Гидроаккумулирующие станции лидируют в мировой энергетике длительного хранения

Новый международный анализ систем длительного хранения энергии (LDES) подтверждает, что гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) остаются наиболее широко используемым и готовым к рынку решением в ведущих экономиках мира. Это происходит на фоне активного изучения правительствами различных альтернативных технологий хранения энергии.

Исследование, проведенное компанией Energy Systems Catapult по заказу Mission Innovation, оценило техническую осуществимость и рыночные условия для 16 технологий LDES в 11 странах. Анализ охватывал широкий спектр решений — от водородных хранилищ в подземных кавернах до гравитационных систем. Однако ГАЭС выделялись своей зрелостью, географической пригодностью и способностью генерировать доход на различных рынках.

Традиционные ГАЭС заняли лидирующие позиции по масштабам внедрения почти во всех странах, где есть подходящие условия по высоте перепада и водным ресурсам. Австралия, Китай, Франция, Германия, Италия, Испания, Великобритания и США получили самые высокие оценки как за физические условия, так и за функционирующие рынки.

Причины такого успеха очевидны: ГАЭС уже работают в промышленных масштабах, легко интегрируются в существующие энергосистемы и могут приносить доход от различных рыночных механизмов, включая арбитраж, вспомогательные услуги и механизмы обеспечения мощности. В странах, где действуют программы «cap-and-floor» («потолок и пол») специально для LDES, таких как Австралия, Италия и скоро Великобритания, ГАЭС занимают особенно выгодное положение.

Также были оценены плотные гидроаккумулирующие системы и инверсные ГАЭС, хотя их потенциал внедрения значительно варьируется в зависимости от топографии и доступности глубоководных районов или подземных пространств.

Многие новые технологии демонстрируют ранние перспективы, но большинству из них не хватает комбинации географических, коммерческих и политических факторов, которые в настоящее время благоприятствуют ГАЭС.

Гравитационные системы, хранение сжатого воздуха в кавернах и подземное хранение водорода находятся на стадиях планирования или демонстрации в нескольких странах. Однако эти технологии сталкиваются со смешанными рыночными условиями и часто зависят от будущего развития политики, что делает их маловероятными конкурентами ГАЭС в ближайшей перспективе.

Такие технологии, как подводное хранение сжатого воздуха, металло-воздушные батареи и гидропневматические накопители, неизменно получали низкие оценки в исследовании из-за ограниченного опыта внедрения и недостаточных рыночных сигналов.

Страны с четкими целями по развитию LDES или более широкими целями в области хранения энергии, как правило, создают более благоприятные условия для инвестиций. Государственное финансирование также играет значительную роль, особенно для технологий с более низкой степенью готовности. Тем не менее, даже при такой поддержке, в отчете отмечается, что существующие рынки поощряют частые циклы зарядки-разрядки, что ставит в невыгодное положение технологии, предназначенные для длительного хранения энергии.

ГАЭС в значительной степени избегают этой проблемы, поскольку они могут участвовать в рынках короткого и среднего срока действия, при этом обеспечивая системную ценность длительного хранения, когда это необходимо.

Австралия, Италия и Великобритания были названы наиболее благоприятными средами для развития LDES благодаря целенаправленным рыночным механизмам. Китай и Германия демонстрируют сильный долгосрочный потенциал, поддерживаемый финансированием и активным внедрением, хотя и без рыночных структур, специально адаптированных для LDES. Во всех этих странах ГАЭС уже являются доминирующей технологией, работающей в промышленных масштабах.

По мере того как энергосистемы продолжают наращивать долю переменных возобновляемых источников, отчет предполагает, что проверенная роль гидроаккумулирующих станций в балансировании энергии и обеспечении надежности поставок будет сохранять их центральное значение для стратегий длительного хранения энергии, даже по мере развития новых технологий.