Гидроэнергетика получает «батарею в батарее»: как аккумуляторы умножают выгоду ГЭС

Как пояснил старший инженер PNNL Вишвас Чалишазар, гидроэнергетика исторически служила «батареей» сети, накапливая воду в водохранилищах. Теперь же у этой «батареи» появляется возможность использовать собственные аккумуляторы. В исследовании смоделирована работа реальной ГЭС в паре с аккумуляторной системой мощностью 60 МВт с длительностью хранения 2 часа. Расчёты показали, что такая комбинация может приносить дополнительно 6 млн долларов ежегодно, одновременно сокращая износ турбин.

Одной из ключевых проблем является необходимость поддерживать турбины в рабочем состоянии даже при отсутствии спроса на энергию. Для этого используется режим синхронного компенсатора, при котором турбины вращаются без выработки тока. Однако при высоком уровне воды ниже плотины этот процесс может стать опасным, что вынуждает полностью останавливать турбины. Их последующий запуск требует времени, что приводит к упущенной выгоде. Аккумуляторы позволяют сохранять избыточную энергию в периоды низкого спроса, избегая остановок оборудования.

На примере плотины Багнелл в Миссури было установлено, что гибридная система сокращает количество циклов запуска и остановки каждой турбины с 201 до менее 5 раз в год, экономя около 100 000 долларов. Кроме того, станция получает возможность гибче участвовать в энергорынке, оперативно реагируя на колебания спроса. Это также создаёт экологический эффект: постоянное вращение турбин обеспечивает более плавное течение воды, облегчая миграцию рыбы.

В настоящее время исследователи сотрудничают с энергокомпаниями в штате Вашингтон, чтобы изучить потенциал интеграции накопителей с различными типами ГЭС — как с крупными водохранилищами, так и с русловыми станциями. Эти проекты помогут оценить влияние технологий на стабильность локальных сетей и экономическую эффективность.