Как железную дорогу в Калифорнии научили вырабатывать экологичное электричество
6404
В Калифорнии запустили железную дорогу, которая может аккумулировать энергию от солнечных и ветряных электростанций, а также вырабатывать ее сама.
В американском городе Техачапи (штат Калифорния) работает необычная железная дорога: если наблюдать со стороны, кажется, будто под дуновением ветра вагончики начинают двигаться в гору, а потом, когда ветер стихает, скатываются вниз. На самом деле так работает технология ARES (Advanced Rail Energy Storage) – масштабная система хранения энергии с использованием электровозов.
Технология ARES позволяет аккумулировать энергию от непостоянных источников — солнечных и ветряных электростанций. Система основана на использовании тяжелых вагонов, которые поднимаются на гору с помощью электродвигателей, когда вырабатывается энергия (светит солнце, дует ветер).
Спрос на электричество в этот момент является низким, и, заезжая на холм, вагоны накапливают потенциальную энергию. Когда же спрос на энергию повышается (солнце заходит, ветер стихает), тележки катятся вниз и вырабатывают электричество.
Система ARES не связана с использованием воды, что делает возможным ее применение в широком спектре областей, в том числе в засушливых регионах. Важно, что технология минимально воздействует на окружающую среду: в результате эксплуатации в атмосферу не выбрасываются вредные вещества, не остается опасных отходов, для работы не требуется горючее топливо, не тратится вода или другие важные ресурсы.
Такой генератор оказывается очень полезным для пополнения запасов энергии: ARES является аналогом системы аккумуляторных батарей, но ее преимуществом является возможность синхронизации с электросетью. Стабильность передачи обеспечивает контрольный кабель: с его помощью соединение аппаратов с переменным напряжением становится неподвижным и надежным.
Инженеры ARES уверяют, что новая технология работает быстрее, чем гидроаккумулирующие установки, а по сравнению с аккумуляторными батареями обладает более высоким КПД и более низкой стоимостью жизненного цикла. Эффективность системы составляет 86%, она способна вырабатывать электроэнергию 8 часов подряд.
Прототип системы, то есть пилотная горка в Техачапи, построена рядом с парком ветрогенераторов и предназначена для выравнивания прерывистого потока электроэнергии. Экспериментальная тележка весом 5670 кг перемещается по пути длиной 268 метров и шириной 381 миллиметр. Руководство компании утверждает, что система легко масштабируется и может обладать емкостью от 200 МВт/часов до 24 ГВт/часов.
Уже сейчас компания планирует возведение в штате Невада полноценной коммерческой установки мощностью 50МВт с железной дорогой в 8 км и уклоном в 6,6%. Некоторые из 32 вагончиков будут достигать 272 тонн, и каждый из них сможет аккумулировать или выдавать в сеть около 1,5 МВт электричества.
Установка предполагает возможность размещения сразу нескольких вагончиков на одном и том же пути, двигаться они будут независимо друг от друга.
Система управления отслеживает расположение вагонов на основе текущей потребности в энергии и предотвращает аварийные ситуации. Примерная стоимость установки составляет 40 миллионов долларов. По словам авторов проекта, она прослужит 30-40 лет и принесет около 100 миллионов долларов дохода в год.
