Възможността за съхранение на електроенергия в индустриален мащаб е от полза за всички участници на пазара: производители, доставчици, потребители и регулатори

Последният аналитичен доклад от изследователските организации GTM Research и ESA’s U.S. Energy Storage Monitor отчита рекордни нива на инвестиции в проекти за съхранение на енергия. Обемът на рисковите инвестиции и проектното финансиране в този сектор през третото тримесечие на 2016 г. достигна $660 млн. при годишна прогноза от $812 млн. Виждаме, че в развити страниТехнологиите за съхранение на енергия навлизат в етапа на „предкомерсиална“ употреба.

Проблем със спестяването

Основната разлика между електроенергийната индустрия и всяка друга „физическа“ индустрия е невъзможността стоките, които произвежда, да бъдат складирани в индустриален мащаб. За всяка единица време тази индустрия трябва да произвежда точно толкова електроенергия, колкото е необходима на потребителя.

За да се осигури тази възможност, са необходими или скъп резервен генериращ капацитет, или сложни географски разпределени енергийни системи. Невъзможно е в енергийната система да има само атомни електроцентрали (АЕЦ), които не могат бързо да изхвърлят и увеличават натоварването, или само възобновяеми енергийни източници (ВЕИ) - слънцето и вятърът например може да не огряват или духат точното време. Следователно значителна част от производството се извършва с помощта на традиционни изкопаеми ресурси (въглища, газ), които осигуряват както надеждност, така и необходимата маневреност.

Режимът на работа на всяка енергийна система се определя преди всичко от степента на натоварване върху нея от потребителите. По правило потреблението на електроенергия намалява значително през нощта, а сутрин и вечер надвишава нивото на потребление през деня. И като цяло, независимо от времето на деня, електрическият товар непрекъснато се променя. Тези постоянни колебания усложняват задачата за поддържане на баланс между производство и потребление и водят до факта, че производствените мощности работят в икономически неоптимален режим през значителна част от времето.

Има три традиционни вида електроцентрали: ядрена, топлоелектрическа (CHP) и водноелектрическа (ВЕЦ). От съображения за безопасност атомните централи не регулират натоварването си. Водноелектрическите централи са много по-подходящи за работа с неравномерен график на натоварване, но те не са налични във всяка енергийна система, а ако има, те не винаги са в необходимото количество. Така основната тежест за покриване на неравномерността на дневното потребление на електроенергия пада върху топлоелектрическите централи. Това от своя страна води до тяхната работа в неикономичен режим, увеличава разхода на гориво и, като следствие, цената на електроенергията за потребителите.

Всички горепосочени проблеми, както и редица други, могат да бъдат решени с помощта на индустриални технологии за съхранение на енергия.

Ефекти от натрупване

1. Ефект върху производството: използването на устройства за съхранение ще позволи оптимизиране на процеса на производство на електроенергия чрез изравняване на графика на натоварване на най-скъпото генериращо оборудване, както и премахване на скъпото топлинно производство от ролята на регулатор. Това от своя страна неизбежно ще доведе до намаляване на потреблението на въглеводородно гориво, увеличаване на степента на използване на инсталираната мощност на електроцентралите, повишаване на надеждността на енергоснабдяването и намаляване на необходимостта от изграждане на нови мощности.

2. Ефект за държавно регулиране: устройствата за съхранение позволяват да се създаде енергиен резерв без прекомерна работа на генериращите мощности, да се оптимизира режимът на работа на електроцентралите и да се осигури гладко преминаване на минималните нощни и максималните натоварвания през деня.

3. Ефект за потребителите: електроенергията става по-евтина, надеждността на електрозахранването се увеличава, възможно е да се осигури работата на критично оборудване при прекъсване на електрозахранването и да се създаде резерв в случай на аварии.

4. Ефект за електрическата мрежа: устройствата за съхранение намаляват пиковото натоварване на електрическите подстанции и разходите за модернизиране на мрежовата инфраструктура, подобряват качеството и надеждността на енергоснабдяването на потребителите.

Допълнителни ефекти

Сега една от основните тенденции в глобалната енергетика е развитието на производството на възобновяема енергия. Сред страните, развиващи зелена енергия, най-ярките примери са Дания, която генерира 140% от националното енергийно търсене чрез възобновяеми енергийни източници, и Германия, където възобновяемите енергийни източници представляват около 50% от инсталирания капацитет на електроцентралите (94 от 182 GW) и този дял продължава да расте и да расте. В определени моменти възобновяемите енергийни източници вече могат да осигурят до 100% от търсенето на електроенергия. В същото време и топлинните, и атомните електроцентрали трябва да изпълняват резервна функция, тъй като производството на възобновяема енергия не е постоянно. Съхранението на електроенергия може да бъде начин за продължаване на успешното интегриране на възобновяеми енергийни източници в енергийните системи на различни страни; те ще изгладят колебанията в производството на възобновяеми енергийни източници и ще изравнят графика на натоварване.

