Казалось бы, за последние 60 лет технологии строительства и эксплуатации ГАЭС изучены досконально и инновации не подлежат. Но компания RheEnergise подошла к вопросу нестандартно – через замену простой воды как классического энергоносителя на жидкость высокой плотности.

Справочно: Hi-Density Fluid R19 - жидкость высокой плотности с содержанием минеральных частиц и поверхностно-активного вещества

Несмотря на бурное развитие разных видов накопителей энергии в последние годы, до сих пор единственной доказавшей свою эффективность технологией хранения электричества в промышленном масштабе остаются гидроаккумулирующие станции. И хотя изначально ГАЭС создавались для того, чтобы балансировать генерацию, работающую в базовой загрузке, с масштабным развертыванием ВИЭ (СЭС и ВЭС) с непредсказуемым приходом первичной энергии они получили дополнительный импульс.

Безусловно, базовые принципы работы ГАЭС, используемые  компанией Reenergize остались без изменения. В периоды низкого спроса на электроэнергию и, соответственно, низких затрат на энергоснабжение, жидкость высокой плотности R19 закачивается в верхний бассейн для хранения. По мере роста спроса и цен на энергию, происходит срабатывание верхнего бассейна, жидкость высокой плотности R19 высвобождается и проходит через турбины, генерируя электроэнергию для подачи в сеть.

Поскольку вместо носителя используется высокотехнологичная жидкость с плотностью, в 2,5 раза превышающей плотность воды, проекты Reenergize могут осуществляться на рельефах с низким напором.

 Мощность рассматриваемых проектов может варьироваться от 10 до 50 МВт. Проекты могут быть подключены к существующей сетевой инфраструктуре, а также могут размещаться совместно с другими объектами ВИЭ.

Другое преимущество гидроэнергетических проектов с использованием высокотехнологичной жидкости заключается в том, что такие проекты могут быть в 2,5 раза меньше (напор или объем бассейнов) при той же выработке. До 65% затрат в проектах ГАЭС приходится на расходы на строительство. Соответственно, использование новой разработки позволяет сократить стоимость новых проектов гидроаккумулирующих электростанций в 2,5 раза и дает огромные возможности для повышения экономических показателей гидроаккумулирования энергии.

Основные выгоды и преимущества

ГАЭС с использованием жидкости высокой плотности - это масштабируемое и экономичное решение для хранения энергии, которое обеспечивает следующие выгоды и преимущества:

1. Низкая стоимость: 
Более чем столетний опыт использования воды как наиболее применяемого вида накопления энергии означает низкий риск и развитую индустрию, позволяющую оптимизировать проектное внедрение. Уменьшение объема в 2,5 раза означает значительное снижение затрат и времени на строительство, упрощение восстановления и благоустройства территории.

2. Гибкость:
Благодаря инновациям в области жидкости высокой плотности (R19) появляется в сотни раз больше подходящих мест для проектных решений. Такие проекты могут реализовываться на возвышенностях в 2,5 раза ниже, чем проекты, использующие природную воду, и при этом обеспечивать ту же мощность.

3. Чистота:
Инновационная жидкость R19 нетоксична и разработана таким образом, чтобы не вступать в реакцию и не вызывать коррозии.

Опытные испытания в Канаде

В июле 2022 года команда инженеров провела серию полевых испытаний на горнолыжном склоне, расположенном недалеко от Монреаля в Канаде. Целью испытаний было доказать две гипотезы:

1. Для достижения той же установленной  мощности классической/стандартной ГАЭС, работающей на воде,  потребуется вдвое больший напор  по сравнению с гидросистемой высокой плотности. Т.о. снижение напора (перепада высот на которых находятся отметки воды в верхнем и нижнем бассейнах)  , необходимого для гидросистемы высокой плотности, пропорционально увеличению плотности жидкости.

2. При одном и  том же напоре  при использовании носителя с высокой плотностью можно получить удвоенную установленную энергетическую мощность.

Тесты, проведенные компанией Reenergize, прошли очень успешно. Были собраны данные, подтверждающие основные гипотезы.

Источник