Возобновляемые источники энергии несут массу преимуществ, их доступность растет, а широта применения очень разнообразна. Однако они не могут похвастать стабильностью генерации и без эффективных систем хранения, которые вступают в дело в неблагоприятную погоду или в темное время суток, все их выгоды заметно снижаются. Нидерландский стартап Ocean Grazer представил свой дизайн энергохранилища, которое работает как гидроэлектростанция на дне моря и снижает локальные пиковые нагрузки, оптимально координируя спрос и предложение электроэнергии.
Система получила название Ocean Battery и предназначена для подводной установки рядом с оффшорными источниками выработки электроэнергии — ветровыми турбинами, плавучими солнечными электростанциями, объектами приливной и волновой энергетики. Она включает в себя три основных компонента, которые вместе функционируют по тому же принципу, что и гидроплотина.
«Ocean Battery — это замкнутая насосная гидросистема, которая обеспечивает экологически безопасное и масштабное хранение энергии. Она основана на технологии гидроплотин, которая за более чем столетие зарекомендовала себя как высоконадежная и эффективная. Она не требует редкоземельных материалов и использует чистую воду в качестве энергоносителя», — говорится на сайте компании.
Система устроена следующим образом. В морской грунт встраивается бетонный резервуар, вмещающий до 20 миллионов литров пресной воды, хранящейся под низким давлением. Посредством насосов и турбин этот резервуар соединяется с емкостью из гибкого материала, распложенной в толще воды и способной расширятся и сжиматься подобно мехам. Излишки энергии из возобновляемых источников используются для перекачки воды из резервуара в подводные «меха», а когда необходима энергия для сети, под действием давления морской воды эти «меха» выдавливают воду обратно в резервуар, по пути вращая турбины, которые и вырабатывают электроэнергию.
Команда Ocean Grazer заявляет, что система имеет эффективность от 70 до 80 процентов и способна выполнять неограниченное количество циклов в течение всего срока службы, который составляет более 20 лет. Такой аккумулятор также является масштабируемым — каждый конкретный резервуар имеет энергетическую емкость 10 МВтч, поэтому добавление большего количества систем может увеличить общую емкость электростанции.
Интересно, что идея подобных подводных аккумуляторов ранее высказывались другими разработчиками и некоторые из них в настоящее время проходят испытания. Например, похожую систему со сферическими резервуарами, размещенными на дне моря, предложили использовать немецкие ученые Института Фраунгофера. В их решении, как и в традиционных гидроаккумуляторах, насос потребляет (накапливает) избыточную энергию, а турбина генерирует ее при необходимости. Разница лишь в том, что в случае с подводной установкой вода впускается в накопитель, вращая турбину, и принудительно выкачивается из сферы насосом в моменты избыточной генерации ВИЭ.
Канадская компания Hydrostor также разработала интересный способ хранения возобновляемой энергии в океанической среде, но в нем аккумулирующим агентом служит сжатый воздух, сохраняемый в подводных шарах.