Друга тенденция е развитието на разпределената енергия. Потребителите искат да минимизират разходите си и да инсталират свои собствени източници на енергия (например слънчеви панели или вятърни генератори). В страни, където делът на разпределеното производство е висок, възниква проблемът с интегрирането на такива потребители в пазарната система. Тъй като самият потребител взема от своя източник толкова електроенергия, колкото му е необходима този моментвреме, той може да има излишък. Проблемът с продажбата на този излишък в мрежата може да бъде решен с помощта на дискове. Освен това те могат да се използват и за създаване на индивидуални резерви.

Технологично състезание

Днес 99% от промишленото акумулиране и съхранение на електроенергия (около 132,2 GW) се осигурява от помпено-акумулиращи електроцентрали (ПАЕЦ). Всички други технологии за съхранение представляват 1%, главно съхранение на сгъстен въздух, батерии с натриев сулфид и литиеви батерии. Най-доказаните акумулиращи устройства са помпено-акумулиращи електроцентрали и устройства, работещи с технология за сгъстен въздух. Други технологии все още са в процес на развитие.

Въпреки това, докато помпено-акумулиращите електроцентрали и устройствата, използващи технологии за сгъстен въздух, могат да съхраняват достатъчно големи обеми електроенергия за няколко часа, те са доста ограничени по отношение на доставянето на големи количества енергия за поддържане или противодействие на различни краткосрочни колебания.

Що се отнася до батериите, текущите оценки на разходите за инсталиране варират от $200 до $800 за kW инсталиран капацитет. Най-ниските разходи съответстват на оловно-киселинните батерии, тъй като те са на по-висок етап на технологично развитие. Този диапазон е в долния край на диапазона на разходите за помпено съхранение, но е много по-нисък от други потенциални и нови технологии за съхранение. Въпреки това, основният недостатък на оловно-киселинните и другите батерии е тяхната ниска продължителност на живота в сравнение с помпено-акумулиращите електроцентрали, които имат много по-дълъг експлоатационен живот. Срокът на експлоатация на батериите варира значително в зависимост от честотата на използване, скоростта на разреждане и броя на циклите на дълбоко разреждане.

Има ли Русия нужда от технологии за съхранение на енергия?

Съхранението на електроенергия е посочено от McKinsey Global Institute като една от 12-те революционни технологии, които ще променят фундаментално глобална икономика. BCC Research изчислява, че пазарът на всички видове акумулаторни батерии ще расте с общ годишен темп на растеж от 18,7% през следващите десет години, от $637 милиона през 2014 г. до $3,96 милиарда през 2025 г.

Капацитетът на електрическите устройства за съхранение в страните от ЕС, САЩ и Китай, според различни сценарии на Международната агенция по енергетика, ще се увеличи от два до осем пъти до 2050 г. В Русия след 2022 г. се предвижда нов инвестиционен цикъл в енергийния сектор. Потенциалната ниша за нови енергийни мощности се оценява на 15-30 GW. Инвестициите могат да достигнат 500-700 милиарда долара до 2035 г. В същото време почти всички участници на пазара ще могат да се възползват от използването на устройства за съхранение.

Wikimedia Commons

Може би най-много стара униформамодерно съхранение на енергия, свързано с мрежата. Принципът на работа е прост: има два резервоара за вода, единият по-висок от другия. Когато търсенето на електроенергия е ниско, енергията може да се използва за изпомпване на вода нагоре. По време на пиковите часове водата се втурва надолу, върти хидрогенератор и генерира електричество. Подобни проекти се разработват например от Германия в изоставени въглищни мини или сферични контейнери на океанското дъно.

Въздух под налягане

Мощност Юг

Като цяло този метод прилича на предишния, с изключение на това, че вместо вода в резервоарите се изпомпва въздух. Когато е необходимо, въздухът се изпуска и завърта турбините. Тази технология съществува на теория от няколко десетилетия, но на практика, поради високата си цена, има само няколко работещи системи и още няколко тестови. Канадската компания Hydrostor разработва голям адиабатен компресор в Онтарио и Аруба.

