Груды земли могут дешево накапливать возобновляемую энергию в виде тепла, и эта накопленная энергия может привести в действие оборудование вышедших из эксплуатации угольных электростанций, позволяя им обеспечивать резервное питание электросети
Десятки вышедших из эксплуатации угольных электростанций могли бы обрести новую жизнь, обеспечивая резервное или аварийное питание электросети, но на этот раз без использования ископаемого топлива. Вместо этого они могли бы использовать тепловую энергию, запасенную в грунте.
Концепция предусматривает создание огромной кучи мусора рядом с угольным заводом и размещение внутри нее промышленных обогревателей. В периоды низкой нагрузки на сеть эти машины будут преобразовывать дешевую электроэнергию в тепло, которое будет накапливаться в земле при температуре около 600°C. В периоды высокой потребности в электроэнергии тепло могло бы отводиться из грунта по трубам с нагретой жидкостью.
Лопатки турбины угольной электростанции и подключенный к ним генератор могли бы затем превращать это тепло в резервную энергию. Тепло превращало бы воду в пар, который вращал бы лопатки турбины для выработки электроэнергии. “Вместо того чтобы использовать уголь для нагрева воды и получения пара, вы используете тепло, получаемое из этой энергии, накопленной в земле”, — говорит Кен Калдейра из Стэнфордского университета в Калифорнии.
Такое накопление энергии необходимо в дополнение к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнце, которые обеспечивают энергией только с перерывами. А грязь дешевле, более распространена и более широко доступна, чем другие виды долговременного накопления энергии, такие как литиевые батареи или водородное топливо.
“Самое интересное — это низкая стоимость энергоемкости, потому что это намного дешевле, чем другие энергетические технологии”, — говорит Алисия Вонгел из Стэнфордского университета.
Однако этот подход может повлечь за собой другие затраты. “Сокращение затрат на трубопроводы и электроэнергию имеет важное значение в таких системах и может оказаться сложной задачей”, — говорит Эндрю Максон из Научно-исследовательского института электроэнергетики, некоммерческой исследовательской организации со штаб-квартирой в Калифорнии.
По словам Остина Вернона из Standard Thermal в Оклахоме, большая часть загрязнений содержит природные термостойкие материалы, такие как диоксид кремния и оксид алюминия, которые делают их “довольно устойчивыми к нагреву”. Его стартап стремится коммерциализировать эту технологию “тепловых батарей” для возобновления работы вышедших из эксплуатации угольных электростанций, особенно на объектах с близлежащими источниками солнечной или ветровой энергии.
В США таких вышедших на пенсию угольных предприятий предостаточно – только в период с 2010 по 2019 год было выведено из эксплуатации около 300 угольных электростанций, и ожидается, что к 2030 году еще 50 гигаватт угольных электростанций достигнут типичного пенсионного возраста в 50 лет. Хотя администрация Трампа пыталась отсрочить вывод из эксплуатации угольных электростанций, доля угля в производстве электроэнергии в США достигла своего пика в конце 2000-х годов, не сумев конкурировать с более дешевым природным газом и возобновляемыми источниками энергии.
Кристиан Фонг из Института Роки Маунтин, исследовательской организации, базирующейся в Колорадо, с оптимизмом относится к идее дать новое назначение несуществующим угольным электростанциям. “Это дает возможность местным сообществам принять участие в переходе к экологически чистой энергетике, предоставляя рабочие места и дополнительные налоговые поступления, которые помогут компенсировать вывод из эксплуатации угольных электростанций”, — говорит он.