Гидро-ветряные электростанции

Для того, чтобы ветрогенераторы давали электроэнергию нужен ветер. Что же делать когда ветер стихает? Где брать электроэнергию, когда ветряки работают не на полную мощность? Есть и обратная сторона проблемы, куда девать лишнюю электроэнергию, например, ночью, когда нагрузка на электросеть низкая?


Новый подход к решению проблемы предложили ученые из Массачусетского технологического института. Они предлагают запасать электроэнергию, когда её достаточно и отдавать, когда возникает недостаток. Для этого ученые планируют размещать огромные бетонные сферы на морском дне, прямо под плавающими ветрогенераторами. Во-первых, такие конструкции будут служить якорем для плавающих турбин, не давая течениям уносить их в море. Но самое главное в том, что такие сферы играют роль огромных гидроаакумуляторов, способных заряжаться и разряжаться. По сути мы получаем гидро-ветряную электростанцию.

Схема работы сферы

Как это работает?

Каждый раз, когда электроэнергии генерируется больше чем нужно, она передается на подводный насос, который будет выкачивать воду из сферы. Когда будет ощущаться нехватка электроэнергии, сфера будет снова заполняться водой, которая будет проходить через гидротурбину и генерировать электроэнергию.

Насколько это практично?

Ученые подсчитали, что 25 метровая сфера, помещенная на глубине 400 метров, сможет хранить до 6 МВт*ч электроэнергии. Это сопоставимо с работой атомной электростанции в течении нескольких часов. Около 1000 таких сфер с плавающими ветряными турбинами могут вполне заменить угольную или атомную электростанцию.

Какие преимущества мы получаем?

В отличии, например, от угольных электростанций, предложенный источник энергии может быть переведен в режим источника электроэнергии всего за несколько минут, также быстро может быть переведен обратно в режим аккумулятора.

Система сфер может быть использована для хранения энергии других возобновляемых источников, например, солнечных батарей.

Какие проблемы могут возникнуть?
    
На сегодняшний день не существует судна, которое могло бы отбуксировать сферу в океан. Поэтому строительство придется вести прямо на месте. Стоимость работ по возведению одной сферы может обходиться в 12 млн долларов.

Для строительства понадобится огромное количество цемента, производство которого связано с вредными выбросами в атмосферу.

Оптимальная глубина для работы сферы – около 750 м. Большинство же плавающих ветряков располагаются на меньших глубинах, поэтому их придется буксировать вглубь океана.

Работа системы на практике?

В 2011 году ученые провели эксперимент с 2-х метровой сферой, который показал осуществимость идеи. Разработчики устройства предложили использовать для литья летучую золу, которая является загрязняющим продуктом угольных электростанций. Кроме того, в местах океана с глубиной 750 м, ветер намного сильнее, поэтому производительность ветропарков будет выше.

Хотя стоимость строительства на первый взгляд может показаться очень высокой, по мнению разработчиков, затраты будут снижаться, учитывая опыт и масштабность проекта.