Информация из Швейцарии на 10 языках

В Швейцарии будут добывать энергию из воздуха?

Cолнце и ветер способны производить дополнительную энергию, не нашедшую немедленного спроса. Сейчас эта энергия просто пропадает. Keystone

Приняв решение в долгосрочной перспективе отказаться от атомной энергии, Швейцария активно ищет и внедряет технологии, которые позволяли бы получать электроэнергию из возобновляемых источников, не наносящих вред окружающей среде. Один из таких проектов реализуется сейчас в кантоне Тичино. В его основе лежит особая технология нагрева сжатого воздуха и его хранения в подземных герметичных резервуарах.

Современный мир прикладывает огромные усилия для того, чтобы в долгосрочной перспективе отказаться от тотальной зависимости от нефти и газа, которая не только более проблематична с политической точки зрения, но еще и является угрозой для окружающей среды. На помощь людям в решении этой проблемы приходят новейшие инновационные разработки. При этом вопрос выработки энергии — это только полдела. Другая, не менее важная проблематика связана с хранением выработанных излишков энергии.

И если с нефтью и газом все ясно, то как можно было бы запасать излишки энергии, вырабатываемые солнечными и ветряными электростанциями? Тот, кто первым ответит на этот вопрос и представит на рынок технологии как коммерчески рентабельные, так и технически относительно простые в ремонте и эксплуатации, тот и станет лидером «зеленой энергетической революции», набирающей сейчас темп по всему миру.

Гив Зангане (Giw Zanganeh), молодой инженер, недавно закончивший знаменитую Высшую техническую школу Цюриха (ETH Zürich), утверждает, что он и его коллеги нашли-таки решение этой проблемы. Да, говорят они, солнце и ветер светят и дуют соответственно не всегда и не каждый день, но при этом они в удачные дни способны производить дополнительную энергию, не нашедшую немедленного спроса. Сейчас она просто пропадает, потому что технологий, позволяющих накапливать избыточную энергию и потом использовать ее в периоды повышенного спроса, пока не существует.

Показать больше

Показать больше

Как работает проект Alacaes

Этот контент был опубликован на Обычно в качестве аккумулятора тепла используют воду. Однако теплоаккумулирующими материалами могут служить гравий, щебень, кирпич, бетон.

Читать далее Как работает проект Alacaes

«Принцип, который лежит в основе этой технологии весьма прост и ее можно объяснить буквально в двух словах», — объясняет Гив Зангане, глава проекта AlacaesВнешняя ссылка, запущенного при поддержке Федерального ведомства энергетики Швейцарии (Bundesamt für Energie). «Мы получаем избыток энергии и с ее помощью запускаем компрессор, который нагнетает в подземный резервуар сжатый воздух. В период повышенного спроса мы начинаем стравливать обратно воздух, который попутно вращает турбину, производящую электричество».

Используя старый тоннель

Для создания тестовой установки, построенной за 4 млн франков в соответствии с технологией Alacaes, был выбран заброшенный тоннельВнешняя ссылка, расположенный к северу от города Биаска (Biasca) в кантонеТичино. Еще недавно через него вывозили скальную породу, вынутую на строительстве недавно введенного в строй самого длинного на данный момент в мире железнодорожного Готардского базисного тоннеля. 

«Тоннель мы нашли в том же состоянии, в каком его оставили строители», — рассказывает Гив Зангане. Вместе с ним мы намерены сегодня заглянуть во глубину «тичинских руд» и посмотреть на то, как идет обкатка новой необычной технологии получения энергии буквально из воздуха. Мы проезжаем на автомобиле примерно 700 метров в полной темноте, затем на нашем пути возникают два крупногабаритных компрессора, которые используются для нагнетания воздуха в искусственный резервуар (пещеру). 

«Перед нами не просто какие-то компрессоры. Это совершенно новая технология», — подчёркивает инженер, у которого имеются иранские корни. Мы проходим чуть дальше и оказываемся у входа в резервуар для хранения воздуха. При необходимости он может быть герметично закрыт при помощи стального люка. На его фоне двери, защищающие атомные бункеры, могут показаться игрушечными, что неудивительно, ведь давление в этих резервуарах будет царить очень высокое, до 33 бар, что соответствует давлению воды на глубине 300 метров. «Работать в таких экстремальных условиях очень нелегко», — отмечает Гив Зангане.

