Хотя солнечная и ветровая энергия быстро становятся конкурентами ископаемому топливу, они все еще не могут обеспечить потребности в электричестве в режиме «24 на 7». Это не проблема, пока в той же сети работают угольные электростанции, загрязняющие атмосферу. Но со временем их будет все меньше, и необходимо придумать новую систему для пиковых нагрузок.
Наиболее перспективной альтернативой считается строительство энергохранилищ, способных обеспечить потребности населения в часы повышенной нагрузки, когда солнце перестает светить, а ветер — дуть. Самая новая энергия уже дешевле традиционной, но в вопросе ее хранения цена — важнейший фактор. Специалисты из MIT изучили вопрос о том, насколько дешевыми должны стать хранилища энергии, чтобы вся схема стала экономически выгодной в сравнении с традиционными электростанциями, пишет Singularity Hub.
Ученые сконцентрировались на двух ведущих источниках возобновляемой энергии — солнце и ветре. Они составили прогноз на 20 лет вперед для четырех регионов с различной доступностью ресурсов: для штатов Айова, Аризона, Массачусетс и Техас.
Обеспечение минимума энергии по цене, сравнимой с ценой атомной энергии, потребует снижения стоимости аккумуляторов ниже $20 за киловатт-час, а чтобы состязаться с работающими на газе ТЭС, цену надо снизить до $5/кВт*ч.
На базе нынешних технологий эти цели кажутся недостижимыми. Есть технологии, способные удерживать стоимость ниже отметки в $20/кВт — например, гидрохранилища или сжатый воздух — но они требуют много пространства и специфических географических условий. Несмотря на быстрое падение цен, ведущая — литий-ионная — технология подешевела всего до уровня $200/кВт*ч. Альтернативные батареи (к примеру, проливные) могли бы стать более выгодной заменой, но такие системы по большей части экспериментальные.
Но есть и иной сценарий, который посчитали в MIT: что если возобновляемые источники удовлетворят не 100% наших нужд, а 95%? А для самых сложных условий по-прежнему будет использоваться атомная энергия? В таком случае солнечная или ветровая станция плюс энергохранилище могут сравняться по экономической выгоде с АЭС при цене $150 за киловатт-час. А этого уровня цен можно достигнуть в середине следующего десятилетия, подчеркивают исследователи.
Работа специалистов Стэнфордского университета показала, что домашние батареи настолько дороги, что снижают экономическую эффективность установки солнечных панелей на крышах домов. Есть, впрочем, альтернативные подходы: например, Siemens недавно запустила первую станцию, где энергия сохраняется в нагретых камнях.
