A possibilidade de armazenar eletricidade em escala industrial é benéfica para todos os participantes do mercado: fabricantes, fornecedores, consumidores e reguladores

O mais recente relatório analítico das organizações de investigação GTM Research e U.S. O Energy Storage Monitor reporta níveis recordes de investimento em projetos de armazenamento de energia. O volume de investimentos de risco e financiamento de projetos neste setor no terceiro trimestre de 2016 atingiu 660 milhões de dólares, com uma previsão anual de 812 milhões de dólares. países desenvolvidos As tecnologias de armazenamento de energia estão a entrar na fase de utilização “pré-comercial”.

Salvando problema

A principal diferença entre a indústria de energia elétrica e qualquer outra indústria “física” é a impossibilidade de armazenar em escala industrial os bens que produz. Em cada unidade de tempo, esta indústria deve produzir exatamente a quantidade de eletricidade que o consumidor necessita.

Para fornecer esta capacidade, são necessárias capacidades dispendiosas de geração de backup ou sistemas complexos de energia distribuídos geograficamente. É impossível ter no sistema energético apenas usinas nucleares (NPPs), que não conseguem se desfazer e aumentar rapidamente a carga, ou apenas fontes de energia renováveis ​​(FER) - o sol e o vento, por exemplo, podem não brilhar ou soprar no tempo certo. Portanto, uma parcela significativa da geração é realizada a partir de recursos fósseis tradicionais (carvão, gás), que proporcionam a confiabilidade e a manobrabilidade necessária.

O modo de operação de qualquer sistema de energia é determinado principalmente pelo grau de carga dos consumidores. Via de regra, o consumo de energia elétrica diminui significativamente à noite e de manhã e à noite ultrapassa o nível de consumo diurno. E em geral, independente da hora do dia, a carga elétrica muda constantemente. Estas flutuações constantes complicam a tarefa de manter um equilíbrio entre produção e consumo e levam ao facto de as capacidades de produção funcionarem num modo economicamente subótimo durante uma parte significativa do tempo.

Existem três tipos tradicionais de usinas: nuclear, térmica (CHP) e hidrelétrica (HPP). Por razões de segurança, as centrais nucleares não regulam a sua carga. As usinas hidrelétricas são muito mais adequadas para trabalhar com horários de carga irregulares, mas não estão disponíveis em todos os sistemas de energia e, se estiverem, nem sempre estão na quantidade necessária. Assim, o principal ônus da cobertura dos desníveis do consumo diário de energia elétrica recai sobre as termelétricas. Isso, por sua vez, leva ao seu funcionamento de forma antieconômica, aumenta o consumo de combustível e, consequentemente, o custo da energia elétrica para os consumidores.

Todos os problemas acima, assim como vários outros, podem ser resolvidos usando tecnologias industriais de armazenamento de energia.

Efeitos da acumulação

1. Efeito na geração: o uso de dispositivos de armazenamento permitirá otimizar o processo de produção de eletricidade, nivelando o cronograma de carga dos equipamentos geradores mais caros, além de eliminar a dispendiosa geração térmica do papel de regulador. Por sua vez, isto conduzirá inevitavelmente a uma redução do consumo de hidrocarbonetos, a um aumento da taxa de utilização da capacidade instalada das centrais eléctricas, a um aumento da fiabilidade do fornecimento de energia e a uma redução da necessidade de construção de novas capacidades.

2. Efeito para regulamentação governamental: os dispositivos de armazenamento permitem criar uma reserva de energia sem operação excessiva das capacidades geradoras, otimizar o modo de operação das usinas e garantir a passagem suave das cargas mínimas noturnas e máximas diurnas.

3. Efeito para os consumidores: a energia elétrica fica mais barata, a confiabilidade do fornecimento de energia aumenta, é possível garantir o funcionamento de equipamentos críticos durante quedas de energia e criar uma reserva em caso de acidentes.

4. Efeito para o complexo da rede elétrica: os dispositivos de armazenamento reduzem os picos de carga nas subestações elétricas e os custos de atualização da infraestrutura da rede, melhoram a qualidade e a confiabilidade do fornecimento de energia aos consumidores.

Efeitos adicionais

Agora, uma das principais tendências na energia global é o desenvolvimento da geração de energia renovável. Entre os países que desenvolvem energia verde, os exemplos mais marcantes são a Dinamarca, que gera 140% da procura energética nacional utilizando fontes de energia renováveis, e a Alemanha, onde as fontes de energia renováveis ​​representam cerca de 50% da capacidade instalada das centrais eléctricas (94 de 182 GW) e esta participação continua a crescer de forma constante. Em determinados momentos, as fontes de energia renováveis ​​já podem fornecer até 100% da procura de electricidade. Ao mesmo tempo, tanto as centrais térmicas como as nucleares têm de desempenhar uma função de reserva, uma vez que a produção de energia renovável não é constante. Os dispositivos de armazenamento de electricidade podem ser uma forma de continuar a integração bem sucedida de fontes de energia renováveis ​​nos sistemas energéticos de vários países; irão suavizar as flutuações na produção de fontes de energia renováveis ​​e nivelar o calendário de carga;

Outra tendência é o desenvolvimento da energia distribuída. Os consumidores querem minimizar os seus custos e instalar as suas próprias fontes de geração (por exemplo, painéis solares ou geradores eólicos). Nos países onde a percentagem de geração distribuída é elevada, surge o problema da integração desses consumidores no sistema de mercado. Dado que o próprio consumidor retira da sua fonte a quantidade de electricidade de que necessita para este momento tempo, ele pode ter um excedente. O problema de vender esse excedente para a rede pode ser resolvido com o auxílio de drives. Além disso, também podem ser utilizados para criar reservas individuais.

Competição de tecnologia

Hoje, 99% da acumulação industrial e armazenamento de electricidade (cerca de 132,2 GW) é fornecida por centrais eléctricas reversíveis (PSPP). Todas as outras tecnologias de armazenamento representam 1%, principalmente armazenamento de ar comprimido, baterias de sulfeto de sódio e baterias de lítio. Os dispositivos de armazenamento mais comprovados são usinas hidrelétricas reversíveis e dispositivos que operam com tecnologia de ar comprimido. Outras tecnologias ainda estão em processo de desenvolvimento.

No entanto, embora as centrais eléctricas de armazenamento reversível e os dispositivos que utilizam tecnologias de ar comprimido possam armazenar grandes volumes de electricidade durante várias horas, são bastante limitados em termos de fornecimento de grandes quantidades de energia para suportar ou contrabalançar várias flutuações de curto prazo.

Quanto às baterias, as estimativas atuais de custo de instalação variam de US$ 200 a US$ 800 por kW de capacidade instalada. Os custos mais baixos correspondem às baterias de chumbo-ácido, uma vez que se encontram num estágio mais elevado de desenvolvimento tecnológico. Esta faixa está no limite inferior da faixa de custo para armazenamento bombeado, mas é muito inferior a outras tecnologias de armazenamento novas e potenciais. No entanto, a principal desvantagem das baterias de chumbo-ácido e de outras baterias é a sua baixa esperança de vida em comparação com as centrais eléctricas reversíveis, que têm vidas operacionais muito mais longas. A vida útil das baterias varia significativamente dependendo da frequência de uso, da taxa de descarga e do número de ciclos de descarga profunda.

A Rússia precisa de tecnologias de armazenamento de energia?

Armazenamento de eletricidade nomeado pelo McKinsey Global Institute como uma das 12 tecnologias inovadoras que mudarão fundamentalmente economia global. A BCC Research estima que o mercado para todos os tipos de baterias recarregáveis ​​crescerá a uma taxa composta de crescimento anual de 18,7% nos próximos dez anos, de 637 milhões de dólares em 2014 para 3,96 mil milhões de dólares em 2025.

A capacidade dos dispositivos de armazenamento eléctrico nos países da UE, nos EUA e na China, de acordo com vários cenários da Agência Internacional de Energia, aumentará de duas a oito vezes até 2050. Na Rússia, após 2022, prevê-se um novo ciclo de investimentos no setor energético. O nicho potencial para novas instalações energéticas é estimado em 15-30 GW. Os investimentos poderão atingir 500-700 mil milhões de dólares até 2035. Ao mesmo tempo, quase todos os participantes do mercado poderão beneficiar da utilização de dispositivos de armazenamento.

Wikimedia Commons

Talvez o mais uniforme antigo armazenamento de energia moderno ligado à rede. O princípio de funcionamento é simples: são dois tanques de água, um mais alto que o outro. Quando a demanda de eletricidade é baixa, a energia pode ser usada para bombear água para cima. Durante os horários de pico, a água desce, girando um gerador hidrelétrico e gerando eletricidade. Projectos semelhantes estão a ser desenvolvidos, por exemplo, pela Alemanha em minas de carvão abandonadas ou em contentores esféricos no fundo do oceano.

Ar comprimido

Poder Sul

Em geral, esse método se assemelha ao anterior, exceto que em vez de água, o ar é bombeado para os tanques. Quando necessário, o ar é liberado e gira as turbinas. Esta tecnologia existe em teoria há várias décadas, mas na prática, devido ao seu alto custo, existem apenas alguns sistemas em funcionamento e mais alguns em teste. A empresa canadense Hydrostor está desenvolvendo um grande compressor adiabático em Ontário e Aruba.

