Энергозапас гравитационная энергетика

Мировые
Тенденции

Накопители энергии сегодня являются одним из определяющих направлений развития электроэнергетики. Страны‑лидеры по объёму производства электроэнергии продолжают наращивать мощности накопителей.

По данным Navigant Research, лидерами по применению электросетевых накопителей являются Япония, США и Китай. Ежегодно в строительство накопителей на мировом рынке вкладывается более десяти миллиардов долларов.

Географическое распределение мощности установленных накопителей энергии*

График
*по данным Сандийских национальных лабораторий Министерства энергетики США

Накопители как способ оптимизации энергосистем

Как накопители используются в современных энергосистемах и почему они стали одним из определяющих факторов их развития?

1.
Развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

В развитых странах наблюдается тенденция активного внедрения ВИЭ. Однако погодные условия не зависят от спроса на электроэнергию. Накопитель может копить энергию ВИЭ, когда она не востребована, и отдавать её, когда появляется спрос.

2.
Рост эффективности тепловых электростанций (ТЭС)

Устаревшие агрегаты ТЭС заменяют не новыми аналогами, а накопителями энергии. Оставшиеся агрегаты будут работать на постоянной мощности — в режиме, обеспечивающем минимальный износ и максимальный КПД. Такая стратегия снизит ежегодные расходы на ремонт, увеличит фондоотдачу и сократит экологически вредные выбросы.

3.
Строительство атомных станций (АЭС)

АЭС работают на постоянной мощности, поэтому строительство новых станций потребует увеличения межрегиональных перетоков. Накопители аккумулируют избыточную энергию АЭС и вырабатывают энергию, когда она востребована, что сокращает объём перетоков.

4.
Гарантия надёжности энергосистемы

Накопители снижают аварийность, выравнивая нагрузку на агрегаты электростанции. Кроме того, они могут заменить «горячий резерв», поддерживаемый на ТЭС, а значит, сократить расход топлива.

5.
Сокращение затрат на обслуживание сетей

При расширении промышленного производства возникают пики мощности, которые перегружают питающие подстанции. Установка накопителя на подстанции или у потребителя способна сгладить пики потребления, тем самым снизив нагрузку на электросети.

6.
Мост между независимыми энергосетями

С помощью накопителя можно аккумулировать энергию из сети «А» в период низкого спроса и вырабатывать её в сеть «Б», когда она становится востребованной.

Сегодня ГАЭС — самый распространённый накопитель энергии

ГАЭС потребляет электроэнергию, чтобы перекачать воду из нижнего бассейна в верхний, и вырабатывает её, когда вода стекает из верхнего бассейна в нижний под действием силы тяжести.

98%
мощности всех накопителей в мире приходится на ГАЭС
1,6%
мировой мощности ГАЭС установлено в России

Но у ГАЭС есть ограничения.
Для выгодного строительства ГАЭС необходимы:

В масштабах страны нет практической возможности закрыть потребность накопителей с помощью ГАЭС. Мы поставили себе задачу разработать накопитель, лишённый ограничений ГАЭС и сохраняющий её преимущества.