Слънцето и вятърът са спасението от изкопаемите горива, но съхраняването на зелената енергия не е лесно
Понякога е прекалено много, друг път просто не достига. Възобновяеми енергийни източници като вятър и слънце са сериозно предизвикателство най-вече по отношение на съхранение на енергия. До сега при недостатъчно напрежение от алтернативни източници на енергия се пускаха в действие компенсаторни генератори, задвижвани основно от природен газ и въглища. Но този тип централи в следващите години трябва да бъдат изключени от енергийната система. Натискът се увеличава, след като военният конфликт в Украйна постави под въпрос сигурните доставки на газ на Стария континент.
За да се реши уравнението са ни нужни нови методи за складиране на енергия, които да допълнят наличните батерии за съхранение на слънчева енергия. Принципно възможности са три: електрохимическа (батерии), химическа (превръщане на електричество в молекула, например водород) и механична (трансформация на електричество в двигателна енергия). Последната се прилага например с помпи. При свръхпредлагане на слънчева енергия, електрически помпи отвеждат вода в резервоар на по-висока кота. При недостиг, водата се изпуска надолу и турбините генерират обратно електричество.
В Европа обаче подобни естествени възможности са до голяма степен вече изчерпани, а изграждането на нови не е лесно заради ограниченото наличие на воден ресурс и строги екологични изисквания. Поради това все повече се залага на алтернативни кинетични енергийни хранилища. Така например, по подобие на помпите, са огромни електрически кранове, които повдигат огромни и тежки бетонни блокове. Спускат ги обратно към земята при нужда от генериране на електричество.
Системата е едновременно евтина и ефикасна, защото няма загуби на енергия при съхранението и освобождаването на енергията. В същото време тези кинетични решения вероятно ще могат да покрият само малко част от реалните нужди. В момента те се използват основно при нужда от компенсиране на евентуални спадове при напрежението и честота на тока, но действието им е силно ограничено във времето.
Литиево-йонните акумулатори могат да съхраняват и отдават бързо и в големи количества електроенергия, но са все още твърди скъпи. Цената им за киловатчас е все още над 200 лева. Независимо от това, индустрията залага на тях. Като по-евтина алтернатива без участие на редки и ограничени като наличност суровини се очертават натриевите батерии. Те не се нуждаят от никел, литий или кобалт. Масовото им производство се очаква да стартира през 2023 година, като прогнозната цена ще се движи около 60 лева за киловатчас – значително по-изгодно от използваните днес литиево-йонни батерии.
Още по-голям потенциал за съхранение обещават железните батерии тип Iron Flow. Те не се нуждаят от никакви критични суровини, защото се изработват основно от желязо, сол и вода. До сега тази техника трудно си пробива път, защото акумулаторите като размер са прекалено големи за автомобили, преносими компютри или телефони. Но за стационарни хранилища на електроенергия това съвсем не е недостатък. Освен това тя гарантира над 20.000 цикъла на зареждане и разреждане, докато при литиево-йонната са едва 2.000 цикъла.
Сериозно предизвикателство остава съхранението на енергии за дълги периоди от време, например няколко месеца. Това е от съществено значение най-вече в Северна Европа, където слънчева енергия от лятото трябва да се съхрани за зимата. Но за такъв дълъг период самата батерия започва да се саморазрежда електрохимически. Помпени станции или кранове с бетонни блокове би трябвало да са прекалено гигантски за да ги компенсират. Към днешна дата човешкото познание разполага само с едно решение и то се нарича водород.
В момента обаче водородът е все още доста скъп: заради старата технология на добиването му, все още ограничения брой слънчеви колектори за ток и вятърни паркове за добив на алтернативни източници на енергия. Наречените електролизатори инсталации за добив на водород се изработват все още само в ограничени бройки и по индивидуални заявки, въпреки че технологията е позната от вече повече от сто години. С преминаването към масово производство на електролизатори, което видимо ще бъде насърчавано от държавни политики, разходите за складиране на електроенергия с помощта на водород ще паднат значително през следващите години.