Loading

Бетонные хранилища энергии на дне морей

Создано 05.05.2013 14:43
Автор: Алексей Норкин

Бетонные хранилища энергии на дне морей

Известный недостаток возобновляемых источников, неравномерный трафик энергии, может быть устранен оригинальным способом, предложенным учеными Массачусетского технологического института. Концепция МТИ направлена, в первую очередь, для поддержания стабильности работы оффшорных ветровых турбин, но потенциально может быть использована и для сглаживания пиков выработки и потребления любых электростанций.

Идея ученых крайне тяжелая в прямом смысле слова, но одновременно изящная и простая. Они предлагают разместить на морском дне несколько огромных полых бетонных сфер. Во время пиков производства часть энергии выработанной ветряной турбиной направляется на то, чтобы выкачивать из сферы воду. В часы затишья клапаны открываются, и вода устремляется назад в сферу, попутно вращая винты водяных турбин и вырабатывая электричество.

Исследователи подсчитали, что сфера диаметром 25 метров расположенная на глубине 400 метров способна запасать до 6 МВт/час энергии. Это означает, что тысяча подобных сооружений сможет в течение нескольких часов поставлять столько же энергии, как и АЭС. По мнению ученых, совокупность ветряных прибрежных турбин и подводных сфер смогут составить надежную и стабильную альтернативу традиционным угольным или атомным электростанциям. Ввиду того, что сферы будут работать на единую электросеть, потенциально они могут запасать энергию от других источников. В целом такая система могла бы быть использована для сглаживания пиков нагрузки и производства всей сети.

Бетонные сферы с толщиной стенок три метра будут весить тысячи тонн каждая, что позволит использовать их в качестве надежных якорей для ветровых турбин. Ученые подсчитали, что если использовать для изготовления подводных сфер такое же количество бетона, что израсходовано на строительство плотины Гувера, то отдача от сфер будет примерно такая же, как и от знаменитой электростанции.

Плотина Гувера

На сегодняшний день, однако, в мире не существует судна, способного доставить хотя бы одну такую сферу к месту установки. Таким образом, создателям первого хранилища придется проектировать и строить доставочную баржу.

По предварительным подсчетам затраты на первую сферу могут составить 12 млн. долларов, однако по мере развертывания проекта стоимость будет постепенно уменьшаться. Общие затраты на хранение энергии новым методом могут составить около 6 центов за один киловатт/час, что считается вполне допустимым для промышленного использования технологии.

По мнению ученых, на сегодняшний день экономически оправдано строительство хранилища на глубинах более 200 метров. Эффективность хранилища возрастает по мере увеличения глубины до 1500 метров, после чего начинает снижаться. Наиболее оптимальной глубиной считается 750 метров. Меньшие глубины могут быть использованы по мере уменьшения производственных затрат.

Ученые построили демонстрационный прототип сферы диаметром 76 см еще в 2011 году. Команда из МТИ подробно описала технологию в журнале IEEE Transactions и подала заявку на оформление патента. В ближайших планах промышленные испытания 3-метровой сферы, а затем 10-метровой версии при наличии достаточного финансирования.

По материалам MIT

Комментарии: