"Зеленые" технологии: чему Украина может поучиться у США
Чем больше стран переходят на возобновляемые источник энергии (ВИЭ), тем острее становится вопрос о необходимости ее хранения. Проблема в том, что главные ее источники – солнце и ветер – непостоянны и неуправляемы. Их нельзя подстроить под сеть – наоборот, сеть подстраивают под них. Наблюдая за США, города и штаты которых нацелились на 100-процентный переход на "зеленую" энергию, Украина со своими 25 процентами к 2035 году, может многому у них поучиться.
В Штатах сейчас идут активные споры о том, реально ли полностью перейти на ВИЭ, или все же придется оставить часть за ископаемыми источниками энергии. Сторонники есть у обеих идей.
Раз солнце и ветер, как источники возобновляемой энергии, зависят от погоды, сезона и времени суток – они не являются “диспетчерскими”. То есть их не отрегулируешь, не отключишь в зависимости от потребности сети. Это означает, что чем больше доля возобновляемых источников энергии в энергосистеме стран, тем больше потребность в разных способах сглаживания непостоянства ветровой и солнечной энергии.
Читайте: Загораются? Tesla обвинили в вопиющей халатности
Из всех источников "гибкости" энергосистемы самые большие надежды возлагают на накопители энергии (energy storage). Все споры о том, смогут ли ВИЭ достичь 100%, в конечном итоге сводятся к вопросу: станут ли хранилища энергии достаточно дешевыми. Потому что по достижению оптимальной цены energy storage можно встроить в сеть и поглощать практически любые колебания в ней.
Насколько дешевыми?
Этот вопрос стал предметом исследования лаборатории MIT (Массачусетский технологический институт, Massachusetts Institute of Technology). Исследователи пришли к выводу, что для США стоимость хранения должна равняться 20 долларам за киловатт-час. Такая цена обеспечила бы рентабельный переход на 100%-ную "зеленую" энергию. Но это примерно на 90% ниже сегодняшних затрат на хранение. Есть разные мнения относительно того, как скоро можно достичь такой цифры. Один из озвучиваемых сроков – 2030 год.
Отметим, что исследования учитывали погодные условия за 20 лет, что дало более объективную картину, чем если бы рассматривали срок покороче. Это важно потому что наряду с дневными и недельными колебаниями солнечной и ветровой активности есть еще годовые и даже многолетние колебания. Если их не учитывать, картина может выйти неполной.
Читайте: Шотландия нашла выгоду от сильнейшего ветра: масштабы будет трудно представить
Еще немного для баланса
Кроме того, хранилища – все же не единственный источник погашения небалансов. Как известно, используются другие чистые "источники гибкости сети". Среди них управление спросом, поставка возобновляемой энергии из регионов, которые ее производят, в регионы, которые в ней нуждаются. Еще для балансировки можно применять гидроаккумулирующие и геотермальные электростанции. Их активное развитие также поможет сглаживать неравномерность энергии солнца и ветра. В итоге не вся нагрузка ляжет на стореджи, что должно ослабить ценовое давление.
Аккумулирование должно дешеветь
По данным Международного агентства по возобновляемой энергии IRENA, к 2030 году общая стоимость литий-ионных батарей для стационарного применения снизится на 145-480 долларов США за киловатт-час, в зависимости от химического состава аккумуляторов.
Но если затраты на производство и транспортировку можно снизить за счет масштаба производства, то стоимость сырья достаточно высока и меняется неохотно, из-за чего будет сложно достичь упомянутых $20/кВт*ч.
Читайте: От глобального потепления пострадают даже солнечные панели
Цена хранения энергии может снизиться за счет уменьшения стоимости высокотемпературных натриево-серных (NaS) и других видов батарей, а так же за счет развития хранения электроэнергии в виде тепла в расплавленной соли и пр.
Так или иначе развитие и диверсификация storage-технологий приведет к снижению ее стоимости. Темп перехода с углеродной энергетики на 100% ВИЭ напрямую зависит от скорости удешевления хранения энергии.
По материалам Vox