Sal derretido

Reserva Solar

A energia solar pode ser usada para aquecer o sal até a temperatura desejada. O vapor resultante é imediatamente convertido em eletricidade por um gerador ou armazenado durante várias horas como sal fundido para, por exemplo, aquecer casas à noite. Um desses projetos é o Parque Solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum - em Emirados Árabes Unidos. E no laboratório Alphabet X é possível usar sais fundidos em combinação com anticongelante para preservar o excesso de energia solar ou eólica. Georgia Tech construiu recentemente mais sistema eficaz, em que o sal é substituído por metal líquido.

Baterias de fluxo

Cientistas do CERN: “O universo não deveria existir”

As baterias de fluxo redox consistem em enormes tanques de eletrólito que passam através de membranas e criam uma carga elétrica. Normalmente, o vanádio é usado como eletrólito, assim como soluções de zinco, cloro ou água salgada. Eles são confiáveis, fáceis de usar e têm uma longa vida útil. A maior bateria de fluxo do mundo será construída em cavernas na Alemanha.

Baterias tradicionais

ODS&E

Calma

À noite, a água armazenada nos tanques congela e durante o dia o gelo derrete e esfria as casas vizinhas, permitindo economizar no ar condicionado. Essa tecnologia é atrativa para regiões com climas quentes e noites frescas, como a Califórnia. Em maio deste ano, a NRG Energy entregou 1.800 baterias industriais de gelo para a Southern California Edison.

Super volante

Poder do farol

Esta tecnologia foi projetada para armazenar energia cinética. A eletricidade dá partida no motor, que armazena energia rotacional no tambor. Quando necessário, o volante desacelera. A invenção não é amplamente utilizada, embora possa ser usada para garantir fornecimento de energia ininterrupta.

Agora não podemos mais imagine sua vida sem eletricidade e aquecimento. Tudo nosso vida cotidiana associada à utilização de diversos aparelhos eléctricos que nos proporcionam o nível de conforto necessário. Hoje falaremos sobre como você pode economizar eletricidade em casa.

O diagrama à esquerda mostra a estrutura de consumo de energia para uma família de 3 pessoas.

Todos os anos, os custos de electricidade e aquecimento aumentam devido ao aumento das tarifas e ao aumento do número de aparelhos eléctricos utilizados. Dado que as reservas de energia são muito limitadas, o custo da electricidade aumenta anualmente cerca de 15% e, consequentemente, os nossos pagamentos pela electricidade também aumentam.

Portanto, cada vez mais mais pessoas Eles estão começando a pensar em como economizar eletricidade em casa.

Além disso, economizar eletricidade reduzirá o consumo recursos naturais e reduzir as emissões de substâncias nocivas para a atmosfera e, portanto, contribuir de forma viável para a preservação dos nossos rios, lagos e florestas.
Ao poupar 100 W de eletricidade, podemos poupar 48 kg carvão, ou 33 litros de petróleo, ou 35 m3 de gás natural.

Em média, uma família de três pessoas que vive num apartamento de 50 m2 paga cerca de 59% do valor total das contas de serviços públicos de recursos energéticos, dos quais: 32% é aquecimento e abastecimento de água quente, 15% é electricidade, 12% é gás .

Essas dicas são relevantes para quem possui medidores de calor ou aquecedores elétricos.

1. Isole as aberturas de portas e janelas com isolamento especial.
Afinal, os principais vazamentos de calor ocorrem pelas janelas e portas.


2. Insira novas janelas energeticamente eficientes, de preferência com vidros duplos.
Se você tiver uma varanda ou loggia, aplique esmalte também. Este é o mais método eficaz economize calor na casa.


3. É necessário ventilar adequadamente o ambiente.


Ventile com o aquecimento desligado!
A ventilação total por 2 minutos a cada 3-4 horas retém muito mais calor do que a ventilação parcial constante. No inverno, 2-3 minutos de ventilação completa são suficientes. Na primavera e no outono - até 15 minutos.

4. Não cubra as baterias com cortinas ou placas e painéis decorativos.

1. Verifique a integridade da fiação da casa.


Isto evitará fugas de eletricidade (as perdas podem chegar a 30%) e reduzirá o risco de avaria electrodomésticos e curto-circuito.

2. Desligue aparelhos elétricos que estejam em modo de espera(modo de espera) - TV, aparelho de som, DVD player.


A maioria dos dispositivos funciona ativamente várias horas por dia e, no resto do tempo, fica no modo de espera, o que desperdiça uma quantidade significativa de energia.

3. Organize uma iluminação adequada.


A. Aproveite ao máximo a luz natural (use cortinas de luz, cores claras nas paredes e tetos, lave as janelas com mais frequência, não desorganize os peitoris das janelas).
b. Use o princípio da iluminação zonal - é necessário usar racionalmente a iluminação geral e local. A iluminação geral destina-se à iluminação geral da sala (lustre). A iluminação local (lâmpadas, arandelas) permite iluminar cantos escuros da sala.

