Сонячна енергетика в силу своєї популярності стрімко набирає обертів. Вартість кіловата «зеленої» енергії поступово стає нижче, але її значно гальмує відсутність економічно доцільною технології зберігання енергії. Генерація чистої енергії з відновлюваних джерел є переривчастою і залежить від ряду умов (в тому числі погодних). Для стабілізації енергопостачання від ВДЕ вчені всього світу наполегливо працюють над створенням нових технологій в області енергозберігання. На даний момент існують такі способи збереження «зеленої» енергії:
Гідроаккумулювання. Цей метод був описаний не раз, і він є найбільш популярним. Полягає цей спосіб в накопиченні води в спеціальних резервуарах. Коли потрібна електроенергія, то вода з верхнього резервуара випускається і обертає турбіну. Коли ж енергії досить, то її надлишок використовують з метою закачування води назад в верхній резервуар.
Накопичення енергії за допомогою використання стисненого повітря. Про цей метод ми вже раніше писали більш докладно. Якщо коротко – метод полягає в стисненні повітря за допомогою його охолодження. При нестачі енергії стиснене повітря випускають в спеціальний відсік, де воно і обертає турбіну.
Використання розплавленої солі. Сіль, що знаходиться в розплавленому стані, здатна зберігати теплову енергію досить тривалий час. Її застосовують в роботі сонячних теплових установок. Геліостати акумулюють теплову енергію і тим самим підвищують температуру спеціальної рідини, що знаходиться всередині конструкції. Дана рідина і є сіль в розплавленому вигляді. Далі ця рідина збирається в резервуар. Наступним етапом в процесі є застосування парогенератора і розплавленої солі для запуску турбіни, яка і генерує електроенергію. Незаперечна перевага технології – це можливість солі працювати при підвищеній температурі (вище 500 ° С). Така характеристика матеріалу дозволяє підвищити продуктивність самої турбіни.
Даний спосіб збереження енергії дає можливість продовжити робочий час або служити обігрівом будинків. Крім цього, існує можливість генерації електроенергії за допомогою використання солі вночі, коли геліостати не функціонують. Технологія вже застосовується в роботі СЕС, об’єднаних в єдину мережу (найбільшу в світі) в Дубаї.
Застосування проточних редокс-систем. Під проточними батареями розуміють великого розміру контейнери, що містять електроліт. Електрика створюється шляхом пропускання електроліту крізь спеціальну мембрану. В якості електроліту використовують ванадій, цинк, хлор або воду, в якій знаходиться певний відсоток солі. Такий спосіб акумулювання чистої енергії є досить нескладним в застосуванні, час використання установки довгий.
На даний момент цей спосіб не має комерційних проектів. Дослідницькі технології припускають загальну потужність 320 мегават. Головна перевага такого способу – тривала видача енергії (близько чотирьох годин). Мінус – великі габарити і неможливість безпечної утилізації після відпрацьованого строку.
У планах електростанції EWE з Німеччини спорудити найбільшу за світовими мірками установку з проточними батареями на 700 мегават-годин. Розташувати її хочуть в печері, яка раніше використовувалася для зберігання природного газу.
Використання традиційних акумулюючих систем. Дані енергосховища представляють собою батареї (їх прототипи використовують для збереження енергії в дрібній техніці: ноутбуках, телефонах і ін.) промислових розмірів. Такий спосіб збереження енергії широко використовується на ВЕС і СЕС компанії Tesla.
Збереження енергії за допомогою термальних сховищ. Такий спосіб застосовується з метою охолодження будинків без застосування кондиціонуючого обладнання. У нічний час вода в спеціальних цистернах переходить з стан льоду, а в денну спеку відтає і несе прохолоду в житлове приміщення. Такий підхід дозволяє значно знизити витрату електроенергії в регіонах з жарким кліматом.
Дана технологія активно впроваджується компанією «Ice Energy» з Каліфорнії. Фірма вводить льодову технологію на ринку Австралії. Активне сонце дозволяє виробляти великі обсяги електроенергії від сонця, а термальні сховища мінімізують енерговитрати на охолодження житла в регіоні.
Застосування маховика. Суть роботи супермаховика полягає в накопиченні енергії за допомогою інерції. У електроенергію перетворюється кінетична енергія, накопичена в маховику. Перетворення одного виду енергії в іншу відбувається за допомогою динамо-машини. Якщо необхідно отримати електрику, то конструкція уповільнює маховик.
Напрямків у накопиченні енергії сонця і вітру не мало. Винахідникам з усього світу є, де розвернутися, щоб відкрити найбільш доцільний з точки зору економіки спосіб. Удешевлення і популяризація сонячної енергетики багато в чому залежить від такого роду технологій.
