Учени от IIASA предлагат иновативно решение за съхранение на енергия

Балансът между енергийните доставки и потребности е необходимо условие за всяка стабилна електроснабдителна система. Поради непостоянния характер на доставките от възобновяеми енергийни източници, надеждните и ефективни решения за съхранение на енергия ще са от ключово значение за успешното внедряване на тези технологии. Екип от изследователи от Международния институт по приложен системен анализ (IIASA) проучва една от по-непознатите, но обещаваща и устойчива система за съхранение на енергия – технология, основаваща се на плавателността (Buoyancy Energy Storage Technology, BEST).

“BEST може да бъде изключително полезна за съхранение на енергия от офшорни вятърни паркове, особено в крайбрежни райони и около малки острови. В допълнение същата технология може да се приложи и за компресирането и подводното транспортиране на водород”, подчертава ръководителят на проучването Джулиан Хънт.

Концепцията зад BEST се базира на доказаната технология на помпено-акумулиращите водноелектрически централи (ПАВЕЦ). Системата се състои от плаващи платформи, разположени в близост до офшорни вятърни паркове, и използва двигател/генератор за съхранение на енергия чрез потапяне на приемник на сгъстен газ (обикновено серия от балони или резервоари) надълбоко. Електроенергията се генерира при освобождаването на приемника и издигането му обратно към повърхността. Хънт и колегите му обаче предлагат включването на нови компоненти, например серия от HDPE тръби, асемблирани вертикално, формирайки куб, комбинирани с анкерна система.

Екипът провежда редица симулации, за да тества предложените промени на системата и да определи потенциала за съхранение на енергия на различни дълбочини. Резултатите показват, че колкото по-надълбоко е системата, толкова по-малко варира обемът на сгъстените газове с дълбочината и толкова по-голям е капацитетът за съхранение на енергия. Изследователите обаче подчертават, че инсталирането на системата на по-голяма дълбочина неизбежно е свързано с по-големи разходи в сравнение с конвенционалните батерийни технологии.

“Докато разходите за батериите възлизат на 150 щ.д./MWh, при BEST те са от 50 до 100 щ.д./MWh. Имайки предвид, че инсталационните разходи за батерийните системи са по-големи, отколкото при BEST, е целесъобразно двата типа технологии да се прилагат съвместно”, обяснява Хънт.

Друга важна област, в която могат да бъдат използвани BEST системите, е сгъстяването на водород за целите на съхранение и транспорт. Усилията за декарбонизация на глобалната икономика отново поставиха във фокуса ползите от водорода. Едно от основните предизвикателства по пътя към реализиране на водородна икономика обаче са разходите, свързани с компресирането и транспортирането на газа.

Според изследователите инвестиционните разходи за сгъстяване на водород чрез BEST системи са около 30 пъти по-ниски, отколкото ако се използват конвенционални компресори, а допълнителна полза от този процес ще е значително редуцираната енергоконсумация. След като водородът бъде сгъстен под вода, той може да се подаде в резервоар под налягане или да бъде транспортиран по тръбопроводи, частично запълнени с пясък. Целта на пясъка е да допринесе за понижаване на плавателността на тръбите, така че те да останат на проектната дълбочина и да бъдат фиксирани към морското дъно с анкери.
“Съчетаването на такива тръбопроводи с BEST системи има потенциала да се превърне в гръбнака на бъдещата водородна икономика, свързвайки всички континенти”, обобщава Хънт.