Лента новостей

11:02
«Господи Боже, храни Украину, когда Трамп договорится с Путиным» — Фицо
10:41
Украинские обстрелы по Белгородской области: ВСУ выпустили 62 снаряда за сутки
10:29
Марсианские холмы-летописцы: Обнаружено новое свидетельство древнего океана на Красной планете
10:13
В Беларуси начались выборы президента
10:09
Важная помощь от читателей «Русской весны» бойцам, освобождающим Курскую землю и Торецк (ВИДЕО)
09:54
Новости сегодня - Часов Яр: Бункер перестал выходить на связь - Новости
09:20
Стихия не отступает: почему горит Америка?
08:20
Мятеж в Словакии - Новый майдан - новости
04:47
Какой была Жанна д'Арк на самом деле
03:39
Сокрушительный удар по ВСУ: новости СВО от 26 января 2025. Карта боёв на Украине сегодня, обстановка в Курской области, военная сводка, 1068-й день спецоперации России на Украине
03:26
Обзор QNAP TS-464: NAS для домашнего мультимедиа  Обзор QNAP TS-464: NAS для домашнего мультимедиа
01:38
Из вечности в вечность
01:35
В России предложили выдавать ипотеку под 6% за обещание родить за два года
00:47
Если что – отключим газ: Трамп сажает Европу на короткий поводок
00:45
Россия отметает угрозы Трампа по поводу Украины
00:02
Украинцам опять продали пучок сальных мрий
21:59
«Дыры» в небе: почему NASA так интересуют «черные полярные сияния»?
21:39
Инаугурация Трампа: Камала Харрис, гоп-компания и весёлая вдова
21:11
Материя, которой не должно быть: физики «поймали» частицу-призрак в новом кристалле
20:24
Затерянный Эдем динозавров: Новые свидетельства указывают на Амазонию как колыбель древних ящеров
20:14
Троцкий как автор Октябрьской революции и основоположник СССР
20:07
Украинские войска ведут обстрелы ДНР, Херсонской и Белгородской области. Обзор ситуации в прифронтовых регионах России на вечер 25 января
20:02
«Алаш-Орда»: борцы за свободу или приспособленцы и предатели?
19:51
В Польше лгут об участии белорусов и русинов в мятеже 1863 г.
19:50
В парламенте Литвы Украину назвали оплотом коррупции и продажности
19:41
Двухэтажный жилой дом площадью 330 кв. м «напечатали» за 12 дней
19:19
YouTube начал показывать рекламные ролики длиной в несколько часов — это новый способ борьбы с блокировщиками рекламы
19:15
«Треть людей, которые ходят на протесты, это украинцы». Фицо обвинил Зеленского во вмешательстве во внутренние дела Словакии
19:08
Эстонская православная церковь решила поменять название из-за требований Таллина
19:07
Туск пригрозил Орбану последствиями за блокировку санкций против РФ
18:26
«Рост цен составит от 15% до 35%». Электроника и техника вновь дорожает в России
18:25
Сегодня Владимиру Высоцкому могло исполниться 87 лет
16:52
В Курской области взяли под арест боевика ВСУ, который насиловал и убивал женщин
16:51
В Севастополе вывезли около 600 тонн грунта с мазутом
16:50
Келлог: Трампу предложат закупить оружие для Украины за счёт российских активов
16:38
Незваные «кандидаты»: как внешние силы пытаются вмешаться в президентские выборы в Белоруссии
16:02
Сводка Минобороны России о ходе проведения спецоперации по состоянию на 25 января
16:01
Плана нет, амбиции есть. Трамп продолжает повышать свой статус «решалы»
15:56
Россия – Центральная Африка: контуры комплексного стратегического партнерства
15:49
Рабочая поездка Министра обороны РФ Андрея Белоусова в Республику Узбекистан
15:12
На Украине отказников от военной подготовки будут отчислять из вузов
15:11
В Евросоюзе намерены отправить на Украину десятки тысяч миротворцев под мандатом ООН
15:07
Борьба с засильем мигрантов усиливается
15:04
Тут некому стрелять, — говорят солдаты ВСУ. Ситуация под Великой Новосёлкой катастрофическая
14:51
Киев выдвинул ультиматум НАТО - Новости фронта
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Солнце за тучами, ветер стих: как решить проблему хранения возобновляемой энергии?

Солнце за тучами, ветер стих: как решить проблему хранения возобновляемой энергии?


Солнце зашло за горизонт, ветер стих. Наступает вечер, и мир погружается в темноту, но потребности в энергии никуда не исчезают. Этот, казалось бы, простой факт ставит перед человечеством колоссальную задачу: как обеспечить стабильное энергоснабжение в мире, где мы все больше полагаемся на возобновляемые источники? Ответ, как всегда, лежит в области инженерной мысли и инноваций, но на этот раз, он касается не только способов генерации электричества, но и, что не менее важно, его хранения.