A combinação de iluminação local e geral (iluminação combinada) permite utilizar a luz de forma mais racional - para iluminar apenas a área da divisão que necessitamos. Como resultado da instalação de iluminação combinada para uma sala de 18 a 20 m2, economizam-se até 200 kW/h.

4. Substitua as lâmpadas incandescentes tradicionais por lâmpadas economizadoras de energia.


Eles consomem várias vezes menos eletricidade e duram várias vezes mais.

5. Desligue a iluminação e outros aparelhos elétricos de que não necessita no momento.


Ao sair, apague as luzes.

6. Lave lâmpadas e persianas com mais frequência.

Como economizar energia na cozinha e no preparo dos alimentos

Um fogão elétrico é o eletrodoméstico que mais consome energia, sendo responsável por mais da metade de toda a eletricidade consumida. Seguindo regras e técnicas simples ao cozinhar, você pode economizar uma quantidade significativa de energia.

1. Ao cozinhar em uma panela, é necessário ligar o queimador na potência máxima somente até a água ferver. Assim que a água ferver, coloque imediatamente o aquecimento do queimador na posição mínima, neste caso o consumo de energia diminuirá drasticamente e o tempo de cozedura não aumentará.

2. Certifique-se de cobrir bem a panela com uma tampa. Ao cozinhar em recipiente aberto, o consumo de energia aumenta 2,5 vezes. Mesmo que a tampa esteja ligeiramente aberta, isso equivale ao facto de não haver tampa nenhuma, porque... o calor é perdido com o vapor que escapa.

3. Use panelas com diâmetro inferior correspondente ao tamanho do queimador. Os diâmetros do fundo das panelas devem ser maiores ou iguais aos diâmetros dos queimadores dos fogões elétricos onde são colocadas.

4. Não deixe a água ferver violentamente no queimador ligado na potência máxima, pois ferver no fogão aquecido requer muito menos energia.

5. Se desligar o fogão elétrico um pouco antes do final do cozimento, você economizará energia elétrica devido ao calor residual.

6. Ao cozinhar legumes, use uma quantidade mínima de água nas panelas.

7. Escolha potes de tamanho que corresponda ao volume de comida necessário. Se precisar cozinhar uma pequena quantidade de comida, é melhor fazê-lo em pequena quantidade. panela no fogo menor.

8. O fundo das panelas e frigideiras deve ser liso e limpo para que haja contato próximo com os queimadores. Pratos com fundo torto ou com depósitos de carbono requerem 60% mais eletricidade.

9. Na hora de comprar panelas, opte por frigideiras e panelas com fundo grosso e tampa de vidro.

10. Use panelas de pressão. Eles economizam muita energia e tempo. O tempo de cozimento neles é reduzido em três vezes e o consumo de energia é reduzido pela metade. Isto é conseguido devido à estanqueidade das panelas de pressão e regime especial cozimento - a temperatura dentro da panela chega a 120 graus devido ao excesso de pressão do vapor.

11. Panelas de aço inoxidável com fundo grosso polido garantem um bom contato com o fogão e economizam energia. Panelas de alumínio, esmaltadas e revestidas de Teflon não são econômicas.

12. O estado dos queimadores do fogão elétrico é grande importância. Se uma ou duas espirais queimarem em um queimador ou se o queimador inchar devido ao superaquecimento, o consumo de eletricidade aumenta para 50%. Precisa ser mudado urgentemente.

13. Utilize aparelhos de aquecimento elétrico especiais (frigideiras, panelas, grelhadores, cafeteiras, etc.), nos quais os pratos ficam mais saborosos e de melhor qualidade, e se gasta muito menos energia elétrica. Use uma chaleira elétrica, que economiza energia desligando automaticamente quando a água ferve. Ferva apenas a quantidade de água necessária de cada vez.

14. A remoção oportuna de incrustações dentro de chaleiras elétricas pode reduzir significativamente o consumo de energia.

15. Use garrafas térmicas ou potes para manter a água e os alimentos aquecidos por longos períodos de tempo.

16. Não utilize os queimadores do fogão elétrico ligados para aquecer o ambiente; isso é antieconômico, ineficaz e perigoso.

17. Utilize fornos de micro-ondas para aquecer e cozinhar alimentos;

O que geralmente fazemos de forma antieconômica:
■ escolher os pratos errados - perda de energia 10% -15%
■ Não feche bem os recipientes ao preparar os alimentos. - perdas 2% - 6%
■ Usamos muita água - perdas de 5% a 9%
■ Utilizamos pratos que não cabem no tamanho do queimador - perdas 5% -10%
■ Não utilizamos calor residual - as perdas são de 10% a 15%

E para reforçar o material, aqui está um infográfico maravilhoso da United Energy Company. A imagem é clicável.


