"Зелені" технології: чому Україна може повчитися у США
Чим більше країн переходить на відновлювані джерела енергії (ВДЕ), тим гостріше стає питання про необхідність її зберігання. Проблема в тому, що головні її джерела – сонце і вітер – непостійні і некеровані. Їх не можна підлаштувати під мережу – навпаки, мережу підлаштовують під них. Спостерігаючи за США, міста і штати яких націлилися на 100-відсотковий перехід на "зелену" енергію, Україна зі своїми 25 відсотками до 2035 року, може багато чому у них повчитися.
У Штатах зараз точаться активні суперечки про те, чи реально повністю перейти на ВДЕ, або все ж доведеться залишити частину за викопними джерелами енергії. Прихильники є у обох ідей.
Оскільки сонце і вітер, як джерела відновлюваної енергії, залежать від погоди, сезону і часу доби – вони не є "диспетчерськими". Тобто їх не відрегулюєш, не відключиш у залежності від потреби мережі. Це означає, що чим більше частина поновлюваних джерел енергії в енергосистемі країн, тим більша потреба в різних способах згладжування мінливості вітрової та сонячної енергії.
Читайте: Спалахують? Tesla звинуватили у кричущій недбалості
З усіх джерел "гнучкості" енергосистеми найбільші надії покладають на накопичувачі енергії (energy storage). Всі суперечки про те, чи зможуть ВДЕ досягти 100%, у кінцевому підсумку зводяться до питання: чи стануть сховища енергії досить дешевими. Тому що по досягненню оптимальної ціни energy storage можна вбудувати в мережу і поглинати практично будь-які коливання в ній.
Наскільки дешевими?
Це питання стало предметом дослідження лабораторії MIT (Массачусетський технологічний інститут, Massachusetts Institute of Technology). Дослідники дійшли висновку, що для США вартість зберігання повинна дорівнювати 20 доларам за кіловат-годину. Така ціна забезпечила б рентабельний перехід на 100%-ву "зелену" енергію. Але це приблизно на 90% нижче за сьогоднішні витрати на зберігання. Є різні думки щодо того, як скоро можна досягти такої цифри. Один з озвучених термінів – 2030 рік.
Відзначимо, що дослідження враховували погодні умови за 20 років, що дало більш об'єктивну картину, ніж якщо б розглядали термін коротший. Це важливо тому що поряд з денними і тижневими коливаннями сонячної і вітрової активності є ще річні і навіть багаторічні коливання. Якщо їх не враховувати, картина може вийти неповною.
Читайте: Шотландія знайшла вигоду від сильного вітру: масштаби буде важко уявити
Ще трохи для балансу
Крім того, сховища – все ж не єдине джерело погашення небалансів. Як відомо, використовуються інші чисті "джерела гнучкості мережі". Серед них управління попитом, поставка відновлюваної енергії з регіонів, які її виробляють, в регіони, які її потребують. Ще для балансування можна застосовувати гідроакумулюючі і геотермальні електростанції. Їхній активний розвиток також допоможе згладжувати нерівномірність енергії сонця і вітру. В результаті не все навантаження ляже на сторедж, що повинно послабити ціновий тиск.
Акумулювання має дешевшати
За даними Міжнародного агентства з відновлюваної енергії IRENA, до 2030 року загальна вартість літій-іонних батарей для стаціонарного застосування знизиться на 145-480 доларів США за кіловат-годину, в залежності від хімічного складу акумуляторів.
Але якщо витрати на виробництво і транспортування можна знизити за рахунок масштабу виробництва, то вартість сировини досить висока і змінюється неохоче, через що буде складно досягти згаданих $20/кВт* год.
Читайте: Від глобального потепління постраждають навіть сонячні панелі
Ціна зберігання енергії може знизитися за рахунок зменшення вартості високотемпературних натрієво-сірчаних (NaS) та інших видів батарей, а так само за рахунок розвитку зберігання електроенергії у вигляді тепла в розплавленій солі та ін.
Так чи інакше розвиток і диверсифікація storage-технологій призведе до зниження її вартості. Темп переходу з вуглецевої енергетики на 100% ВДЕ безпосередньо залежить від швидкості здешевлення зберігання енергії.
За матеріалами Vox