
«В настоящее время в мире насчитывается около миллиона заброшенных шахт, пространство которых может быть использовано. При этим многие из них сохранили свою базовую инфраструктуру, и этот факт позволяет говорить о значительной экономии средств при использовании таких шахт в качестве UGES» — утверждает исследователь и участник программы «IIASA Energy, Climate, and Environment Program» Джулиан Хант (Julian Hunt). Хант возглавил комплекс исследований, изучающий вопрос об экономических преференциях и практических возможностях организации работы UGES.
Ну и как это должно работать?
Не углубляясь в подробности, можно сказать, что основными компонентами хранилища являются:
- собственно любая заброшенная или законсервированная шахта, в которой дальнейшая работа по добыче полезных признана нецелесообразной
- Шахтовое оборудование
- Генератор
- Верхнее и нижнее хранилище
UGES начинает генерировать электричество, когда наступает пик потребления и цена возрастает. Песок сыпется в шахту из верхней секции хранилища в нижнюю, и в процессе рекуперативного торможения получается электричество. Когда пик потребления проходит и электричество дешевеет, песок поднимается из нижней секции хранилища обратно наверх при помощи специальных электродвигателей. Чем глубже и шире шахта, тем лучше и продуктивнее работает UGES. Согласитесь, сама идея очень похожа на работу водохранилища, где по понятным причинам роль песка выполняет вода. Прийти к похожему выводу вам, возможно, поможет статья о «швейцарской водяной батарее», опубликованная на канале в прошлом году.
Хранение без потерь
Так как мы имеем дело с песком, то потери действительно минимальны настолько, что их можно назвать статистической погрешностью. UGES фактически не имеет временных ограничений, хотя исследователи исходят из временной вилки 2 недели - несколько лет. Джулиан Хант пишет:
«Для декарбонизации экономики, то есть снижения выбросов углекислого газа, нужно искать инновационные решения. Заполненные песком шахты, некогда выработанные и оставленные, представляют один из вариантов такого решения с глобальным потенциалом от 7 до 70ТВтч»
Учёные отмечают, что наибольшую выгоду от «гравитационных хранилищ», если, конечно, таковые буду задействованы, получат такие страны как США, Китай, Индия и Россия.