Замкнені гідроакумулюючі системи мають найменший потенціал глобального потепління з урахуванням усіх наслідків використання матеріалів та конструкції.
Це випливає з аналізу, проведеного Національною лабораторією відновлюваних джерел енергії (NREL) Міністерства енергетики США (DOE).
Результати дослідження, опубліковані в журналі Environmental Science and Technology, дають уявлення про те, як гідроакумулюючі системи із замкнутим циклом, не пов'язані із зовнішнім водоймою, зіставляються з іншими технологіями зберігання енергії в масштабі мережі.
Авторами статті "Оцінка життєвого циклу гідроелектростанцій із замкнутим циклом у США" є Деніел Інман, Грегорі Ейвері, Ребекка Ханес, Ділан Хеттінгер та Гарвін Хіт, які працюють у Центрі стратегічного енергетичного аналізу NREL.
Дослідники проаналізували потенціал глобального потепління (GWP) технологій зберігання енергії, які є вузьким місцем, що перешкоджає кінцевому використанню відновлюваної генерації. Накопичення енергії може допомогти збільшити можливість мережі приймати відновлювані джерела, такі як вітер та сонце.
Гідроакумулюючі електростанції - це добре відома технологія, проте інформація про викиди парникових газів, пов'язаних з її використанням, обмежена. У дослідженні NREL наводиться оцінка життєвого циклу нових ГАЕС із замкнутим циклом у США та оцінюється їх ПГП.
Акумулююча гідроенергетика порівнюється з чотирма іншими технологіями: накопичувачами енергії на стиснутому повітрі (CAES), літій-іонними батареями (LIB), свинцево-кислотними батареями (PbAc) та ванадієвими окислювально-відновними батареями (VRFB). Гідроакумулюючі електростанції та CAES призначені для тривалого зберігання енергії, тоді як акумулятори розраховані на більш короткий час.
"Показано, що гідроелектростанції замкнутого циклу, що акумулюють, є найменшим джерелом викидів парникових газів", - сказав Інман. "Не всі технології зберігання енергії надають однакові послуги. Ми розглянули накопичувачі енергії на стислому повітрі, які дозволяють зберігати енергію в масштабах енергосистеми та забезпечують інерційність та стійкість енергосистеми. Проте викиди парникових газів при роботі гідроелектростанцій, що акумулюють, на чверть менші порівняно зі стисненим повітрям".
Висновки представлені на основі вивчення 39 попередніх проектів 35 пропонованих об'єктів у континентальній частині США. Передбачалося, що здатність середньої гідроелектростанції замкнутого циклу, що акумулює, складе 835 МВт, а щорічне вироблення енергії - 2 060 ГВт-год. У базовому сценарії також передбачалося, що електроенергія повністю надходитиме з відновлюваних джерел.
Дослідники розрахували ПГП на 1 кВт-год. накопиченої електроенергії, доставленої до найближчої підстанції. За їх оцінками, ПГП для гідроакумулюючих гідроелектростанцій становить від 58 до 502 г вуглекислого газу кВт-год.
Найменший ПГП у перерахунку на функціональні одиниці мають гідроенергетичні установки, за ними слідують LIB, VRFB, CAES та PbAc. Вони також визначили, що деякі рішення можуть мати істотний вплив. Наприклад, будівництво на місці, де раніше була промислова забудова, а не на зеленій ділянці, може знизити потенціал глобального потепління на 20%.
Дослідження профінансовано Управлінням водних енергетичних технологій Департаменту енергетики США. NREL - основна національна лабораторія Міністерства енергетики, що займається дослідженнями та розробками в галузі відновлюваних джерел енергії та енергоефективності. Оператором NREL для МЕ є компанія Alliance for Sustainable Energy LLC.