Водородные аккумуляторы решают главную проблему зеленой энергии

Компактные установки для электролиза воды сделают альтернативную энергетику массовой. В Германии уже испытывают первые электролизеры-хранилища, которые могут стать основой энергетики будущего.

Германия с каждым годом строит все больше ветро- и солнечных электростанций. Однако у этих альтернативных источников энергии есть существенный недостаток: неравномерная выработка мощности, которая колеблется в зависимости от времени суток и погоды. Для надежного энергоснабжения это недопустимо, поэтому нужно создавать накопители энергии, они в случае падения мощности могут подпитывать электросеть. Видимо, в роли таких накопителей будут выступать электролизные установки, с помощью "лишнего" электричества от ветряков или солнечных панелей расщепляющие воду на водород и кислород.

В настоящее время в Германии построено более 20 таких опытных хранилищ в виде нескольких транспортных контейнеров с оборудованием для электролиза, баками для сжатого водорода и генераторами для обратного превращения водорода в электроэнергию. Водород – это экологически чистый и очень удобный способ сохранения излишков электричества, поскольку его можно использовать непосредственно для отопления, в топливных элементах и транспортных средствах.

До сих пор электролиз считался не очень эффективным способом трансформации энергии, ведь при этом процессе теряется до 65% исходной электроэнергии. Однако совершенствование технологий и широкомасштабное использование возобновляемых источников энергии понемногу меняют ситуацию. К тому же в ближайшем будущем на дороги выкатят первые водородные автомобили, например Toyota и Honda собираются начать продажу машин на водородном топливе уже в 2015 году. Таким образом, водородные хранилища могут служить также и заправочными станциями.

Пока водородные хранилища в сочетании с ветряками и солнечными панелями не могут конкурировать с дешевым природным газом. Однако при создании энергетической инфраструктуры с нуля новая технология может найти применение. Также в некоторых случаях строительство новой "зеленой" электростанции может оказаться выгоднее, чем модернизация газовой ТЭЦ.

Мощность ветряков сегодня достигла больших величин, например датский ветряк Vestas V164 выдает 8 МВт – этого достаточно для электроснабжения 7500 домохозяйств. На основе водородного электролизного хранилища и такого ветряка можно создать надежную автономную энергосистему, которая будет производить энергию и топливо из "бесплатного сырья": ветра и воды.

В настоящее время в Германии компания Siemens строит самую большую в мире электролизную станцию с протонообменной мембраной. Особенность системы – возможность работы при перепадах мощности, характерных для солнечных панелей и ветряков. После открытия в 2015 году установка сможет ежегодно вырабатывать 650 тонн "бесплатного" водорода - это энергетический эквивалент почти 2,4 млн литров бензина или около 40 тыс. полных баков легкового автомобиля. Для питания такого хранилища необходим парк ветряков или любых других альтернативных источников электроэнергии мощностью 40-50 МВт – это 6-7 ветряков Vestas V164 стоимостью по $10 млн каждый. Для сравнения, стоимость высокотехнологичной 75-МВт японской электростанции Sumitomo, работающей на биомассе (щепа дерева и т.п.), составляет почти $200 млн.