Usando estes dicas simples Você pode reduzir significativamente seus custos de energia e economizar dinheiro.

Vamos repetir as regras básicas:










Para economizar energia em seu apartamento, você precisa aprender a utilizá-la de forma racional. Ao mesmo tempo, para além de poupanças significativas nas facturas energéticas, estamos a dar um contributo muito importante para resolver problemas globais problemas ambientais.

O artigo utiliza materiais do Centro de Informação e Consultoria para Economia de Energia (ICC).

A Agência Internacional de Energia prevê que a participação global das energias renováveis ​​na produção total de energia aumentará para 28% até 2021. Ao mesmo tempo, serão desenvolvidas tecnologias que poderão resolver o principal problema da energia “verde” – a produção desigual de electricidade. Os especialistas estão confiantes de que a indústria de armazenamento de energia experimentará um rápido crescimento no futuro próximo.

Uma central de energia solar funciona eficazmente apenas durante o dia e em céus sem nuvens, e uma turbina eólica funciona apenas quando o vento sopra, e estas falhas na produção precisam de ser compensadas de alguma forma. Por exemplo, acumular parte da energia gerada através de baterias industriais, e consumi-la nos picos de consumo noturno e matinal.

As instalações de armazenamento de energia também serão úteis em caso de acidentes nos sistemas de energia. Como observa Maxim Ryabchitsky, chefe do centro de treinamento da ABB na Federação Russa, hoje os volumes de produção e consumo de eletricidade estão equilibrados e as usinas de energia estão ajustadas à programação do consumidor. Mas no caso de interrupções repentinas no sistema energético, comparáveis ​​​​em escala ao russo, a situação será salva por uma bateria com capacidade de 10–20 MW, capaz de cobrir o déficit energético por 1,5–2 horas.

Com apoio do governo

Segundo o chefe da Rusnano, Anatoly Chubais, a participação das fontes de energia renováveis ​​​​em volume total a geração representará 40% do mix energético global até 2050, e o armazenamento de eletricidade se tornará uma tecnologia comercialmente estabelecida, e como resultado “chegaremos a uma indústria energética diferente”.

“A indústria de energia eléctrica global e russa está a um passo de transformar o princípio tecnológico básico – igualar o nível de geração e consumo num único momento. Uma tecnologia inovadora que separará geração e consumo é o armazenamento de energia. Esta tecnologia mudará completamente todo o sistema de despacho, a relação entre eletricidade tradicional e alternativa e muito mais. Se adicionarmos uma boa lógica de TI à tecnologia de armazenamento de energia, será sem dúvida uma revolução”, acredita Chubais.

Há uma compreensão do problema e nível estadual. No início deste ano, o vice-primeiro-ministro Arkady Dvorkovich instruiu o Ministério da Energia e Rusnano a desenvolver especificações técnicas para a criação de um programa estatal de apoio a um cluster industrial de armazenamento de eletricidade (armazenamento de energia). Os participantes na reunião com o vice-primeiro-ministro consideraram também que o armazenamento industrial de electricidade está no ponto de partida de um boom que afectará pequenas explorações eléctricas isoladas e os transportes.

Rusnano acredita que o apoio estatal criará um conjunto de players nacionais no mercado. Prevê-se estimular a procura de dispositivos de armazenamento, compensando os riscos dos projetos de investimento e aumentando a sua atratividade de investimento. A utilização de baterias industriais permitirá criar sistemas de energia locais com boa relação custo-benefício, suavizar os picos de consumo e criar mercados de comercialização de eletricidade para energia distribuída, observa a empresa.

Eletroquímica e vida

Atualmente, muitos métodos foram inventados para armazenar eletricidade em grande escala, mas a prioridade é dada à construção de baterias eletroquímicas convencionais do tamanho de uma casa.

A capacidade total de instalações industriais de armazenamento de energia em operação e em construção no mundo, segundo a consultoria IHS, é de cerca de 3 GW. No entanto, os analistas estão confiantes de que a indústria de armazenamento de energia experimentará um rápido crescimento num futuro próximo.

Os principais problemas dos dispositivos experimentais de armazenamento industrial são o alto custo e a baixa capacidade; ainda não existe uma tecnologia economicamente justificada em massa para sua construção (aqui se destaca a tecnologia Tesla, discutida a seguir). Segundo Maxim Ryabchitsky, pesquisas realizadas nos últimos 20 anos criaram muitas amostras (mesmo as mais exóticas) de armazenamento de energia, mas ainda não foram além da operação piloto, e as baterias existentes são muito caras e têm baixa eficiência. . Ou seja, as baterias ainda são mais caras que as próprias usinas solares.