Разтопена сол

SolarReserve

Слънчевата енергия може да се използва за нагряване на солта до желаната температура. Получената пара или незабавно се преобразува в електричество от генератор, или се съхранява за няколко часа като разтопена сол, за да се затоплят например домовете вечер. Един от тези проекти е слънчевият парк Мохамед бин Рашид Ал Мактум - в Обединени арабски емирства. А в лабораторията на Alphabet X е възможно да се използват разтопени соли в комбинация с антифриз, за ​​да се запази излишната слънчева или вятърна енергия. Georgia Tech наскоро построи повече ефективна система, в който солта е заменена с течен метал.

Проточни батерии

Учени от CERN: „Вселената не трябва да съществува“

Redox flow батериите се състоят от огромни резервоари с електролит, които преминават през мембрани и създават електрически заряд. Обикновено ванадий се използва като електролит, както и разтвори на цинк, хлор или солена вода. Те са надеждни, лесни за използване и имат дълъг експлоатационен живот. Най-голямата проточна батерия в света ще бъде построена в пещери в Германия.

Традиционни батерии

SDG&E

Калмак

През нощта водата, съхранявана в резервоарите, е замръзнала, а през деня ледът се топи и охлажда съседните къщи, което ви позволява да спестите от климатик. Тази технология е привлекателна за региони с горещ климат и хладни нощи, като Калифорния. През май тази година NRG Energy достави 1800 индустриални ледени батерии на Южна Калифорния Edison.

Супер маховик

Мощност на маяка

Тази технология е предназначена да съхранява кинетична енергия. Електричеството стартира двигателя, който съхранява ротационна енергия в барабана. Когато е необходимо, маховикът се забавя. Изобретението не е широко използвано, въпреки че може да се използва за осигуряване на непрекъсваемо захранване.

Сега вече не можемпредставете си живота без ток и отопление. Всички наши ежедневиетосвързани с използването на много електрически уреди, които ни осигуряват необходимото ниво на комфорт. Днес ще говорим за това как можете да пестите електроенергия у дома.

Диаграмата вляво показва структурата на потреблението на енергия за семейство от 3 души.

Всяка година разходите за електроенергия и отопление се увеличават поради по-високите тарифи и увеличаването на броя на използваните електрически уреди. Тъй като запасите от енергия са много ограничени, цената на електроенергията се увеличава годишно с около 15% и съответно нашите плащания за електроенергия също се увеличават.

Следователно все повече и повече повече хораЗапочват да мислят как да пестят електричество у дома.

Освен това спестяването на електроенергия ще намали потреблението природни ресурсии намаляват емисиите на вредни вещества в атмосферата и следователно дават реален принос за опазването на нашите реки, езера и гори.
Спестявайки 100 W електроенергия, можем да спестим 48 кг въглища, или 33 литра петрол, или 35 m3 природен газ.

Средно тричленно семейство, живеещо в апартамент от 50 м2, плаща около 59% от общата сума на сметки за енергийни ресурси, от които: 32% отопление и топла вода, 15% електричество, 12% газ .

Тези съвети са подходящи за тези, които имат топломери или електрически нагреватели.

1. Изолирайте отворите на вратите и прозорците със специална изолация.
В края на краищата основните изтичания на топлина възникват през прозорците и вратите.


2. Поставете нови енергийно ефективни прозорци, за предпочитане с двоен стъклопакет.
Ако имате балкон или лоджия, остъклете и тях. Това е най ефективен методспестете топлина в къщата.


3. Необходимо е правилно да се проветри помещението.


Проветрете при изключено парно!
Пълното проветряване за 2 минути на всеки 3-4 часа задържа много повече топлина от постоянното частично проветряване. През зимата са достатъчни 2-3 минути пълно проветряване. През пролетта и есента - до 15 минути.

4. Не покривайте батериите със завеси или декоративни плочи и панели.

1. Проверете целостта на окабеляването в къщата.


Това ще предотврати изтичане на електроенергия (загубите могат да достигнат до 30%) и ще намали риска от повреда домакински уредии късо съединение.

2. Изключете електрическите уреди, които са в режим на готовност(режим на готовност) - телевизор, музикална уредба, DVD плейър.


Повечето устройства работят активно по няколко часа на ден, а през останалото време са в режим на готовност, което губи значително количество енергия.

3. Организирайте правилното осветление.


А. Възползвайте се максимално от естествената светлина (използвайте леки завеси, светли цветове на стените и таваните, мийте по-често прозорците, не претрупвайте первазите.) Това ще направи стаята по-светла.
b. Използвайте принципа на зоналното осветление - необходимо е рационално да се използва общо и локално осветление. Общото осветление е предназначено за общо осветление на помещението (полилей). Местното осветление (лампи, аплици) ви позволява да осветявате тъмните ъгли на стаята.

