Исследователи из Эдинбургского университета разрабатывают технологию накопления и хранения возобновляемой электроэнергии в виде сжатого воздуха в резервуарах, расположенных в прибрежных водоносных горизонтах.
По расчетам ученых, только у побережья Великобритании такое решение позволит хранить от 77 до 96 ТВт/ч энергии в течение 2 месяцев, чтобы использовать ее при пиковых нагрузках в энергосистеме. Для обустройства 6300-7800 резервуаров потребуется 16-59 млн долларов. Хранилища будут работать с эффективностью 54-59%. Стоимость получаемого при использовании сжатого воздуха электричества составит 0,42-4,71 доллара за квт/ч.
Заметная неопределенность в оценке себестоимости обусловлена сомнениями в экономической эффективности технологии, известной как PM CAES и основанной на закачке сжатого воздуха пористые породы дна водоемов. Однако авторы исследования в своей статье, опубликованной в Nature Energy, утверждают, что у нее имеются коммерческие перспективы.
Технология CAES подразумевает использование избыточной электроэнергии для производства сжатого воздуха, который хранится под землей. За счет получаемого тепла впоследствии можно вырабатывать электричество с помощью газовой турбины. При этом образуется 228 г CO2 на 1 квт/ч. Оборудование традиционных газовых электростанций производит 388 г CO2 на 1 квт/ч.
По словам руководителя исследовательской группы Жюльена Моули-Кастилло, единственное испытание описанной технологии было проведено в США в 1970-х годах. Для оценки потенциала PM CAES ученые применили методы Монте-Карло, состоящие в многократном обсчете математической модели с помощью генератора случайных чисел с последующим анализом вероятностных характеристик. Исследователи пришли к выводу о том, что прибрежные хранилища сжатого воздуха можно использовать в странах с большим населением, испытывающих нехватку прибрежных территорий или покрывающих 80% потребности в электроэнергии за счет энергии солнца, ветра и других возобновляемых источников. При этом неправильная эксплуатация резервуаров без анализа целостности окружающих горных пород может привести к их повреждению или разрушению.
Формирование окончательного мнения о целесообразности применения технологии PM CAES потребует дополнительного анализа ее влияния на окружающую среду. Например, выделяемое в процессе сжатия воздуха тепло может уничтожить микроорганизмы, обитающие в скважинах. Необходимо также изучить подходящие для хранилищ места и оценить влияние различных химических реакций на целостность резервуаров.