O Diretor da Associação de Empresas de Energia Solar, Anton Usachev, prevê que, com a crescente participação das fontes de energia renováveis ​​no balanço energético, a necessidade de sistemas de armazenamento de energia espaçosos crescerá nos países que planejam uma participação nas fontes de energia renováveis; geração de pelo menos 25–30%.

O poder das soluções de armazenamento de energia utilizadas no mundo hoje, via de regra, não ultrapassa 1–2 MW. Assim, a italiana Enel lançou no outono de 2015 em Catânia o primeiro armazenamento de eletricidade numa estação solar de 10 MW com uma capacidade de bateria de 2 MWh e está a planear um parque eólico de 18 MW no sul de Itália com baterias de iões de lítio também de 2 MWh.

A maior instalação industrial de armazenamento de energia da Europa surgiu na vila alemã de Feldheim. O empreendimento é oficialmente denominado Usina Reguladora Regional. O objetivo da estação com capacidade de 10 MW e bateria de 10,8 MWh é acumular o excesso de eletricidade gerada por fontes de energia renováveis, garantir a estabilidade da rede elétrica e suavizar mudanças temporárias de frequência.

Várias empresas (RWE, Vionx, LG, SMA, Bosch, JLM Energy, Varta) começaram a fornecer ao mercado sistemas de armazenamento de energia industriais e residenciais que também operam com variedades de baterias de íon-lítio, principalmente fosfato de ferro-lítio (LiFePO4 ), bem como baterias de vanádio. O Japão avançou mais do que outros países com a tecnologia de baterias quentes. A este respeito, não se pode deixar de notar as conquistas da Tesla, que aqui está à frente dos restantes, sobretudo graças à competente RP dos seus produtos, excelente design, soluções tecnológicas avançadas e preço “agressivo”.

No ano passado, Elon Musk apresentou o projeto Powerwall - uma bateria de íons de lítio montada na parede para uso doméstico com capacidade de 10 kWh (cerca de uma dúzia de baterias de carro padrão). A bateria é suficiente para cobrir uma necessidade média diária de eletricidade Família americana. Custa $ 3.500. Curiosamente, o desenvolvimento da Tesla permite expandir o sistema em até nove unidades, adicionando unidades Powerwall adicionais a ele.

No entanto, uma bateria verdadeiramente industrial provavelmente será outro desenvolvimento da Tesla – a bateria Powerpack. É semelhante em aparência e tamanho a uma geladeira e tem capacidade dez vezes maior que o Powerwall – 100 kWh. O Powerpack também é um módulo. Ao adicionar esses módulos ao armazenamento, você pode aumentar a capacidade de armazenamento quase indefinidamente. Segundo Elon Musk, já existem empresas de energia nos Estados Unidos que operam com base na tecnologia Powerpack e têm capacidade de armazenamento de 250 MWh.

De acordo com cálculos da PwC, o armazenamento e distribuição de eletricidade em uma rede no valor de 5 mil MWh pode ser economicamente rentável nos Estados Unidos a um custo incluindo instalação de US$ 350 por 1 kWh. O preço por ponto de capacidade ao usar módulos Powerpack. é $ 250.

Açambarcamento alternativo

Uma alternativa às baterias industriais eletroquímicas poderia ser a construção de instalações de energia “verdes” perto de usinas hidrelétricas reversíveis - estações bombeadas de armazenamento que armazenam energia na forma de água. O objetivo original das usinas hidrelétricas reversíveis é nivelar a heterogeneidade da programação diária de carga elétrica. Com o desenvolvimento de fontes de energia renováveis, as estações reversíveis também serão capazes de nivelar a discrição da produção de energia por centrais de energia solar e turbinas eólicas.

De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, existem atualmente 292 sistemas de armazenamento reversível em operação no mundo, com uma capacidade total de 142 GW. Outras 46 estações com capacidade total de 34 GW estão em construção. A eficiência das modernas usinas hidrelétricas reversíveis é de 70–75%.

“Entre todas as tecnologias de armazenamento de energia, os sistemas de armazenamento bombeado são as baterias mais confiáveis, comprovadas e comercialmente viáveis”, diz Vladimir Koritarov, funcionário do Departamento de Energia do Laboratório Nacional de Argonne (Illinois). Na sua opinião, 98% das instalações de armazenamento de energia existentes no mundo são centrais reversíveis. Hoje, as centrais eléctricas reversíveis estão novamente no centro das atenções, sobretudo devido ao boom das fontes de energia renováveis, diz Koritarov.

Em Espanha, por exemplo, onde cerca de 20% da energia é gerada pelo vento, as instalações de armazenamento da central hidroeléctrica de Cortes-La Muela são abastecidas por parques eólicos nas noites de vento, e quando o vento diminui ou a procura de energia aumenta, a água proveniente de o reservatório superior é usado para girar turbinas e gerar energia. É o maior complexo do género na Europa, com capacidade de 1.762 MW, capaz de abastecer 500 mil residências.