Комбинацията от локално и общо осветление (комбинирано осветление) ви позволява да използвате светлината по-рационално - да осветявате само зоната на стаята, от която се нуждаем. В резултат на инсталирането на комбинирано осветление за стая от 18-20 m2 се спестява до 200 kW / h.

4. Заменете традиционните лампи с нажежаема жичка с енергоспестяващи.


Те консумират няколко пъти по-малко електроенергия и издържат няколко пъти по-дълго.

5. Изключете осветлението и другите електрически уреди, от които не се нуждаете в момента.


Когато тръгвате, изгасете светлините.

6. Мийте лампите и абажурите по-често.

Как да пестим енергия в кухнята и при приготвяне на храна

Електрическата печка е най-енергоемкият домакински уред, който представлява повече от половината от цялата консумирана електроенергия. Като следвате прости правила и техники при готвене, можете да спестите значително количество енергия.

1. Когато готвите в тенджера, трябва да включите котлона на пълна мощност само докато водата заври. Веднага щом водата заври, незабавно превключете нагряването на горелката на минимална позиция, в този случай консумацията на енергия рязко ще намалее и времето за готвене няма да се увеличи.

2. Не забравяйте да покриете плътно тигана с капак. При готвене в отворен съд консумацията на енергия се увеличава 2,5 пъти. Дори ако капакът е леко отворен, това е равносилно на факта, че изобщо няма капак, защото... топлината се губи с изтичащата пара.

3. Използвайте готварски съдове с диаметър на дъното, който съответства на размера на котлона. Диаметрите на дъната на съдовете трябва да са по-големи или равни на диаметрите на горелките на електрическите печки, на които се поставят.

4. Не допускайте бурно кипене на вода на включена на пълна мощност горелка, тъй като е достатъчно кипене на загрят котлон на много по-ниска мощност.

5. Ако изключите горелката на електрическата печка малко по-рано преди края на готвенето, ще спестите електроенергия поради остатъчна топлина.

6. Когато готвите зеленчуци, използвайте минимално количество вода в тиганите.

7. Изберете тенджери с правилния размер за количеството храна, от което се нуждаете. Ако трябва да готвите малко количество храна, по-добре е да го направите в малко. тенджера на най-малката горелка.

8. Дъната на тенджерите и тиганите трябва да са гладки и чисти, така че да има плътен контакт с горелките. Съдовете с изкривено дъно или с въглеродни отлагания изискват 60% повече електроенергия.

9. Когато купувате съдове за готвене, избирайте тигани и тенджери с дебело дъно и стъклен капак.

10. Използвайте тенджери под налягане. Спестяват много енергия и време. Времето за готвене в тях се съкращава три пъти, а консумацията на енергия е наполовина. Това се постига благодарение на херметичността на тенджерите под налягане и специален режимготвене - температурата вътре в съда достига 120 градуса поради свръхналягане на парата.

11. Съдът от неръждаема стомана с дебело полирано дъно осигурява добър контакт с печката и пести енергия. Алуминиевите, емайлираните и тефлоновите съдове не са икономични.

12. Състоянието на горелките на електрическите печки е голямо значение. Ако една или две спирали изгорят в една горелка или горелката се раздуе поради прегряване, консумацията на електроенергия се увеличава до 50%. Трябва спешно да се смени.

13. Използвайте специални електрически нагревателни уреди (тигани, тенджери, скари, кафемашини и др.), В които ястията стават по-вкусни и по-качествени и се изразходва много по-малко електроенергия. Използвайте електрическа кана, която сама по себе си пести енергия, като автоматично се изключва, когато водата заври в нея. Сварете само толкова вода, колкото е необходимо наведнъж.

14. Навременното отстраняване на котления камък в електрическите чайници може значително да намали консумацията на енергия.

15. Използвайте термоси или съдове, за да поддържате водата и храната топли за дълги периоди от време.

16. Не използвайте включените горелки на електрическата печка за отопление на помещението, това е неикономично, неефективно и опасно.

17. Използвайте микровълнови фурни за затопляне и готвене на храна, те ще ви спестят време и енергия.

Какво обикновено правим неикономично:
■ избор на грешни ястия - загуба на енергия 10% -15%
■ Не затваряйте плътно съдовете, когато приготвяте храна. - загуби 2% - 6%
■ Използваме твърде много вода - загуби 5% - 9%
■ Използваме съдове, които не отговарят на размера на котлона - загуби 5% -10%
■ Не използваме остатъчна топлина - загубите са 10% -15%

И за затвърждаване на материала, ето една чудесна инфографика от Обединена енергийна компания. Картината може да се кликне.


Използвайки тези прости съветиМожете значително да намалите разходите си за енергия и да спестите пари.