В Швейцарии разрабатывает технологию накопления и хранения разогретого сжатого воздуха в горных непроницаемых резервуарах (пещерах). swissinfo.ch

Для контроля за работой всех систем и механизмов пришлось, например, устанавливать специальные телекамеры, которые обычно используются для работы под водой на больших и сверхбольших глубинах. Целью проводимых в настоящий момент тестов является изучение реакции горных пород на высокое давление. Проверяется степень водонепроницаемости скальных пород, а также вероятность возникновения вибраций. «В отличие от геотермальных установок риск возникновения землетрясений практически равен нулю, так как горная порода в нашем случае не подвергается перфорации», — говорит Гив Зангане.

Тепло камней

В самой технологии аккумулирования энергии на основе сжатого воздуха (Compressed Air Energy Storage, CAES,) нет ничего нового. Впервые она прошла апробацию в Западной Германии в 1978 году, а в широко использовать ее начали в Соединенных Штатах Америки в начале 1990-х гг. Однако пилотный проект, который сейчас реализуется в Бьяске, сделал качественно новый шаг вперед. По крайней мере, это утверждает Гив Зангане (Giw Zanganeh), который подчеркивает, что никто раньше не задумывался о том, что делать с теплом, возникающим в результате сжатия воздуха.

Для того, чтобы понять, в чем тут дело, достаточно обладать знаниями по физике в объеме школьной программы. В самом деле, когда воздух сжимается, то его температура возрастает и может достигать +550°C. Хранить под землёй такой воздух небезопасно. В Германии и США это тепло постепенно рассеивается, не принося никакой пользы. Поэтому в свое время Гив Зангане задумался о том, как можно было бы использовать и этот энергетический потенциал. В итоге в основу проекта Alacaes была положена система сохранения этой энергии на основе разогрева специальных каменных гранул.

Показать больше

Показать больше

Как работает технология аккумулирования тепловой энергии?

Этот контент был опубликован на Каким образом можно было бы сохранять значительный объем горячего сжатого воздуха? (RSI, swissinfo.ch)

Читать далее Как работает технология аккумулирования тепловой энергии?

«Закачиваемый воздух поступает нагретым до 500-600 градусов Цельсия, однако хранить воздух такой температуры было бы небезопасно, поэтому для начала его надо охладить. Происходит это при помощи воздушного теплоаккумулятора, в котором в качестве рабочего тела используются специальные гранулы из природного камня. Поток воздуха разогревает гранулы, воздух подвергается сжатию и уже охлажденным накапливается в подземном резервуаре», – рассказывает Гив Зангане.

«В случае необходимости охлажденный сжатый воздух может быть направлен обратно через воздушный теплоаккумулятор. Забирая тепловую энергию из каменных гранул, воздух разогревается и приводит в движение турбину, которая и производит электроэнергию. Благодаря этому коэффициент полезного действия в нашем проекте можно увеличить до 72% по сравнению с 45-50%, которые обеспечивают ныне существующие аналогичные технологии», — подчеркивает Гив Зангане. «По такому показателю, как КПД, мы уже практически приближаемся к ГЭС, но при этом мы обходимся дешевле, кроме того, мы более экологичны, потому что нам не нужно строить плотины и водохранилища».

Перспективная технология

«Использование сжатого воздуха не только экологично, оно сможет стать в будущем важным фактором, обеспечивающим стабильное функционирование европейского энергетического рынка. Подобная потребность в будущем будет только увеличиваться», — объясняет нам Маурицио Барбато (Maurizio Barbato), профессор Института инновационного развития при Высшей технической школе итальянской Швейцарии (SUPSI).

Показать больше

Показать больше

Есть будущее у технологий аккумулирования тепловой энергии?

Этот контент был опубликован на Вполне возможно, что уже скоро Европа могла бы отказаться от газа и нефти и перейти на возобновляемые энергетические технологии.