Nos Estados Unidos, o projeto da usina hidrelétrica reversível JD Pool, no estado de Washington, com capacidade de 1.200 MW, está em fase de planejamento. Seu par de reservatórios aéreos será colocado entre fileiras de turbinas eólicas no Planalto Columbia. A capacidade total de 47 usinas eólicas localizadas nos estados de Washington e Oregon, nas proximidades do local proposto para construção da usina hidrelétrica reversível, é de 4.695 MW. Isso é suficiente não apenas para abastecer empresas e residências próximas com eletricidade, mas também para encher os tanques do JD Pool com água.

Mas hoje existem certas dificuldades em combinar usinas de energia solar e usinas hidrelétricas reversíveis. Normalmente, grandes usinas de energia solar estão localizadas em áreas quentes e desérticas, onde há problemas de água. Embora, na presença de horizontes subterrâneos profundos, este problema possa ser resolvido. Mas muita água terá que ser bombeada do subsolo, porque uma usina hidrelétrica reversível é uma estrutura cujo tamanho importa.

Fantasia sem freios

Quando há uma ordem e um orçamento está implícito, os cérebros dos cientistas começam a trabalhar com força total. A procura de métodos de armazenamento de energia alternativos às baterias químicas está em curso em laboratórios de todo o mundo, dando origem por vezes a projetos muito exóticos.

O Departamento de Energia e Mudanças Climáticas do Reino Unido investiu no desenvolvimento de uma instalação de armazenamento de energia que funciona com ar liquefeito. A instalação recebeu o nome de LAES e desenvolve potência de 350 kWh. Seus testes foram bem-sucedidos e o projeto tem perspectivas de escalabilidade.

A instalação funciona da seguinte maneira. Se houver excesso de energia elétrica, o ar é liquefeito em um recipiente de 12 m de altura e 3 m de diâmetro e, quando necessário, transforma-se novamente em corrente.

Na área de Tehachapi (Califórnia, EUA), existe outro dispositivo experimental incomum de armazenamento que armazena energia por meio da gravidade. Chama-se ARES e parece uma ferrovia infantil (a bitola é de apenas 381 mm). Quando o vento sopra, o trailer, movido por um motor elétrico, sobe o galho, acumulando energia, e quando diminui, o aparelho desce. Neste momento, seu motor funciona como gerador, fornecendo energia para a rede.

O slide está localizado próximo ao parque de turbinas eólicas. O peso do carrinho experimental é de 5.670 kg. Uma das vantagens do projeto é o menor custo vida útil em comparação com baterias. Ao mesmo tempo, a eficiência do sistema é de 86%.

Futuramente, no vizinho Nevada, onde por falta de água é impossível construir a mesma central reversível, está prevista a construção de um sistema com um volume de energia armazenada de 12,5 MWh. estrada de trilha com 8 km de extensão e inclinação de 6,6 graus. Nele circularão 17 engates: duas locomotivas de 220 toneladas cada e dois vagões com blocos de concreto de 150 toneladas cada.

Fontes: ITAR-TASS, jornal Kommersant, sites renováveisenergyworld.com, digitalsubstation.ru,tesla.com/powerwall, resiliência.org, alternativaenergy.ru

1. Apague as luzes ao passar de um cômodo para outro. Instale sensores térmicos de movimento que desligarão as luzes para você.
2. Use iluminação local: retroiluminação, luminárias de chão, arandelas. Por exemplo, para não ligar sempre as fontes de luz principais, é melhor instalar fitas de LED na sala.
3. Lembre-se de que a limpeza é a chave para economizar. Janelas sujas e abajures empoeirados reduzem o nível de iluminação do ambiente em até 35%.
4. Ao fazer reparos, lembre-se de que as paredes claras refletirão até 80% do fluxo luminoso e as escuras - apenas cerca de 12%.
5. Substitua as lâmpadas incandescentes por lâmpadas economizadoras de energia e LED. A substituição de apenas uma lâmpada economizará cerca de 1.000 rublos por ano.

Vejamos Moscou, por exemplo. 1 kWh nos custos de capital Tarifas de eletricidade para a população e categorias equivalentes de consumidores no território de Moscou, com exceção dos distritos administrativos de Troitsky e Novomoskovsky 5,38 rublos. Imaginemos que em três apartamentos, três lâmpadas ficam acesas durante oito horas por dia: LED, economizadora e incandescente. Para uma imagem mais objetiva, escolheremos lâmpadas com potência tal que forneçam aproximadamente o mesmo nível de iluminação. E é isso que obtemos.

