Поскольку такие источники, как солнечный свет и ветер, по своей природе изменчивы и непостоянны, крайне важно найти способы хранения энергии доступным и эффективным способом. Хотя существует множество эффективных решений для повседневного хранения энергии, наиболее распространенными из которых являются аккумуляторы, экономически эффективное долгосрочное решение по-прежнему отсутствует.
В новом исследовании под руководством IIASA международная группа исследователей разработала новый способ хранения энергии путем транспортировки песка в заброшенные подземные шахты.
Новый метод под названием «Подземное гравитационное хранилище энергии» (UGES) предлагает эффективное решение для долгосрочного хранения энергии, а также использует ныне несуществующие горнодобывающие объекты, число которых, вероятно, исчисляется миллионами по всему миру.
УГЭС вырабатывает электроэнергию, когда цена высока, опуская песок в подземную шахту и преобразовывая потенциальную энергию массы песка в электричество посредством рекуперативного торможения, а затем поднимая песок из шахты в верхний резервуар, используя электродвигатели для хранения энергии, когда электричество дешевое.
Основными компонентами УГЭС являются шахта, двигатель-генератор, верхнее и нижнее хранилища и горно-шахтное оборудование. Чем глубже и шире шахта, тем больше энергии можно извлечь из установки, а чем крупнее шахта, тем выше энергоемкость установки.
Другие методы хранения, такие как батареи, теряют энергию в результате саморазряда в течение длительного времени. Средой хранения энергии UGES является песок, что означает отсутствие потерь энергии на саморазряд и обеспечивает сверхдлительное хранение энергии в диапазоне от недель до нескольких лет.
Нам нужно переосмыслить энергетическую систему на основе инновационных решений с использованием существующих ресурсов. Превращение заброшенных шахт в хранилища энергии — один из примеров многих решений, которые существуют вокруг нас, и нам нужно только изменить способ их развертывания
— Бехнам Закери, соавтор исследования и исследователь программы IIASA Energy, Climate and Environment.
Инвестиционные затраты УГЭС составляют от 1 до 10 долларов США/кВтч, а стоимость мощности – 2000 долларов США/кВт. По оценкам, технология имеет глобальный потенциал от 7 до 70 ТВтч, причем большая часть этого потенциала сосредоточена в Китае, Индии, России и США.