Читать далее Есть будущее у технологий аккумулирования тепловой энергии?

«На сегодняшний день такая технология пока еще нуждается в серьезной доработке», — уточняет М. Барбато, который внимательно следит за экспериментом в Бьяске, осуществляющемся в рамках Программы поддержки инновационных проектов швейцарского венчурного Национального фонда (SNF, PNR70). По его мнению, горные породы, в частности, по своим физическим свойствам не гарантируют возможность поддерживать на одном и том же уровне температуру воздуха на выходе из резервуаров, а это является необходимым условием для обеспечения стабильного функционирования энергетических турбин.

Показать больше

Показать больше

Швейцарское жильё снижает свою энергоёмкость

Этот контент был опубликован на Швейцария постепенно переходит на новый стандарт жилья, ориентированный на «зелёную энергетику» будущего. Подробности в нашем материале.

Читать далее Швейцарское жильё снижает свою энергоёмкость

«В настоящее время совместно с Высшими техническими школами Цюриха (ETH Zürich) и Лозанны (EPFL) мы изучаем возможности усовершенствования данной системы», — поясняет М. Барбато. Софи Хауссенер (Sophie Haussener) научный сотрудник Инженерной Лаборатории возобновляемых источников энергии при Высшей технической школе Лозанны (EPFL) подчеркивает, что технология Alacaes и в самом деле очень интересна и перспективна. Однако она считает, что значительным ее минусом является относительно небольшое количество энергии, которое может быть аккумулированно на единицу объема воздуха. Пока по этому показателю данная технология в 5-10 раз отстает от обычной аккумуляторной батареи».

Европейский аккумулятор

Большим потенциалом такие технологии могли бы, в теории, обладать на севере Европы, где сейчас опережающими темпами развивается ветровая энергетика. «В идеале воздушный „мега-аккумулятор“ должен находиться в непосредственной близости от ветровых электростанций. Но для объектов, расположенных на равнине, как, например, на севере Германии, обеспечить такую близость довольно сложно.

В этом случае нам пришлось бы устанавливать оборудование на глубине в сотни метров или же строить дорогостоящие сооружения на поверхности. В Швейцарии же горы уже есть, есть в них даже бункеры, которые уже используются с целями, например, хранения информации. Таким образом Швейцария вполне могла бы взять на себя и здесь тоже лидирующую роль».

Гив Зангане скептически относится к тоннелям и старым военным бункерам. Они, как правило, слишком малы, а вытянутая форма туннеля является в данном случае не самой подходящей с точки зрения минимизации потерь энергии. Здесь больше подходят пространства в форме куба или сферы, имеющие оптимальное соотношение площади поверхности к объему. «Подземный куб с длиной ребра в 48 метров позволял бы накапливать и хранить 500 МВт/ч энергии, что хватило бы всему городу Лугано [а это около 70 тыс. жителей] на 12 часов», — подчеркивает он.

«Если итоговые результаты проекта Alacaes дадут хорошие результаты, то Швейцария вполне может рассчитывать в будущем на звание самого настоящего аккумулятора Европы, вносящего неоценимый вклад в стабильное функционирование европейской электросети, выравнивания суточные и сезонные колебания в области соотношения спроса и предложения электрической энергии», — резюмирует Гив Зангане.

А как Вы экономите электричество? Есть ли у Вас идеи, которые могли бы стать вкладом в энергетическую революцию? Поделитесь с нами своим опытом!

Перевод с итальянского: Юлия Ильина

В соответствии со стандартами JTI

Показать больше: Сертификат по нормам JTI для портала SWI swissinfo.ch

Обзор текущих дебатов с нашими журналистами можно найти здесь. Пожалуйста, присоединяйтесь к нам!

Если вы хотите начать разговор на тему, поднятую в этой статье, или хотите сообщить о фактических ошибках, напишите нам по адресу russian@swissinfo.ch.

swissinfo.ch - подразделение Швейцарской национальной теле- и радиокомпании SRG SSR

swissinfo.ch - подразделение Швейцарской национальной теле- и радиокомпании SRG SSR