Новости технологий

Хватит рекламировать аккумуляторы, гидроэнергетика спасет планету

[ad_1]

Сократить выбросы парниковых газов в США в через половину десятилетия, цель администрации Байдена, США потребуется гораздо больше солнечной и ветровой энергии, а также множество дешевых накопителей энергии.

Ветровая и солнечная энергия меняются в течение дня, поэтому накопление энергии необходимо для обеспечения непрерывного потока электричества. Но сегодняшние батареи, как правило, довольно малы и хранят достаточно энергии всего на несколько часов электричества. Чтобы больше полагаться на ветровую и солнечную энергию, США также потребуется больше ночных и долгосрочных хранилищ.

В то время как аккумуляторные инновации привлекать к себе много внимания, существует простая и проверенная техника долговременного хранения, которая используется в США с 1920-х годов.

Мы поговорили с 4 успешными предпринимателями

Это то, что они хотели бы знать, прежде чем начать

ПРОЧИТАТЬ СТАТЬЮ

Это называется аккумулирование гидроэнергии. Он включает в себя перекачку воды вверх из одного резервуара в другой на более высоком уровне для хранения, а затем, когда требуется энергия, выпуск воды для спуска вниз через турбины, вырабатывая электроэнергию на пути к нижнему резервуару.

гидроаккумулятор
Два типа гидроаккумулирующих электростанций; река не нужна (Фото: NREL)

Аккумулирующие гидроаккумуляторы в США часто упускают из виду из-за опасений по поводу воздействия гидроэнергетики на реки. Но многие люди не понимают, что большинство лучших гидрохранилищ вообще не находятся на реках.

Мы создали атлас мира потенциальных площадок для насосных гидросистем с замкнутым контуром – систем, не включающих реку – и обнаружил 35 000 парных площадок в США с хорошим потенциалом. Хотя многие из этих площадок, которые мы обнаружили с помощью спутников, расположены в пересеченной местности и могут быть непригодны по геологическим, гидрологическим, экономическим, экологическим или социальным причинам, по нашим оценкам, для поддерживать 100% возобновляемую систему электроснабжения США.

Почему ветер и солнечная энергия нуждаются в долговременном хранении

Чтобы функционировать должным образом, электрические сети должны быть в состоянии сопоставлять входящее электроснабжение со спросом на электроэнергию в режиме реального времени, в противном случае существует риск нехватки или перегрузки.

Есть несколько техник которые управляющие сетью могут использовать для поддержания этого баланса с переменными источниками, такими как ветер и солнечная энергия. К ним относятся распределение электроэнергии между крупными регионами через межгосударственные высоковольтные линии электропередачи, управление спросом и использование накопителей энергии.

гидроаккумулятор
Проект Кидстонской гидроэлектростанции в Австралии использует старый золотой рудник в качестве резервуаров (Фото: Genex Power)

Батареи, размещенные в домах, электростанциях и электромобилях, предпочтительнее для времени хранения энергии до нескольких часов. Они умеют управлять ростом солнечной энергии в полдень, когда солнце находится над головой, и высвобождать ее, когда спрос на энергию достигает пика по вечерам.

Гидронасосы, с другой стороны, позволяют хранить больше и дольше, чем батареи, и это важно в системе электроснабжения, в которой преобладают ветер и солнечная энергия. Это также дешевле для ночного и более длительного хранения.

Аккумулирование гидроэнергии вне реки

В 2021 году в США 43 действующие ГЭС с общей генерирующей мощностью около 22 гигаватт и емкость накопителя энергии 553 гигаватт-часа. Они составляют 93% хранилищ коммунального масштаба в стране. Глобально, доля ГАЭС хранения энергии еще выше — о 99% объема хранения энергии.

Насосные гидропроекты может быть спорным, особенно когда речь идет о плотинах на реках которые затапливают земли для создания новых водоемов и могут влиять на экосистемы.

Создание замкнутых систем, в которых вместо рек используются пары существующих озер или водохранилищ, позволит избежать необходимости в новых плотинах. Например, проект, запланированный в округе Белл, штат Кентукки, использует старая угольная шахта. Немного дополнительной земли нужен, кроме линий передачи.

