Сонячна та вітрова енергетика розвивається швидкими темпами, а нові станції вводяться в експлуатацію по всьому світу. Збільшення обсягів енергії, виробленої альтернативними джерелами, робить питання про акумулювання та збереження енергії все більш актуальним.
Ще буквально кілька років тому водосховища вважалися одним з надійніших накопичувачів енергії, особливо для великих її обсягів. Спеціально створюються для зберігання великих запасів води резервуари. Згодом воду використовують власне для генерації електроенергії. Даний метод показав себе як витратний матеріально, до того ж, таке сховище енергії займає велику площу.
Групи вчених по всьому світу не перший рік працюють над створенням все нових акумулюючих установок , але створити ємне і не дуже дороге сховище поки не вдавалося. Енергію, накопичену від сонця, вітру та інших «зелених» джерел, слід зберігати в досить великих обсягах і при цьому саме сховище не повинно займати занадто багато місця, щоб його було зручно розміщувати поблизу великих міст.
Вчені з Великобританії вирішили дану проблему за допомогою зрідженого повітря. Розробкою нового проекту займалися працівники компанії Highview Power Storage. Суть їх винаходу полягає в тому, що надлишки виробленої електроенергії використовуються з метою зниження температури повітря до -190 градусів Цельсія. Від цього отримують енергетичний носій в концентрованому вигляді, який носить в наукових колах назву кріоген. Зріджене повітря зберігають за допомогою спеціального резервуара і тиску в один бар.
Цей проект отримав назву LAES (сховище енергії повітря в рідкому вигляді або кріогенної енергії). Енергосховище має низку переваг на відміну від батарей і пристроїв, що використовують технології перекачування води.
Запропонована британськими вченими технологія передбачає використання електрики для зниження температури повітря, яке згодом зріджується. Резервуари для зберігання кріогена ізольовані один від одного, але закриті не герметично. При необхідності системою проводиться вкидання зрідженого повітря в порожнину теплообмінника. Там кріоген нагрівається (температура повинна відповідати показникам навколишнього середовища) під тиском в 70 бар. Завдяки такій процедурі зріджене повітря знову стає газоподібним. Процес повторної газифікації запускає турбіну, яка генерує електроенергію. Охолоджене повітря, що залишається або розсіюється при даному процесі не випаровується. Його вловлює спеціальне обладнання для подальшого використання в зріджуванні повітря знову.
Вчені стверджують, що нагрівання зрідженого повітря до температури навколишнього середовища компенсує до 50 відсотків енергетичних витрат від самої процедури. Якщо ж температуру кріогена підвищити ще, то показник компенсації енерговитрат зросте до 75 відсотків. Для нагріву може використовуватися утилізація зайвої теплової енергії виробництва.
Британське кріогенне енергосховище пройшло всі необхідні випробування і вже вводиться в експлуатацію. Наприклад, недалеко від Манчестера на сьогоднішній день успішно функціонує п’яти мегаватна кріогенна установка. Також, акумулюючі резервуари були встановлені на електростанції, що виробляє електрику з біомаси в місті Слау.
Компанія Highview Power Storage заявляє про те, що планує з часом підвищувати потужність своїх акумулюючих установок. На даному етапі кріогенні сховища енергії мають потужність 3,5 мегават. Представники компанії-виробника мають намір підвищити цей показник до рівня 8 або навіть 10 мегават. Крім цього, в плани компанії на поточний рік входить будівництво чотирьох великих розріджувачів повітря, двох резервуарів для рідкого повітря, що вміщають по 7,7 тисячі тонн і грають роль акумулятора, восьми турбін по 25 мегават потужності кожна.
Зберігання кріогена не передбачає використання токсичних або рідкісних сполук. Для енергосховищ такого роду не потрібно особливих географічних умов (окремої великої території як у випадку з перекачуванням гідроенергії). LAES не вимагає величезних фінансових витрат як інші акумуляторні системи. Кріогенні установки можуть бути інтегровані абсолютно в будь-яку сонячну або вітрову станцію.
