Гидроаккумулирующие электростанции — достаточно распространенная разновидность вспомогательных электростанций. Они используются для выравнивания суточной неоднородности графика электрической нагрузки. Электростанция такого типа состоит из нескольких элементов, включая верхний бьеф, нижний и генераторы. Когда энергопотребление из сети минимально, энергия становится менее дорогой, и аккумулирующая электростанция закачивает воду наверх. Когда потребление энергии достигает пика, то электроэнергия становится дорогой, зачастую, сеть не справляется с текущими нагрузками. Тогда вступает в работу аккумулирующая электростанция — она спускает воду из верхнего бьефа в нижний через генератор, который производит ток и направляет его в сеть. Таким образом удается избежать скачков потребления энергии, что вредит всей инфраструктуре и подключенным к ней устройствам. Разновидностью аккумулирующих электростанций является твердотельная аккумулирующая станция (ТАЭС). Здесь используется тот же принцип, только вместо воды применяются грузы. Их при помощи лифтов или кранов поднимают наверх, во время суток с минимальной стоимостью энергии, и опускают вниз, запуская генераторы, когда потребление энергии достигает пика. Именно такую энергостанцию собираются построить в Индии в 2019 году.
Проект промышленной батареи предложила компания Energy Vault, которая занимается строительством разного рода энергетических систем. Проект представляет собой башню с шестью кранами на самом верху. С их помощью поднимают и опускают грузы, о чем говорилось выше. Грузы — фактически, бетонные блоки.
ТАЭС такого типа может быть построена практически в любом месте, без особого ущерба для окружающей среды. В этом отличие ТАЭС от гидроаккумулирующих электростанций, которые могут быть построены лишь в регионе, где совпадает ряд необходимых условий — наличие водоемов, перепадов высот и определенные погодные условия. Эксплуатация гидроаккумулирующих энергостанций наносит достаточно сильный вред окружающей среде, в основном, водным экосистемам.
Ну а поднятие и опускание бетонных блоков не вредит никому в любое время суток. Построить башню с кранами можно хоть на равнине, хоть в горной местности. Использовать ее можно тоже в любое время — как суток, так и года. Стоимость энергии, производимой такой станцией, ниже, чем у других типов аккумулирующих электростанций (примерно $200-$250 за квт*ч). В сеть станция может дать 4 МВт энергии. Срок эксплуатации — 30-40 лет, что немало.
Ранее эта же компания построила тестовый вариант твердотельной аккумулирующей электростанции в Швейцарии, но ее размеры были в 7 раз меньше проектных. Управление кранами автоматическое, за режимом работы станции «следит» специальное программное обеспечение. Еще один интересный момент заключается в том, что блоки компания будет делать из вторсырья, для того, чтобы еще сильнее снизить влияние станции на окружающую среду.
Если проект будет удачным и покажет себя хорошо, то в скором времени компания построит аналогичные системы и в других странах и регионах — там, где пиковые нагрузки на энергетическую сеть максимальны.
Еще одна разновидность «страхующих» станций — аккумуляторные батареи, которые предлагает Tesla Inc. Компания уже построила одну такую в Южной Австралии, где она также помогает справиться с пиковыми нагрузками. Правда, есть отличие — регион, где батарея установлена, получает энергию из альтернативных источников, включая солнечные панели и ветрогенераторы. В дни, когда пасмурно и нет ветра, генерация электроэнергии падает, соответственно, инфраструктура не всегда справляется с нагрузкой. В такие периоды стоимость электричества в Южной Австралии поднимается до $14 000 за мегаватт. Аккумуляторная батарея Tesla накапливает энергию, когда она подается в сеть региона в избытке и отдает ее в дни «дефицита». Таким образом, не приходится задействовать газогенераторы, и стоимость эксплуатации сети, а соответственно и самого электричества падает. По словам администрации региона, на данный момент батарея помогла сэкономить уже около 30 млн долларов (австралийских долларов, но тем не менее).
