Energiile regenerabile au cunoscut o creștere exponențială în ultimii ani. În ciuda succesului său în generarea de energie electrică, unul dintre principalele provocări cu care se confruntă încă este integrarea lor în rețeaua electrică. Acest lucru se datorează în mare parte intermitență a surselor regenerabile, cum ar fi energia eoliană și solară, și capacitatea lor limitată de stocare. Viitorul energiilor regenerabile presupune depășirea acestor obstacole și dezvoltarea unor mecanisme eficiente și accesibile pentru stocarea energiei electrice generate.
Succesul surselor regenerabile și rolul lor în decarbonizare
Energiile regenerabile nu se limitează doar la producerea de energie electrică. Ele joacă, de asemenea, un rol vital în generarea de căldură și combustibil, oferind o alternativă viabilă la combustibilii fosili și atenuând efectele negative ale schimbărilor climatice. Energia solară și eoliană, în special, s-au dovedit a fi capabil să concureze din punct de vedere al costurilor cu sursele convenționale de energie pe multe piețe.
De fapt, 77% din instalațiile energetice noi din întreaga lume În 2015, au fost regenerabile, energia eoliană și solară conducând drumul. Acest lucru a fost posibil datorită îmbunătățirilor tehnologice care au redus drastic costul de producere a energiei electrice din aceste surse. De exemplu, costul generării de energie electrică din energia eoliană și solară fotovoltaică este acum mai mic decât cel al multor surse convenționale de energie.
Provocarea stocării energiei regenerabile
Deși succesul energiei regenerabile până în prezent este incontestabil, adevărata provocare rămâne în a găsi solutii eficiente de depozitare a energiei electrice generate. Spre deosebire de combustibilii fosili, care pot fi depozitați și distribuiți cu ușurință, stocarea energiei electrice regenerabile este mai complicată și este dificilă și astăzi. foarte scump.
Există diferite moduri de a stoca energia generată din surse regenerabile. Cele mai frecvente includ depozitare mecanică, stocare termică și depozitare chimică. Fiecare dintre ele oferă avantaje și dezavantaje în funcție de tipul de energie regenerabilă utilizată, iar costul și eficiența fiecărui sistem variază considerabil.
Soluții de depozitare mecanică
Depozitarea mecanică este de obicei reprezentată de instalatii hidraulice de pompare, care sunt o tehnologie fiabilă și eficientă. În perioadele de cerere scăzută de energie, sistemul pompează apă într-un rezervor superior, stocând energia potențială. Când cererea crește, apa este eliberată, generând energie electrică prin turbine. Acest tip de tehnologie reprezintă mai mult de 90% din capacitatea de stocare a energiei a Europei. Proiecte prezentate, cum ar fi Cascada Chira din Gran Canaria Ei sunt concentrați pe această tehnologie.
Avantajele acestui sistem sunt ale sale mare flexibilitate și eficiență. Cu toate acestea, necesită investiții inițiale mari, iar construcția sa depinde de geografia corespunzătoare, ceea ce limitează extinderea în toate zonele.
Stocare termică: energie solară concentrată
Stocarea termică este cheia pentru valorificarea mai eficientă a energiei solare. Acest sistem permite căldura generată de tehnologia concentrației solare, unde razele soarelui sunt concentrate pentru a încălzi un fluid, care poate fi apă sau săruri topite. The sare topită Se remarcă în acest domeniu prin capacitatea de a stoca căldură pentru perioade lungi de timp, eliberând-o atunci când cererea o cere.
Acest sistem este utilizat în special în centrale solare cu concentrare (CSP), unde căldura stocată este folosită pentru a genera abur și, în cele din urmă, electricitate. Această tehnologie este crucială pentru a depăși intermitența fotovoltaicului direct, care generează energie doar în timpul orelor însorite.
Depozitarea chimică: marele viitor al hidrogenului
Fără îndoială, tehnologia hidrogenului este chemat să joace un rol central în viitorul energiilor regenerabile. Acest sistem constă în generarea de energie electrică din surse regenerabile și apoi utilizarea acesteia pentru a împărți apa în oxigen și hidrogen printr-un proces numit electroliză. Hidrogenul rezultat poate fi stocat și folosit ulterior ca combustibil sau pentru a genera electricitate din nou folosind celule de combustie.
Apelul „hidrogen verde” Este o modalitate de a stoca energie regenerabilă pentru perioade lungi de timp. Cu toate acestea, costul său de producție este încă ridicat și sunt dezvoltate noi tehnologii pentru a îmbunătăți eficiența și a reduce costurile.
Baterii litiu-ion în stocare electrochimică
În ceea ce privește stocarea electrochimică, cel baterie litiu-ion Este cea mai comună tehnologie datorită aplicării sale extinse în dispozitive electronice, vehicule electrice și acum și în proiecte mari de energie regenerabilă. Aceste baterii permit surplusul de energie generat în perioadele de cerere scăzută să fie stocat și eliberat atunci când sistemul are nevoie de el.
Principala provocare a bateriilor cu litiu este lor cost ridicat y durata de viata utila limitata, la care se adaugă preocupările de mediu derivate din extracția materialelor necesare pentru fabricarea acestuia, precum litiul și cobaltul. Cu toate acestea, ele pot fi o soluție eficientă pentru stocarea pe termen scurt a energiei regenerabile.
Pe scurt, viitorul energiei regenerabile va depinde, în mare măsură, de capacitatea de a rezolva provocările legate de stocarea energiei. Inovațiile tehnologice recente oferă soluții promițătoare, dar mai este un drum lung de parcurs pentru a face aceste tehnologii accesibile și eficiente. Pe măsură ce sursele regenerabile continuă să avanseze, stocarea va deveni pilonul care va permite integrarea deplină a acestor surse de energie în sistemul electric global.