На протяжении десятилетий гидроаккумулирование было единственным доступным средством хранения энергии для энергетических предприятий и по-прежнему 95 процентов мировой мощности приходится на этот способ хранения. Но в последние годы в новых установках для хранения энергии используется технология литий-ионных аккумуляторов.
На этой неделе Международная ассоциация гидроэнергетики и Министерство энергетики США объявили о создании альянса из 11 национальных правительств и более 60 организаций для ускорения разработки и развертывания гидроэнергетических проектов по всему миру.
Для реализации таких проектов обычно требуются трмногомиллионные бюджеты, а из-за отсутствия подходящих мест на рынках получить разрешение становится все труднее.
Поэтому «нелегко строить новые проекты, а бизнес-модель, которая поддерживала проекты до сих пор, ослабляется из-за изменения динамики рынка», - сказал Алехандро Морено(Alejandro Moreno), директор по гидроэнергетике Министерства энергетики США, на мероприятии, посвященном открытию альянса.
В Швейцарии, например, гидроаккумулирующие электростанции зарабатывали за счет хранения дешевой электроэнергии, поступающей в ночное время с французских атомных электростанций, которая затем продавалась соседним странам, например, Германии, для удовлетворения дневных пиков.
Однако в настоящее время Германия имеет достаточное количество ветряной и солнечной энергии.
В результате, «строительство нового гидроаккумулятора сегодня не является коммерческим предложением», - сказал Бенуа Реваз, государственный секретарь и директор Швейцарского федерального управления энергетики.
Решения новых задач гидроаккумулирования
Чтобы обратить вспять эту тенденцию, недавно созданный Международный форум по гидроаккумулирующей гидроэнергетике будет сосредоточен на трех областях: разработка политики и рыночных структур, поддержание стандартов экологической устойчивости и демонстрация и повышение ценности проектов.
По словам Дэниела Р. Симмонса, помощника секретаря Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, уже лидирует в некоторых из этих областей.
Примером может служить HydroWIRES («Водные инновации для отказоустойчивой электрической системы»), инициатива, которая, среди прочего, направлена на количественную оценку стоимости перекачиваемой воды по мере развития электроэнергетической системы.
Насосная гидроэлектростанция – самая дешевая технология хранения энергии в мире с точки зрения стоимости за один установленный киловатт-час мощности. По данным Всемирного банка, общие затраты по проекту составляют от 106 до 200 долларов за киловатт-час, по сравнению с 393 и 581 долларами для литий-ионных батарей.
«Но этого недостаточно, чтобы сдвинуть с мертвой точки проекты гидроаккумуляторов»,- сказал Симмонс на мероприятии во вторник. «Одна из вещей, которую мы хотим подчеркнуть, это то, что ценность - это нечто большее, чем [нормированная стоимость энергии]. LCOE не является полной концепцией ценности сети».
Техническая помощь для новой модернизированной гидроэлектростанции.
Первым шагом стала разработка руководства по оценке гидроаккумулирующих мощностей, которое помогает разработчикам, владельцам и операторам оценить стоимость гидроэнергетических проектов.
Это руководство уже использовалось в двух предлагаемых проектах США - заводе Absaroka Energy в Banner Mountain и проекте GridAmerica по хранению энергии в Голдендейле, - сказал Симмонс. По его словам, Министерство энергетики планирует опубликовать руководство и два тематических исследования с изложением его методологии и результатов к концу 2020 года.
Министерство энергетики также планирует выпустить уведомление о возможности получения технической помощи, которая позволит лицам, принимающим решения в области гидроэнергетики, использовать национальные лабораторные исследования и ресурсы Министерства энергетики для анализа затрат и выгод при добавлении накопительных мощностей к существующим гидроэнергетическим проектам.
Кроме того, Министерство энергетики проводит конкурс инноваций под названием «Дальнейшее продвижение по сокращению сроков ввода в эксплуатацию гидроаккумулирующей гидроэнергетики», направленный на решение нерегулируемых проблем, с которыми сталкиваются разработчики при развертывании новых проектов по хранению. По словам Симмонса, такие концепции, как насосные системы хранения с замкнутым контуром, которые можно использовать на участках без естественных водоемов, могут помочь упростить и ускорить выдачу разрешений.
«Каждый раз, когда вы касаетесь воды, это действительно сложно», - сказал он. Экологические группы на протяжении десятилетий настаивали на том, чтобы федеральные агентства рассмотрели вопрос о сносе плотин гидроэлектростанций в США, хотя эти усилия еще не преодолели сопротивления потере этих жизненно важных ресурсов чистой энергии.
Глобальные усилия
Помимо технической и нормативной работы, бывший премьер-министр Австралии Малкольм Тернбулл, политический архитектор австралийского проекта Snowy Hydro 2.0 мощностью 2 гигаватта, предположил, что гидроэнергетика должна улучшить свою игру в отношении общественного мнения.
«Нам нужно, чтобы гидроэнергетика была на первой полосе с сильной, информированной пропагандой», - сказал он в предварительно записанной видеосвязи.
Открытие форума, который определяет глобальные тенденции в области энергетики, собрало вместе представителей правительств таких стран, как США, Бразилия и Индия, а также таких компаний, как EDF, GE и Voith.
Всемирный банк пообещал профинансировать новые разработки по всему миру, и Деметриос Папатанасиу, региональный менеджер банка по глобальной энергетике и добыче полезных ископаемых, сказал: «Мы стремимся изучить эти возможности. Мы можем предоставить подходящий вид финансирования».
Мэтью Стокс из Колледжа инженерии и информатики Австралийского национального университета сказал на мероприятии: «На этом форуме будет обсуждаться потенциал гидроаккумулируемых насосов».
«За последние несколько лет во всем мире ежегодно устанавливалось более 100 гигаватт солнечной энергии и от 50 до 60 гигаватт ветра. В будущем вы увидите потребность в таких хранилищах».