Возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра или солнца, нестабильны: поскольку ветер не дует постоянно сильно, а солнце светит сильнее в некоторые дни и слабее в другие (и совсем не светит ночью), оба источника энергии могут использоваться непрерывно и надежно только в сочетании с интеллектуальными решениями по хранению. В этом случае пунктуальные излишки энергии сохраняются для тех фаз, в которые она не вырабатывается. Пиковая нагрузка — это термин, используемый для описания высокого спроса на электроэнергию в электросети, который возникает в течение короткого периода времени. Такие непредвиденные пиковые нагрузки уравновешиваются технологиями хранения, которые должны быть доступны быстро — иногда в течение нескольких секунд.

Существует множество различных технологий хранения: одна из них — тепловое хранение, которое сохраняет тепло и, следовательно, энергию, в первую очередь, путем нагрева воды. Этот метод в основном используется в частных домохозяйствах для краткосрочного хранения фотоэлектрической энергии. В промышленных масштабах существуют другие подходы, использующие различные материалы для хранения, такие как бетон или жидкая соль. Помимо теплового хранения, существуют также электродинамические, электростатические и маховиковые системы хранения для краткосрочного хранения на электростанциях. С другой стороны, для долгосрочного хранения используются электрохимические системы хранения, такие как аккумуляторы или батареи и насосные системы хранения. В последние годы было проведено много исследований литиевых батарей для разработки особенно мощных мобильных систем хранения для гибридных автомобилей или смартфонов. Но в настоящее время также проводится много исследований с системами хранения на батареях в области поддержки электросетей. Это связано с тем, что крупные электросети подвержены сильным колебаниям спроса и предложения на электроэнергию.

Помимо технологий хранения энергии в аккумуляторных батареях, для поддержки электросетей и балансировки фаз пиковой нагрузки электроэнергии также используются электростанции с накоплением сжатого воздуха. Первая электростанция такого типа была построена в Германии еще в 1978 году. Здесь электроэнергия хранится путем сжатия воздуха в подземных пещерах и снова выпускается во время пиковой нагрузки путем нагрева воздуха и его расширения в газовой турбине. В своем обычном режиме работы технология хранения сжатого воздуха является гибридной технологией, поскольку требуется природный газ. С другой стороны, более продвинутая технология работает с дополнительным аккумулятором тепла, чтобы быть полностью безопасной для климата.

Источник:

Dr. Rainer Tamme, “Speichertechnologien für erneuerbare Energien – Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung”, in: FVS Themen (2006):

https://www.fvee.de/fileadmin/publikationen/Themenhefte/th2006/th2006_03_03.pdf, accessed: 3/12/2022 at 8:30 a.m.

https://www.enbw.com/energie-entdecken/verteilung-und-transport/netzsteuerung/, accessed: 3/12/2022 at 9:30 a.m.