«Зелена» енергія є, але як її зберегти?

Якось воно не дуже пасує. Щоранку о сьомій годині в Німеччині вмикаються тисячі кавових автоматів. У цей час вітер на Балтійському морі вже вщух. Енергія вітру непостійна, а електрика в розетці в кожній оселі потрібна завжди. Лише тоді мережа стабільна.

Отже не дивно, що в усьому світі працюють над тим, як можна зберігати енергію, отриману з так званих відновлювальних джерел, каже Мартін Кляймаєр з німецького електроенергетичного об’єднання VDA: «Якщо говорити про енергію сонця та вітру, роль накопичувача полягає в тому, щоб вирівнювати її, тобто пристосовувати до потреб».

2020 року уряд ФРН розраховує покривати 20 відсотків потреб в енергії з відновлювальних джерел. Цієї мети буде важко досягти, якщо не вдасться вирішити проблему накопичення енергії, тобто її тривалого збереження.

Насосні станції та водневі накопичувачі

Один варіант – насосні акумуляторні станції. Коли енергії більше, ніж треба, вони качають воду в гори, а коли електрики бракує, воду спускають вниз у долину і вона рухає турбіну, як у звичайній гідроелектростанції. Цей метод має свій недолік – третина енергії втрачається при закачуванні води вгору. Крім того, такі насосні станції можна збудувати не всюди.

Тому більші надії в Німеччині пов’язують із так званими «водневими накопичувачами». Принцип їх роботи такий: зайву енергію вітру використовують для того, щоб шляхом електрохімічної реакції розділяти воду на її складові частини – кисень і водень. Водень вважається ідеальним накопичувачем енергії. Один кубічний метр цього хімічного елементу може зберегти в 100 разів більше струму, ніж вода в насосних станціях.

Але і тут не без проблем. Поки що існують лише прототипи водневих накопичувачів. При контакті водня з повітрям утворюється вибухонебезпечний газ. Зберігати цей стиснутий газ у підземних сховищах надзвичайно складно. Оскільки поки що економічна доцільність такого методу невисока, промисловість ним не дуже цікавиться.

Немає нічого краще акумулятора

Отже, всі моляться на звичайні акумуляторні батареї. В майбутньому зберігати енергію будуть і мільйони електромобілів. Їхні літій-іонові акумулятори ночами вбиратимуть «зайву» енергію сонця і вітру. Так можна встановити кращий баланс між попитом і пропозицією, каже Мартін Кляймаєр з електроенергетичної спілки VDA: «Якщо в Німеччині 40 мільйонів легковиків, то, можливо, цього вистачить для використання їхніх акумуляторних батарей для збереження енергії».

Усе це теорія. За приблизними прогнозами, через десять років на вулицях Німеччини буде до одного мільйона електромобілів. Де взяти ще 39 мільйонів? Нинішній уряд планує деякі зміни до закону про збереження енергії, що має зробити його більш привабливим на локальному рівні. Говорить Йоахим Пфайфер, депутат Бундестагу від Християнсько-демократичного союзу: «Кожен власник будинку в майбутньому матиме стимул для власного вироблення та споживання електрики. Тобто ми сподіваємося, що люди самі подбають про рішення проблеми. Це можуть бути звичайні акумулятори, а можуть бути нові технології, про які ми ще не знаємо».

«Зелені тарифи» і «розумні лічильники»

Змінити ставлення людей до споживання електрики можна шляхом «зелених тарифів», переконаний Міхаель Бекерайт, представник регіональної гамбурзької енергогенеруючої компанії Hamburg Energie. Треба лише «пояснити споживачам вигоду від використання зайвої енергії, наприклад, вітру. Тобто лише знати, що коли я миюся в душі, я поживаю більше енергії, ніж коли я НЕ миюся, - замало».

Отже, електромережі та тарифи на електрику мають бути краще пристосовані до нових умов. Це можливо завдяки появі так званих «розумних лічильників». Вони знають, у який час виробляється особливо багато струму, й відповідно знижують тарифи на цей час. Теоретично, саме в цей час вмикатиметься запрограмована пральна машина чи заряджатимуться акумулятори. За оцінками німецьких експертів, послідовне застосування такого підходу дасть можливість заощадити 9,5 терават-годин енергії на рік. Стільки ж виробляють чотири середніх вугільних електростанції.

Ефективне використання тепла

Але поки що все це існує лише в уяві. На відміну від струму, зберігання тепла просувається краще на шляху до майбутнього. Приватні помешкання дедалі частіше використовують сонячні колектори теплої води на даху, які й уночі тримають температуру до 95 градусів. Ринкове випробування вже пройшли й більш потужні колектори, здатні забезпечити теплою водою до 120 приватних будинків. Хоча треба визнати, що поки що вони дуже дорогі.

Зберігати електроенергію тривалий час поки що складно. Але пробні рішення вже існують, каже Міхаель Бекерайт: «Ми працюємо, наприклад, над проектами, в яких ми встановлюємо блокові теплоелектростанції для басейнів. Ми використовуємо їх для збереження енергії».

Чимало експертів виступають за те, щоб надавати державні субсидії тим, хто застосовує нові технології в збереженні енергії та тепла. Лише так можна досягти амбітної мети – довести частку відновлювальних джерел енергії до 20 відсотків до 2020 року. Цього року німці загалом платять вісім додаткових мільярдів за «зелений струм». Уже половина цієї суми могла б зробити революцію в дослідженні нових акумуляторних батарей.

Автор: Ріхард Фукс / Роман Гончаренко

Редактор: Євген Тейзе