Нека повторим основните правила:










За да спестите енергия в апартамента си, трябва да се научите как да я използвате рационално. В същото време, в допълнение към значителните спестявания на сметки за енергия, вие давате много важен принос за решаването на глобалните проблеми екологични проблеми.

В статията са използвани материали от Информационно-консултантския център по енергоспестяване (ИКЦ).

Международната агенция по енергетика прогнозира, че глобалният дял на възобновяемата енергия в общото производство на енергия ще нарасне до 28% до 2021 г. В същото време ще бъдат разработени технологии, които могат да решат основния проблем на „зелената“ енергия – неравномерното производство на електроенергия. Експертите са уверени, че индустрията за съхранение на енергия ще претърпи бърз растеж в близко бъдеще.

Слънчевата електроцентрала работи ефективно само през светлата част на деня и при безоблачно небе, а вятърната турбина работи само когато духа вятър и тези неуспехи в производството трябва да бъдат компенсирани по някакъв начин. Например, акумулирайте част от генерираната енергия с помощта на индустриални батерии и я консумирайте по време на вечерните и сутрешните пикове на потребление.

Съоръженията за съхранение на енергия също ще бъдат полезни в случай на аварии в енергийните системи. Както отбелязва Максим Рябчицки, ръководител на учебния център на АББ в Руската федерация, днес обемите на производство и потребление на електроенергия са балансирани и електроцентралите са приспособени към графика на потребителя. Но в случай на внезапни прекъсвания на енергийната система, сравними по мащаб с руската, ситуацията ще бъде спасена от батерия с капацитет 10–20 MW, способна да покрие енергийния дефицит за 1,5–2 часа.

С държавна подкрепа

Според ръководителя на Rusnano Анатолий Чубайс, делът на възобновяемите енергийни източници в общ обемгенерирането ще представлява 40% от глобалния енергиен баланс до 2050 г., а съхранението на електроенергия ще стане комерсиално установена технология, в резултат на което „ще стигнем до различна електроенергийна индустрия“.

„Глобалната и руската електроенергийна индустрия е на крачка от трансформирането на основния технологичен принцип - съпоставяне на нивото на производство и потребление в един момент. Революционна технология, която ще раздели производството и потреблението, е съхранението на енергия. Тази технология ще промени напълно цялата диспечерска система, съотношението между традиционно и алтернативно електричество и много други. Ако добавим добра IT логика към технологията за съхранение на енергия, това несъмнено ще бъде революция“, смята Чубайс.

Има разбиране на проблема и държавно ниво. В началото на тази година вицепремиерът Аркадий Дворкович възложи на Министерството на енергетиката и Роснано да разработят технически спецификации за създаването на държавна програма за поддръжка на клъстер за индустриално съхранение на електроенергия (акумулиране на енергия). Участниците в срещата при вицепремиера смятаха още, че промишленото съхранение на електроенергия е в началото на бум, който ще засегне изолирани, малки електрически стопанства и транспорт.

Руснано вярва, че държавната подкрепа ще създаде пул от национални играчи на пазара. Предвижда се да се стимулира търсенето на устройства за съхранение чрез компенсиране на рисковете на инвестиционните проекти и повишаване на тяхната инвестиционна привлекателност. Използването на индустриални батерии ще направи възможно създаването на рентабилни локални енергийни системи, изглаждане на пиковете на потреблението и създаване на пазари за търговия с електроенергия за разпределена енергия, отбелязва компанията.

Електрохимия и живот

Понастоящем са изобретени много методи за съхранение на електроенергия в голям мащаб, но приоритет се дава на изграждането на конвенционални електрохимични батерии с размерите на къща.

Общият капацитет на действащи и изграждащи се индустриални съоръжения за съхранение на енергия в света, според консултантската компания IHS, е около 3 GW. Въпреки това анализаторите са уверени, че индустрията за съхранение на енергия ще претърпи бърз растеж в близко бъдеще.

Основните проблеми на експерименталните индустриални устройства за съхранение са високата цена и ниският капацитет; все още няма масова икономически обоснована технология за тяхното изграждане (тук се откроява технологията Tesla, която е разгледана по-долу). Според Максим Рябчицки изследванията, проведени през последните 20 години, са създали много образци (дори и най-екзотичните) за съхранение на енергия, но те все още не са надхвърлили пилотната експлоатация, а съществуващите батерии са твърде скъпи и имат ниска ефективност . Тоест батериите все още са по-скъпи от самите слънчеви централи.

