Інноваційна технологія зберігання відновлюваної енергії в колишніх нафтових та газових свердловинах дозволяє підвищити ефективність систем на 9,5 відсотка завдяки використанню природного тепла підземних порід.
Інженерний підхід до проблеми переривчастого постачання
Дослідники з Університету штату Пенсильванія розробили унікальну технологію для вирішення однієї з найбільших проблем відновлюваної енергетики – зберігання енергії. Їхній підхід пропонує перепрофілювати виснажені нафтові та газові свердловини на пункти накопичення енергії, забезпечуючи подвійну користь для енергетичної галузі та навколишнього середовища.
Вітрова та сонячна енергетика суттєво розвинулися останніми роками, але їх непостійний характер створює складнощі для енергомереж. Геотермально підтримувані системи зберігання енергії стисненого повітря можуть забезпечити стабільне постачання електроенергії навіть у періоди відсутності сонця чи вітру.
Під керівництвом професора нафтогазової інженерії Араша Дахі Талегані, команда вчених розробила систему, що використовує природне тепло підземних порід для підвищення ефективності зберігання енергії.
Принцип роботи геотермально підтриманого CAES
Система базується на технології зберігання енергії стисненого повітря (CAES), але з важливим удосконаленням. Коли попит на електроенергію низький, надлишкова енергія з відновлюваних джерел використовується для стиснення повітря, яке зберігається у виснажених свердловинах.
На відміну від традиційних систем CAES, запропоноване рішення використовує геотермальну енергію гарячих гірських порід всередині свердловин. Теплові властивості цих порід підвищують тиск стисненого повітря, дозволяючи накопичити більше енергії.
Коли попит на електроенергію зростає, система вивільняє повітря високого тиску, яке приводить у рух турбіну для виробництва електроенергії.
Екологічні та економічні переваги
Запропонована технологія вирішує одразу кілька проблем. По-перше, вона забезпечує необхідне зберігання енергії для стабільного функціонування відновлюваних джерел енергії. По-друге, дає нове життя виснаженим нафтовим і газовим свердловинам, яких лише в Пенсильванії налічується сотні тисяч.
Залишені без нагляду, ці свердловини становлять серйозну екологічну загрозу через витік метану в атмосферу та підземні води. Перепрофілювання свердловин для зберігання енергії вимагає їх належного закриття, що вирішує проблеми безпеки та забруднення.
Більше того, використання існуючої інфраструктури може створити нові робочі місця в регіонах, де раніше процвітала нафтогазова промисловість. З огляду на те, що в США існує близько 3,9 мільйона виснажених свердловин, потенціал для впровадження цієї технології величезний.
Дослідження демонструє, як інноваційні підходи до існуючих технологій можуть сприяти енергетичному переходу та вирішенню екологічних проблем одночасно.