
Новая международная оценка систем долгосрочного накопления энергии (LDES) подтверждает, что гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) остаются наиболее распространенным и готовым к рынку вариантом в крупнейших мировых экономиках. Это происходит несмотря на активное изучение правительствами различных альтернативных технологий хранения.
Исследование, проведенное организацией Energy Systems Catapult для Mission Innovation, проанализировало техническую осуществимость и рыночные условия для 16 технологий LDES в 11 странах. В то время как отчет рассматривал широкий спектр решений – от водородных хранилищ в пещерах до гравитационных систем, – именно ГАЭС выделились своей зрелостью, географической пригодностью и доступом к механизмам получения дохода.
Традиционные ГАЭС получили наивысшие оценки по масштабам внедрения почти в каждой стране, где имеются подходящие высотные и водные ресурсы. Австралия, Китай, Франция, Германия, Италия, Испания, Великобритания и США продемонстрировали лучшие показатели как по физическим условиям, так и по функционирующим рынкам.
Причины такой позитивной динамики очевидны: ГАЭС уже работают в промышленных масштабах, легко интегрируются в существующие энергосистемы и способны генерировать доход от различных рыночных механизмов, включая арбитраж, вспомогательные услуги и механизмы мощности. В странах с программами «cap-and-floor», разработанными специально для LDES, таких как Австралия, Италия и в скором времени Великобритания, ГАЭС занимают особенно выгодное положение.
В ходе исследования также оценивались ГАЭС высокой плотности и инверсные ГАЭС. Однако их потенциал внедрения более сильно варьируется в зависимости от топографии, а также наличия глубоких водоемов или подземных пространств.
Несмотря на то что некоторые новые технологии демонстрируют ранние перспективы, большинству из них не хватает комплексного сочетания географических условий, разработанных коммерческих моделей и поддерживающих политических рамок, которые в настоящее время благоприятствуют ГАЭС.
Гравитационные системы, хранение сжатого воздуха в пещерах и подземное хранение водорода находятся на стадиях планирования или демонстрации во многих странах. Однако эти технологии сталкиваются с неоднородными рыночными условиями и часто зависят от будущих политических решений, что делает их маловероятными конкурентами ГАЭС в краткосрочной перспективе.
Такие технологии, как подводное хранение сжатого воздуха, металло-воздушные батареи и гидропневматические накопители, последовательно получали низкие оценки в исследовании. Это объясняется ограниченным опытом их использования и недостаточными рыночными сигналами.
Страны с четко определенными целями по LDES или более широкими задачами в области хранения энергии, как правило, создают более благоприятные инвестиционные условия. Государственное финансирование также играет значительную роль, особенно для менее готовых к внедрению технологий. Тем не менее, даже при такой поддержке, в отчете отмечается, что существующие рынки поощряют частые циклы заряда-разряда, что невыгодно для технологий, предназначенных для длительного хранения энергии.
ГАЭС успешно решают большую часть этой проблемы, поскольку они могут участвовать в существующих рынках краткосрочного и среднесрочного хранения, одновременно обеспечивая долгосрочную системную ценность в случае необходимости.
Австралия, Италия и Великобритания были определены как наиболее благоприятные среды для LDES благодаря целевым рыночным механизмам. Китай и Германия предлагают сильный долгосрочный потенциал, поддерживаемый финансированием и активным внедрением, хотя и без рыночных структур, специально адаптированных для LDES. Во всех этих странах ГАЭС являются доминирующей технологией, уже работающей в промышленных масштабах.
По мере того как энергосистемы продолжают интегрировать переменные возобновляемые источники энергии, отчет предполагает, что проверенная роль ГАЭС в балансировке энергии и обеспечении надежности поставок будет сохранять ее центральное место в стратегиях долгосрочного хранения, даже по мере развития новых технологий.