насос гидроаккумулятор
Примеры из атласа заречных водохранилищ, которые потенциально могут быть объединены для насосных гидроэлектростанций недалеко от Касл-Рок, штат Колорадо (Источник: Эндрю Блейкерс, CC BY)

Насосная гидросистема представляет собой пару водохранилищ, расположенных на расстоянии нескольких миль друг от друга с перепадом высот 200-800 метров (около 650-2600 футов) и соединенных трубами или туннелями. Резервуары могут быть новыми или бывшими в употреблении. старые шахты или существующие озера или водохранилища.

В солнечные или ветреные дни вода перекачивается в верхний резервуар. Ночью вода течет обратно через турбины, чтобы восстановить накопленную энергию.

Пара резервуаров площадью 250 акров с перепадом высот 600 метров (1969 футов) и глубиной 20 метров (65 футов) может хранить 24 гигаватт-часа энергии, то есть система может обеспечивать 1 гигаватт мощности в течение 24 часов. достаточно для города-миллионника.

Вода может циркулировать между верхними и нижними резервуарами в течение сотен и более лет. Подавители испарения – небольшие предметы, плавающие на воде, чтобы задерживать влажный воздух – могут помочь уменьшить испарение воды. В целом, количество воды, необходимое для поддержания системы электроснабжения, на 100% возобновляемой, составляет около 3 литра на человека в день, что эквивалентно 20 секундам утреннего душа. Это одна десятая воды, испаряемой на человека в день в системах охлаждения американских электростанций, работающих на ископаемом топливе.

Хранилище для поддержки 100% возобновляемых источников энергии

В последние годы в США было построено мало гидроаккумулирующих хранилищ, потому что особой потребности в них не было, но ситуация меняется.

В 2020 году около три четверти всех новых построенных энергетических мощностей приходилось либо на солнечную фотоэлектрическую энергию, либо на энергию ветра. Их затраты снижаются, что делает их дешевле построить во многих областях чем ископаемое топливо.

Австралия установка солнечной и ветряной в три раза быстрее на душу населения, чем в США, и уже сталкивается с необходимостью массовое хранение. Она имеет две системы в разработке которые предназначены для хранения большего количества энергии, чем все аккумуляторы общего назначения в мире вместе взятые; еще дюжина находится на серьезном рассмотрении. Ни одна из них не связана с новыми плотинами на реках. Годовые эксплуатационные расходы низкие, а рабочей жидкостью является вода, а не химикаты для аккумуляторов.

Переход от электричества к возобновляемым источникам энергии, а затем электрификация транспортных средств и отопления может устранить большинство антропогенных выбросов парниковых газов. У США есть огромный потенциал для хранения гидроаккумуляторов вне рек, чтобы помочь этому случиться, и они понадобятся им по мере расширения ветровой и солнечной энергетики.

Эта статья Эндрю Блейкерс, профессор инженерных наук, Австралийский национальный университет, Бин Лу, научный сотрудник, Австралийский национальный университет, и Мэтью Стокс, исследовательский колледж инженерных и компьютерных наук Австралийского национального университета, переиздается из Разговор под лицензией Creative Commons. Читать оригинальная статья.



[ad_2]
Source: https://thenextweb.com/

Заключение

Вы ознакомились с статьей —
Хватит рекламировать аккумуляторы, гидроэнергетика спасет планету

Пожалуйста оцените статью, и напишите комментарий.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Краткое описание по статье Хватит рекламировать аккумуляторы, гидроэнергетика спасет планету

Название: Хватит рекламировать аккумуляторы, гидроэнергетика спасет планету . Краткое описание: [ad_1] ⭐ Сократить выбросы парниковы . Дата публикации: 30.01.2022 . Автор: Алишер Валеев .

Для чего создан сайт Novosti-Nedeli.ru

Данный сайт посвящен новостям мира и мира технологий . Также тут вы найдете руководства по различным девайсам.

Сколько лет сайту?

Возраст составляет 3 года

Кнопка «Наверх»