Як йдеться в матеріалі видання International Water Power & Dam Construction, гідроакумулюючі електростанції природно вписуються в енергетичний ринок з домінуванням відновлюваних джерел енергії, оскільки вони допомагають максимізувати використання залежних від погодних умов сонячної та вітрової енергії, заповнюють будь-які прогалини та роблять інтеграцію ВДЕ в енергосистему більш керованою. Гідроакумулюючі електростанції забезпечують навантаження, коли дме вітер і світить сонце, а також є надійним і оперативним джерелом енергії, коли наявна відновлювана генерація не може задовольнити попит. Перекачуючи воду у верхні водойми, коли виробництво перевищує попит, ГАЕС, по суті, «запасають» енергію для подальшого використання. Завдяки додатковому накопиченню, стабільності та послідовності, що забезпечуються гідроакумулюючими станціями, зменшується потреба у вугільній, газовій або дизельній генерації.

Функціонуюча енергосистема змінного струму потребує інерційності, контролю рівня збоїв, частоти та напруги, а також джерел енергії, щоб функціонувати на прийнятному рівні. Гідроакумулюючі станції можуть забезпечити всі ці важливі складові стабільної та успішної роботи енергосистеми, вирівнюючи коливання доступності вітрової та сонячної енергії, а також допомагаючи регулювати напругу та частоту. Таким чином, проєкти гідроакумулюючих станцій допомагають енергосистемам утримувати рівновагу, підтримувати стабільність і швидко усувати збої в роботі.

З точки зору гнучкості системи, як ГАЕС підвищують загальну ефективність та надійність роботи гідроенергетики?

Гнучкість, яку забезпечують гідроакумулюючі електростанції, дозволяє гідроенергетиці швидко адаптуватися та реагувати на мінливу динаміку енергетичного ринку. Використання гідроакумулюючих електростанцій дозволяє покращити стратегічне планування та оптимізувати виробництво електроенергії з метою максимізації доходів та підтримки енергосистеми.

Традиційні гідроакумулюючі електростанції зазвичай використовуються в сезонному або багаторічному циклі для підтримки енергосистеми під час нерівномірних опадів, посух та періодів з кількістю опадів вище середнього. Гідроакумулюючі станції забезпечують систему більшою потужністю для зберігання короткочасних надлишків енергії з інших відновлюваних джерел, що дозволяє більше використовувати цю екологічно чисту енергію.

Які основні переваги ГАЕС порівняно з іншими технологіями зберігання енергії?

Розвиток відновлюваної енергетики призведе до появи різноманітних рішень для зберігання та постачання енергії. Оскільки "зелений" водень все ще перебуває на ранній стадії розвитку, основними гравцями на ринку зберігання енергії є акумулятори та гідроакумулюючі електростанції. Зрештою, на ринку є місце для обох, і, за певних обставин, вони можуть навіть доповнювати один одного.

Ключовою перевагою гідроакумулюючих станцій є їхня здатність забезпечувати тривалість зберігання набагато більшу, ніж це зараз можливо з акумуляторами. Це перевірена технологія з дуже довгим терміном служби і низькими експлуатаційними витратами, яка є економічно вигідною для зберігання і вивільнення великих обсягів енергії. Батареї є більш економічно вигідними для постачання невеликих обсягів накопиченої енергії протягом короткого часу при високих рівнях потужності.

Гідроакумулюючі системи мають більш складні обмеження щодо вибору місця розташування і потребують більше часу на планування, проєктування та будівництво, ніж акумуляторні системи зберігання енергії, однак, після введення в експлуатацію, ГАЕС має тривалість життя, яка в рази перевищує тривалість життя акумуляторних батарей для комунальних потреб. Тому капітальні витрати не можна одразу порівнювати, їх потрібно розраховувати протягом усього очікуваного життєвого циклу.

Ще однією перевагою ГАЕС є те, що їх деградація близька до нуля. За належного технічного обслуговування пікова потужність може підтримуватися нескінченно довго. На противагу цьому, батареї деградують з віком, що зменшує кількість енергії, яку вони можуть зберігати. Щоб підтримувати надійну і стабільну потужність для зберігання в міру старіння батарей, великомасштабні акумуляторні станції потребуватимуть постійної поетапної заміни елементів.

З точки зору підтримки енергосистеми, гідроакумулюючі електростанції ґрунтуються на добре розвиненій синхронній генерації, забезпечуючи критично важливі допоміжні послуги для енергосистеми шляхом надання підтримки частоти та напруги, а також достатнього рівня підтримки при збоях. На противагу цьому акумулятори ще не продемонстрували свою здатність надавати повний спектр допоміжних послуг, необхідних для підтримки енергосистеми.

З технічної точки зору, які ключові міркування та виклики слід враховувати при плануванні, проєктуванні та експлуатації ГАЕС?

Проєкти гідроакумулюючих станцій потребують значних капіталовкладень. Ключовим моментом для успішного розвитку проєкту є визначення вдалого місця для будівництва. Вибір правильного місця - це питання визначення майданчика з ідеальною топографією та геологією, адекватним джерелом води, мінімальним соціальним та екологічним впливом, а також близькістю до мережі електропередачі, щоб максимізувати ефективність передачі електроенергії в обох напрямках і мінімізувати її втрати.

Яка роль гідроакумулюючих систем у майбутньому енергетичному ландшафті, особливо в контексті збільшення частки відновлюваної енергетики та цілей декарбонізації?

У всьому світі збільшення обсягів відновлюваної енергії призведе до екологізації енергосистеми. З масовим розширенням вітрових і сонячних електростанцій та відмовою від викопних видів палива майбутнє для ГАЕС та накопичувачів є світлим. Зберігатиметься потреба у тривалому зберіганні (понад 8 годин), чого наразі не можуть забезпечити акумулятори. Однак жодне енергетичне рішення не може існувати поза реальним і конкурентним тиском ринку. Технічної життєздатності та екологічних переваг буде недостатньо для реалізації проєктів, якщо вони не зможуть продемонструвати свою фінансову спроможність.

Пресслужба Укргідроенерго

Фото: CTC-N