Почему электричество нельзя запасти впрок: проблема, которая грозит блэкаутами

Электроэнергия кажется обычным товаром: её можно произвести, передать по сети и использовать тогда, когда она нужна. Но большую часть электричества нельзя просто сложить на складе. Энергосистема должна практически постоянно поддерживать баланс между производством и потреблением.

Гидроэнергетический комплекс Sir Adam Beck у Ниагарского водопада в Канаде. Фото: Ontario Power Generation / Wikimedia Commons, CC BY 2.0

Электроэнергия в сети

Если спрос резко растёт, а генерация не успевает за ним, нарушается баланс энергосистемы. При серьёзном дисбалансе частота выходит за допустимые пределы, оборудование может автоматически отключаться, а локальная авария — перерасти в масштабный блэкаут.

Поэтому электричество обычно хранят не напрямую, а сначала преобразуют в другую форму энергии. Один из распространённых способов — гидроаккумулирующие электростанции. Когда электроэнергии много, насосы поднимают воду в верхний резервуар. Когда спрос увеличивается, вода спускается вниз и вращает турбины, возвращая энергию в сеть.

Гигантские накопители энергии

Всё более важную роль играют большие аккумуляторные системы. Они способны за считаные секунды отдавать энергию в сеть, если генерация внезапно падает или потребление растёт. Особенно полезны они для солнечной и ветровой энергетики, производство которой зависит от погоды.

Используются также гравитационные накопители, системы со сжатым воздухом и тепловые хранилища. У каждого решения есть ограничения по стоимости, мощности и длительности хранения.

Проблема не в том, что человечество совсем не умеет хранить энергию. Сложность заключается в том, чтобы делать это дёшево, надёжно и в огромных масштабах.

Поэтому современные энергосистемы всё больше нуждаются в накопителях, которые помогают сглаживать скачки производства и потребления и снижать риск крупных отключений.

Напомним, ранее портал "Комментарии" писал про оружие израильского спецназа, которое захватил Голливуд.