Директорът на Асоциацията на предприятията за слънчева енергия Антон Усачев прогнозира, че с нарастващия дял на възобновяемите енергийни източници в енергийния баланс ще расте нуждата от обемни системи за съхранение на енергия; най-голямо търсене ще има в страните, които планират дял от възобновяеми енергийни източници в генериране на поне 25–30%.

Мощността на решенията за съхранение на енергия, използвани днес в света, като правило не надвишава 1–2 MW. Така италианската Enel стартира през есента на 2015 г. в Катания първото съхранение на електроенергия в слънчева станция от 10 MW с капацитет на батерията от 2 MWh и планира вятърен парк от 18 MW в Южна Италия с литиево-йонни батерии също от 2 MWh.

Най-голямото промишлено хранилище за енергия в Европа се появи в германското село Фелдхайм. Официално предприятието се нарича Регионална регулаторна централа. Предназначението на станцията с мощност 10 MW и капацитет на батерията 10,8 MWh е да акумулира излишната електроенергия, генерирана от възобновяеми енергийни източници, да гарантира стабилността на електрическата мрежа и да изглажда временните промени в честотата.

Редица компании (RWE, Vionx, LG, SMA, Bosch, JLM Energy, Varta) започнаха да доставят на пазара промишлени и жилищни системи за съхранение на енергия, които също работят с различни литиево-йонни батерии, предимно литиево-железен фосфат (LiFePO4 ), както и ванадиеви батерии. Япония е напреднала по-далеч от другите с технологията за горещи батерии. В това отношение не може да не се отбележат постиженията на Tesla, която е пред останалите тук, не на последно място благодарение на компетентния PR на своите продукти, отличния дизайн, модерните технологични решения и „агресивната“ цена.

Миналата година Илон Мъск представи проекта Powerwall – стенна литиево-йонна батерия за дома с капацитет 10 kWh (това са около дузина стандартни автомобилни батерии). Батерията е достатъчна, за да покрие средна дневна нужда от електроенергия американско семейство. Струва $3500. Интересното е, че разработката на Tesla ви позволява да разширите системата до девет единици, като добавите допълнителни Powerwall единици към нея.

Истински индустриална батерия обаче най-вероятно ще бъде друга разработка на Tesla - батерията Powerpack. По вид и размери прилича на хладилник и има десетократно по-голям капацитет от Powerwall - 100 kWh Powerpack също е модул. Добавяйки такива модули към хранилището, можете да увеличите капацитета за съхранение почти неограничено. Според Илън Мъск в САЩ вече има енергийни компании, които работят на базата на технологията Powerpack и имат капацитет за съхранение от 250 MWh.

Според изчисленията на PwC съхранението и разпределението на електроенергия в мрежа в размер на 5 хиляди MWh може да бъде икономически изгодно в Съединените щати при цена, включително инсталация, от $350 за 1 kWh.Цената на точка капацитет при използване на модули Powerpack е $250.

Алтернативно иманярство

Алтернатива на електрохимичните промишлени батерии може да бъде изграждането на „зелени“ енергийни съоръжения в близост до помпени акумулиращи електроцентрали - помпени акумулиращи станции, които съхраняват енергия под формата на вода. Първоначалната цел на помпено-акумулиращите електроцентрали е да изравнят разнородността на дневния график на електрическото натоварване. С развитието на възобновяемите енергийни източници помпено-акумулиращите станции също ще могат да изравнят дискретността на производството на енергия от слънчеви електроцентрали и вятърни турбини.

Според Министерството на енергетиката на САЩ в момента в света работят 292 помпено-акумулиращи системи с общ капацитет от 142 GW. В процес на изграждане са още 46 станции с обща мощност 34 GW. Ефективността на съвременните помпено-акумулиращи електроцентрали е 70–75%.

„Сред всички технологии за съхранение на енергия помпените системи за съхранение са най-надеждните, доказани и търговски жизнеспособни батерии“, казва Владимир Коритаров, служител на отдела по енергетика в Националната лаборатория в Аргон (Илинойс). Според него 98% от съществуващите съоръжения за съхранение на енергия в света са помпени електроцентрали. Днес помпено-акумулиращите централи отново са в центъра на вниманието и не на последно място във връзка с бума на възобновяемите енергийни източници, казва Коритаров.

В Испания, например, където около 20% от енергията се генерира от вятъра, съоръженията за съхранение на водноелектрическата централа Cortes-La Muela се пълнят от вятърни паркове през ветровитите нощи и когато вятърът утихне или търсенето на енергия се увеличи, водата от горният резервоар се използва за завъртане на турбини и генериране на енергия. Това е най-големият комплекс от този вид в Европа, с капацитет от 1762 MW, способен да захранва 500 000 домове.

В САЩ проектът за помпено-акумулираща електроцентрала JD Pool в щата Вашингтон с мощност 1200 MW е на етап планиране. Нейната двойка надземни резервоари ще бъдат разположени между редиците от вятърни турбини на платото Колумбия. Общият капацитет на 47 вятърни електроцентрали, разположени в щатите Вашингтон и Орегон в непосредствена близост до предложената площадка за изграждане на помпено-акумулираща електроцентрала, е 4695 MW. Това е достатъчно, за да снабди не само близките предприятия и домакинства с електричество, но и да напълни резервоарите на JD Pool с вода.

Но днес има определени трудности при комбинирането на слънчеви електроцентрали и помпено-акумулиращи електроцентрали. Обикновено големите слънчеви електроцентрали се намират в горещи пустинни райони, където има проблеми с водата. Въпреки че при наличието на дълбоки подземни хоризонти този проблем може да бъде решен. Но много вода ще трябва да се изпомпва изпод земята, защото помпено-акумулиращата електроцентрала е структура, чийто размер има значение.

Фантазия без спирачки

Когато има поръчка и се подразбира бюджет, мозъците на учените започват да работят с отмъщение. Търсенето на методи за съхранение на енергия, алтернативни на химическите батерии, е в ход в лаборатории по целия свят, понякога пораждайки много екзотични проекти.

Министерството на енергетиката и изменението на климата на Обединеното кралство инвестира в разработването на съоръжение за съхранение на енергия, което работи с втечнен въздух. Инсталацията е наречена LAES и развива мощност от 350 kWh.Тестовете й са успешни и проектът има перспективи за мащабиране.

Инсталацията работи по следния начин. Ако има излишък от електричество, въздухът се втечнява в контейнер с височина 12 м и диаметър 3 м. И когато е необходимо, отново се превръща в ток.

В района на Техачапи (Калифорния, САЩ) има друго необичайно експериментално устройство за съхранение, което съхранява енергия с помощта на гравитацията. Казва се ARES и прилича на детска железница (междурелсие е само 381 мм). Когато духа вятър, ремаркето, задвижвано от електрически двигател, се движи по клона нагоре, акумулирайки енергия, а когато утихне, устройството се търкаля надолу. В този момент неговият двигател работи като генератор, доставящ енергия на мрежата.

Пързалката се намира до ветрогенераторния парк. Теглото на експерименталната количка е 5670 кг. Едно от предимствата на проекта е ниската цена жизнен цикълв сравнение с батериите. В същото време ефективността на системата е 86%.

В бъдеще в съседна Невада, където поради липсата на вода е невъзможно да се изгради същата помпено-акумулираща електроцентрала, се планира да се изгради система с обем на акумулирана енергия от 12,5 MWh.Това ще бъде единична пистов път с дължина 8 км и наклон 6,6 градуса. По него ще се движат 17 съединителя: два локомотива с тегло 220 тона всеки и два вагона с бетонни блокове с тегло 150 тона всеки.

Източници: ИТАР-ТАСС, вестник Комерсант, уебсайтове renewableenergyworld.com, digitalsubstation.ru,tesla.com/powerwall, resilience.org, alternativenergy.ru

1. Изключете светлините, когато се движите от стая в стая. Инсталирайте термични сензори за движение, които ще изключат осветлението вместо вас.
2. Използвайте местно осветление: фоново осветление, подови лампи, аплици. Например, за да не включвате основните източници на светлина всеки път, по-добре е да инсталирате LED осветление в стаята.
3. Не забравяйте, че чистотата е ключът към спестяването. Мръсните прозорци и прашните абажури намаляват нивото на осветеност в помещението с до 35%.
4. Когато правите ремонт, имайте предвид, че светлите стени ще отразяват до 80% от светлинния поток, а тъмните - само около 12%.
5. Сменете крушките с нажежаема жичка с енергоспестяващи и LED. Смяната на само една лампа ще спести около 1000 рубли годишно.

Да вземем например Москва. 1 kWh в капиталовите разходи Тарифи за електроенергия за населението и еквивалентни категории потребители на територията на Москва, с изключение на административните райони Троицки и Новомосковски 5,38 рубли. Нека си представим, че в три апартамента три електрически крушки светят осем часа на ден: LED, енергоспестяващи и с нажежаема жичка. За по-обективна картина ще изберем лампи с такава мощност, че да осигурят приблизително същото ниво на осветеност. И това е, което получаваме.

