Будущее энергетики

Есть ли проверенный способ сохранить избыточную энергию? NCE сообщает о потенциале гидроаккумулирующих гидроэлектростанций в Великобритании и изучает предлагаемую схему Coire Glas.

Поскольку мир постепенно отходит от производства электроэнергии на основе ископаемого топлива и переходит к возобновляемым альтернативам, все еще необходимо преодолеть главное препятствие: прерывистость.

Солнечным панелям нужен дневной свет, а ветряным турбинам — сильный ветер. Без того и другого в тихом, темном, минусовом зимнем вечере национальная сеть могла бы оказаться в беде. Чтобы остановить выключение света, необходимы другие источники энергии, и одним из них является гидроаккумулирующая гидроэлектростанция.

В Великобритании имеется всего четыре гидроаккумулятора мощностью от 300 МВт до 1,8 ГВт. Последней была построена электростанция Динорвиг мощностью 1,8 ГВт в Уэльсе, открывшаяся в 1984 году.

Почти четыре десятилетия спустя планы по строительству гидроаккумулирующей станции Coire Glas мощностью 1,5 ГВт в Шотландском Хайленде продолжаются. В марте энергетическая компания SSE Renewables заявила, что инвестирует 100 миллионов фунтов стерлингов в следующий этап детального проектирования и доработки проекта. В нем говорится, что строительство Coire Glas более чем удвоит общую текущую мощность хранения электроэнергии в Великобритании.

Схемы гидроаккумулирования имеют безупречную репутацию, насчитывающую большую часть столетия.

Принцип их работы прост; Когда имеется избыток электроэнергии, турбины используют ее для перекачки воды из нижнего озера или водохранилища в более высокий резервуар.

В случае нехватки турбины меняются местами, и вода течет через них, вырабатывая электроэнергию за считанные минуты, а иногда даже за секунды.

Потребность в долговременном хранении становится все более актуальной для обеспечения дальнейшего проникновения возобновляемых источников энергии.

В мире насчитывается около 80 гидроаккумулирующих станций мощностью более 1 ГВт, а еще около 80 находятся в стадии строительства или близки к завершению.

Капитальные затраты высоки, а выбросы углекислого газа во время строительства значительны, но эти факторы обычно считаются приемлемыми, учитывая низкие эксплуатационные расходы и ожидаемый срок службы на протяжении десятилетий. Настоящая проблема – нехватка подходящих площадок.

Разница высот не менее 500 м между верхним и нижним резервуарами необходима, если экономическая эффективность рекуперации энергии (разница между энергией, необходимой для перекачивания воды в гору, и энергией, рекуперированной, когда она течет вниз через турбины), составляет 80% или более. быть достигнуто.

Это фактически ограничивает расположение систем гидроаккумулирования горной местностью и объясняет, почему существующие в Великобритании схемы находятся в Уэльсе и Шотландии.

Предлагаемый объект Coire Glas мощностью 1,5 ГВт будет расположен на берегу озера Лох-Лочи между Инвернессом и Форт-Уильямом. Он будет генерировать достаточно электроэнергии для снабжения домов 3M в течение 24 часов в течение пяти минут после ввода в эксплуатацию.

Ожидается, что строительство потребует капиталовложений в размере более 1,5 млрд фунтов стерлингов. Проект получил разрешение на планирование от правительства Шотландии в 2020 году, а планирование строительства и закупок будет продолжаться до 2023 года и до начала 2024 года.

SSE Renewables надеется принять окончательное инвестиционное решение по проекту в 2024 году и ввести в эксплуатацию гидроаккумулирующую схему к 2031 году. Компания назначила Stantec общим эталонным проектировщиком, а Коуи отвечает за эталонный проект подземных сооружений.

Около половины недавних инвестиций в размере 100 миллионов фунтов стерлингов будет направлено на этап подготовки к строительству проекта Coire Glas. Это включает в себя комплексный комплекс наземных исследовательских работ, которые уже начались.

Специализированный подрядчик Strabag начал бурить и взрывать пробную штольню длиной 1 км на склоне горы, в то время как Fugro бурит сверху для наземных исследований.

Подковообразная штольня размером 5 на 5 м будет укреплена болтами и забетонирована торкрет-бетоном, поскольку она пройдет через область поврежденных метаморфических пород, известную как зона разлома Грейт-Глен, с каменным покровом толщиной до 700 метров. Толщина зоны, насколько она повреждена и насколько она стабильна в этом месте, является важной информацией, которая сильно повлияет на окончательное инвестиционное решение SSE Renewable.