Tipo de lâmpada	LIDERADO	Economia de energia	Incandescente
Consumo de energia, kW	0,013	0,025	0,1
Vida útil da lâmpada, horas	50 000	8 000	1 000
Custo da lâmpada, esfregue.	248	200	11
Custo por hora de operação Custo de uma hora de operação = tarifa × energia + custo da lâmpada ⁄ recurso, esfregue.	0,0749	0,1595	0,549
Economia por hora Economia por hora = custo de operação de uma lâmpada incandescente − custo de operação de uma lâmpada comparável, esfregue.	0,4741	0,3895	-
Período de retorno Período de retorno em horas = (custo da lâmpada - custo da lâmpada incandescente) ⁄ economia por hora, assistir	499,89	485,24	-
Período de retorno Período de retorno em dias = período de retorno em horas ⁄ 8, dias	62,49	60,65	-
Poupança Anual Economia anual = (8 × 365 - período de retorno em horas) × economia por hora, esfregue.	1147,37	948,34	-

Acontece que em dois meses uma lâmpada economizadora de energia economizará 40 copeques por hora e 10 lâmpadas economizarão 4 rublos.

Use aparelhos elétricos corretamente

1. Se não houver opção de duas tarifas, desligue todos os aparelhos eléctricos não essenciais durante a noite e dispositivo de carregamento- depois que o equipamento estiver totalmente recarregado.
2. O refrigerador deve ser descongelado regularmente caso não possua um sistema especial No Frost. Certifique-se de que o dispositivo esteja posicionado o mais longe possível de aparelhos de aquecimento e que seja fornecida ventilação natural na parede traseira. Coloque nele apenas pratos resfriados!
3. Monitore o desempenho dos queimadores do fogão elétrico e coloque sobre eles apenas pratos de tamanho adequado e fundo plano.
4. Cubra panelas e frigideiras com tampas: elas reduzem a perda de calor quase três vezes.
5. Procure não sobrecarregar a máquina de lavar (a sobrecarga aumenta o consumo de energia elétrica em até 10%) e use uma configuração de temperatura média. Lavar a 30 graus consome 35% menos energia do que lavar a 40 graus.
6. Use uma chaleira elétrica em vez de um fogão elétrico para aquecer água. Isso será muito mais econômico. Ferva apenas o volume de líquido necessário no momento.
7. Limpe os ventiladores e filtros do ar condicionado regularmente.
8. Coisas que exigem baixo regime de temperatura, depois de desligar o ferro.
9. Não deixe equipamentos, incluindo micro-ondas, televisores, computadores, scanners, impressoras, modems, em modo de espera. Isso economizará mais de 200 kW por ano.
10. Use tomadas elétricas com temporizador.

Compre eletrodomésticos que economizam energia

1. Todos os aparelhos elétricos são marcados com letras latinas de A+++ a G. Escolha equipamentos com Classe baixa consumo de energia, marcado A e B.
2. Compre dispositivos que usem Tecnologias mais recentes economizando energia. Por exemplo, os cooktops de indução estão se tornando cada vez mais populares, aquecendo apenas o fundo da panela e não desperdiçando energia. A eficiência desses fogões chega a 95%!

Instale um medidor de duas tarifas

1. Um medidor de duas tarifas permite economizar à noite. Esses medidores são benéficos para quem pode usar eletrodomésticos que consomem muita energia: lava-louças e máquina de lavar, máquina de fazer pão - das 23h00 às 7h00. Em média, o medidor se paga em um ano.

Não desperdice seu calor

1. Em vez de usar um aquecedor tradicional, use um ar condicionado no modo de aquecimento. Se o fabricante permitir, é claro. Muitos aparelhos de ar condicionado não podem ser usados ​​em temperaturas abaixo de zero.
2. Um aquecedor infravermelho é 30–80% mais econômico que outros.
3. Se sua casa possui radiadores elétricos, procure mantê-los limpos para que a poeira não absorva parte do calor e não seja necessário aumentar a temperatura.
4. Ao usar um aquecedor de água, reduza a temperatura de aquecimento da água.
5. Substitua o termoacumulador por um de escoamento. Desta forma, você não desperdiçará eletricidade mantendo constantemente uma determinada temperatura da água.
6. Aqueça a água somente quando necessário. Desligue a caldeira ao sair de casa e à noite.
7. Uma vez a cada três meses, limpe o aquecedor de água, o que aumenta o consumo de energia em 15–20%.
   • Desconecte o aparelho da rede e feche o abastecimento de água.
   • Drene a água completamente.
   • Retire a tampa da caldeira, desconecte cuidadosamente os fios e desparafuse o termostato.
   • Desaparafuse as porcas que prendem o flange. Empurre o flange para cima, gire-o e retire-o.
   • Agora você pode limpar o elemento de aquecimento com uma escova de aço. Uma solução de ácido acético e água quente (1:5) também ajudará a eliminar a placa bacteriana. Basta colocar o elemento de aquecimento nele por 30 minutos e garantir que a borracha de vedação não entre em contato com o ácido.