Тип лампа	LED	Пестене на енергия	Нажежаема жичка
Консумирана мощност, kW	0,013	0,025	0,1
Живот на лампата, часове	50 000	8 000	1 000
Цена на лампата, разтривайте.	248	200	11
Цена на час работа Цената на час работа = тарифа × мощност + цена на лампата ⁄ ресурс, търкайте.	0,0749	0,1595	0,549
Почасови спестявания Спестявания на час = разходи за експлоатация на лампа с нажежаема жичка − разходи за работа на сравнима лампа, търкайте.	0,4741	0,3895	-
Период на изплащане Период на изплащане в часове = (цена на лампа − цена на лампа с нажежаема жичка) ⁄ часови спестявания, гледам	499,89	485,24	-
Период на изплащане Период на изплащане в дни = период на изплащане в часове ⁄ 8, дни	62,49	60,65	-
Годишни спестявания Годишни спестявания = (8 × 365 − период на изплащане в часове) × спестявания на час, търкайте.	1147,37	948,34	-

Оказва се, че след два месеца една енергоспестяваща лампа ще ви позволи да спестите 40 копейки на час, а 10 електрически крушки ще спестят 4 рубли.

Използвайте правилно електрическите уреди

1. Ако няма опция за две тарифи, изключете всички несъществени електрически уреди през нощта и устройство за зареждане- след пълно зареждане на оборудването.
2. Хладилникът трябва да се размразява редовно, ако няма специална No Frost система. Уверете се, че устройството е разположено възможно най-далеч от нагревателните уреди и че е осигурена естествена вентилация на задната стена. Поставете в него само охладени съдове!
3. Следете работата на горелките на електрическите печки и поставяйте върху тях само подходящи по размер съдове с плоско дъно.
4. Покрийте тенджерите и тиганите с капаци: те намаляват загубата на топлина почти три пъти.
5. Опитайте се да не претоварвате пералнята (претоварването увеличава консумацията на електроенергия с до 10%) и използвайте средна настройка на температурата. Прането на 30 градуса изразходва 35% по-малко енергия от прането на 40 градуса.
6. Използвайте електрическа кана вместо електрическа печка за загряване на вода. Това ще бъде много по-икономично. Сварете само количеството течност, което е необходимо в момента.
7. Почиствайте вентилаторите и филтрите на вашия климатик редовно.
8. Неща, които изискват ниско температурен режим, след като изключите ютията.
9. Не оставяйте оборудване, включително микровълнови печки, телевизори, компютри, скенери, принтери, модеми, в режим на готовност. Това ще спести повече от 200 kW годишно.
10. Използвайте електрически контакти с таймер.

Купувайте енергоспестяващи домакински уреди

1. Всички електрически уреди са обозначени с латински букви от A+++ до G. Изберете оборудване с нисък класконсумация на енергия, маркирани с A и B.
2. Купете устройства, които използват Най-новите технологииспестяване на енергия. Например, индукционните котлони стават все по-популярни, като загряват само дъното на съда и не губят енергия. Ефективността на такива печки достига 95%!

Инсталирайте двутарифен брояч

1. Двутарифен брояч ви позволява да спестявате през нощта. Такива измервателни уреди са от полза за тези, които могат да използват енергоемки домакински уреди: съдомиялна машина и пералня, машина за хляб - от 23.00 до 7.00 часа. Средно измервателният уред се изплаща за една година.

Не си хаби топлината

1. Вместо да използвате традиционен нагревател, използвайте климатик, настроен на режим на отопление. Ако производителят го позволява, разбира се. Много климатици не могат да се използват при минусови температури.
2. Инфрачервеният нагревател е с 30–80% по-икономичен от останалите.
3. Ако в дома ви има електрически радиатори, опитайте се да ги поддържате чисти, така че прахът да не поема част от топлината и да не се налага да повишавате температурата.
4. Когато използвате бойлер, намалете температурата на нагряване на водата.
5. Сменете акумулиращия бойлер с проточен. По този начин няма да хабите електроенергия, поддържайки постоянно определена температура на водата.
6. Загрявайте вода само когато е необходимо. Изключвайте бойлера от контакта, когато излизате от дома и през нощта.
7. Веднъж на всеки три месеца почиствайте бойлера от, което увеличава консумацията на енергия с 15–20%.
   • Изключете устройството от мрежата и изключете подаването на вода.
   • Изцедете напълно.
   • Свалете капака на котела, внимателно разкачете кабелите и развийте термостата.
   • Развийте гайките, държащи фланеца. Натиснете фланеца нагоре, завъртете го и го издърпайте.
   • Сега можете да почистите нагревателния елемент с телена четка. Разтвор на оцетна киселина и гореща вода (1: 5) също ще помогне да се отървете от плаката. Просто поставете нагревателния елемент в него за 30 минути и се уверете, че уплътнителната гума не влиза в контакт с киселината.