Заброшенные шахты могут превратить в аккумуляторы
Чтобы запасти избыточную энергию, производимую «зелеными» источниками, тяжелые предметы поднимают вверх; когда понадобится выработать электричество, груз спускается вниз, а потенциальная энергия превращается в электрическую — так работают гравитационные аккумуляторы, которые предлагают создавать на базе заброшенных шахт.
С ветряными и солнечными электростанциями есть проблема: пик выработки энергии у них приходится зачастую совсем не на то время, когда эта энергия больше всего нужна. Так, солнечные батареи работают в светлое время суток, а электричество для освещения и работы бытовой техники нам нужно больше всего по вечерам и утрам. Так возникает необходимость запасать электричество. Использовать стволы заброшенных шахт как гравитационные аккумуляторы придумали ученые из австрийского Международного института прикладного системного анализа (IIASA). Подобная практика, считают они, может быть использована в странах, добывающих ресурсы в больших масштабах (Россия, Китай, США, Индия). Исследователи считают, что в заброшенных шахтах по всему миру можно потенциально хранить от 7 до 70 ТВт·ч (терраватт-часов) энергии. Для сравнения: вся Европа с мая по август 2022 выработала только за счет солнечных панелей около 100 ТВт·ч энергии.
Носителем энергии может служить песок или выработанная порода. Как правило, у шахт уже есть отходы, и они складированы на поверхности. Чтобы выработать энергию, нужно будет опускать «носитель» вниз. При этом в горизонтальных штреках породу можно складировать с помощью обычной техники: погрузчиков и самосвалов.
Повторное использование шахт в качестве гравитационных аккумуляторов может еще и частично решить проблему безработицы, ведь с закрытием шахты иногда не у дел остаются целые поселки. Впрочем, пока что это лишь теоретические расчеты и рассуждения. Когда будет реализован проект (и будет ли), неизвестно.
Гравитационные аккумуляторы давно существуют. Чаще всего в них используется вода, потому что ее легче перемещать. Принцип работы тот же: вода закачивается на высоту, когда энергии много, и вырабатывает ее с помощью вращения турбины в моменты, когда есть потребность в энергии, стекая вниз. Первая такая гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) появилась в Швейцарии аж в 1909 году.
Есть и другой вариант хранения энергии, основанный на принципе термоса. В этом случае носитель нагревают «лишней» энергией, которая при необходимости превращается обратно в электричество. По такому принципу работает, например, песчаный аккумулятор, который запустили в коммерческую эксплуатацию в прошлом году в Финляндии.