Темные времена «Данкельфлаутен»

Представьте себе Германию, страну, где солнечные панели и ветряные турбины стали символом энергетической революции. В июле 2023 года возобновляемые источники энергии обеспечивали более 70% электроэнергии. Но не все так радужно. Бывают периоды, когда солнце уходит за тучи, ветер перестает дуть — и в эти дни возобновляемые источники еле-еле справляются с 30% потребностей страны. Немцы называют это явление «Dunkelflauten» — «темное затишье», и оно может длиться неделями. И это не просто локальная проблема Германии. Подобные «затишья» беспокоят и другие страны, в частности, США, которые также стремятся к углеродной нейтральности.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

В настоящее время солнечная и ветровая энергия обеспечивают 40% электроэнергии в Германии и 15% в США. Оба государства амбициозно заявили о переходе на 100% чистую энергию к 2035 году. Но как это сделать без надежных, пусть и неэкологичных ископаемых ресурсов? Вопрос не только в выработке «зеленой» энергии, но и в обеспечении ее стабильного поступления. Нужны технологии, которые позволят накапливать энергию во времена избытка и отдавать ее в моменты дефицита.

Аккумуляторы: от «ежедневной рутины» до «долгих марафонов»

Сегодня самые популярные устройства для хранения электроэнергии — литий-ионные аккумуляторы. Они отлично справляются с ежедневными колебаниями солнца и ветра, помогая «сглаживать» пики потребления. Но их возможности ограничены: они не подходят для длительных периодов «темного затишья». Литий-ионные аккумуляторы хороши для ежедневного применения, но для масштабного и длительного хранения энергии нужны другие решения.

Дело в том, что литий-ионные батареи не предназначены для долгосрочного хранения: они дорогие, требуют контроля температуры и ограничены ресурсами. Кроме того, они не могут долго хранить энергию — обычно это 4-8 часов. Для энергосистемы, стремящейся к 100% возобновляемости, этого явно недостаточно.

Поэтому инженеры по всему миру ломают голову над тем, как создать более дешевые и эффективные системы накопления энергии. Один из путей — замена лития на более распространенный и недорогой натрий. Другой — разработка проточных окислительно-восстановительных батарей, в которых химические реакции происходят не на поверхности электродов, а в специальных резервуарах с жидкостями. Это позволит увеличивать емкость хранилища, просто добавляя еще жидкости. Есть и «железо-воздушные» батареи, где основным компонентом является… ржавчина!

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Механика в помощь: вращение и сжатие

Но не одними аккумуляторами жив мир хранения энергии. Инженеры обратили внимание и на механические системы. Маховик — это, по сути, тяжелое вращающееся колесо, которое накапливает энергию вращения. Подобная технология может очень быстро отдавать и принимать энергию, что делает ее незаменимой для быстрой «подзарядки» системы во время перепадов генерации.

Другой механический вариант — использование сжатого воздуха. Его закачивают в подземные пещеры, а затем, при необходимости, выпускают обратно, заставляя вращаться турбину. Такие системы требуют больших инфраструктурных проектов, но могут масштабироваться за счет расширения подземных хранилищ.

Тепло и газ: новые горизонты хранения

Инновации не обходят стороной и хранение энергии в виде тепла и газа. Ученые работают над системами, которые используют избыточную электроэнергию для нагрева воды или других материалов. Это тепло затем можно использовать для обогрева зданий или в промышленных процессах. Еще одно направление — хранение энергии путем сжатия газа, например, аргона.

Но, пожалуй, наиболее перспективный вариант для долгосрочного хранения — водород. Его можно получать из воды с помощью электролиза, а затем хранить в сжатом виде. При необходимости водород может быть использован в топливных элементах или турбинах для выработки электричества. Однако, пока технология не является идеальной: при преобразовании водорода в электричество теряется значительная часть энергии. И все же, водород может стать «спасательным кругом» в случае длительных периодов «темного затишья», когда другие методы хранения оказываются неэффективными.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Цена вопроса: кто заплатит за «зеленую» энергию?

Разработка новых способов хранения энергии — дело затратное. А ведь и литий-ионные аккумуляторы еще не так дешевы, как хотелось бы. Поэтому главная задача — найти экономически эффективные решения. Одна из проблем заключается в том, что рынок долгосрочного хранения энергии только начинает формироваться. Многие страны пока еще полагаются на ископаемое топливо для покрытия пиковых потребностей, и в таких условиях стоимость новых технологий кажется слишком высокой.

Одним из стимулов для развития «зеленых» технологий мог бы стать налог на выбросы углекислого газа. Но даже при наличии стимулов, остается вопрос: кто оплатит счета за хранение энергии? В конечном итоге, это могут быть потребители, которые увидят заметный рост счетов за коммунальные услуги. Поэтому нужны механизмы государственной поддержки и развития рынка.

Умное потребление: ключ к стабильности

Помимо развития технологий хранения, важно и разумное потребление энергии. «Умная» сеть должна автоматически перераспределять энергию, направляя ее в нужные моменты времени. Потребители могут поощряться за использование электроэнергии во время ее избытка (например, для зарядки электромобилей днем), а не в часы пик.

В конечном счете, переход к полностью возобновляемой энергетике требует комплексного подхода. Это не только разработка новых технологий, но и изменение потребительского поведения, и, конечно же, политическая воля для внедрения этих решений. Поиск идеального способа хранения энергии — это сложная головоломка, в которой необходимо учесть множество факторов. Но, судя по усилиям ученых и инженеров, это вызов, который человечество готово принять. И возможно, уже в ближайшем будущем мы увидим, как непостоянство солнца и ветра перестанет быть проблемой на пути к «зеленому» будущему.



Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Читайте нас:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх