Начавшая свою работу швейцарская аккумулирующая гидроэлектростанция Nant de Drance представляет собой замкнутую систему, которая обеспечивает такую же емкость хранения энергии, как 400 000 аккумуляторов для электромобилей.
Расположенная высоко в швейцарских Альпах в кантоне Вале гидростанция оснащена маневренными реверсивными турбинами, которые одним щелчком переключателя обеспечивают переход от хранения энергии к производству электроэнергии. На реализацию этого масштабного проекта ушло 14 лет.
Сквозь Альпы было выкопано около 17 километров подземных туннелей, а шесть турбин размещены на глубине под 600-метровой толщей скал, в гигантской пещере длиной с два футбольных поля. Нан-де-Дранс перепрофилировал два ранее существующих водохранилища, подняв уровень верхнего из них на 21,5 метра, чтобы удвоить его вместимость: теперь он вмещает больше воды, чем 6500 плавательных бассейнов олимпийского размера.
Роберт Гляйц, член совета директоров Nant de Drance, подчеркнул, что этот проект стоимостью 2 миллиарда долларов, являющийся одним из крупнейших в своем роде, может сыграть жизненно важную роль в стабилизации общеевропейской электросети по мере перехода континента на возобновляемые источники энергии.
Аккумулирующие гидроэлектростанции существуют уже более века, но сейчас особенно важны, потому что ветер и солнечная энергия сильно зависят от погоды и не обеспечивают стабильного энергоснабжения. В отличие от многих предшествовавших решений, на Нан-де-Дранс используются насосы-турбины с регулируемой скоростью, что снижает риск аварийного отключения электроэнергии.
Как пояснил Паскаль Рэдью, генеральный директор GE Renewable Energy Hydro, которая поставила оборудование для объекта, такие турбины позволяют более надежно стабилизировать электросеть. «С обычной турбиной ГЭС и ее фиксированной скоростью требуется подождать, чтобы синхронизироваться с сетью», – сказал Радью, добавив, что это тратит время и лишнюю энергию.
Традиционные гидроэлектростанции, которые возводятся на речных системах и требуют строительства плотин, нарушают дикую природу и наносят ущерб экосистемам. В Швейцарии, где в 1890 году была построена первая ГЭС, почти половина общей длины рек была изменена искусственно, и очень немногие альпийские реки сейчас находятся в их естественном состоянии.
Вот почему современные проекты отдают предпочтение замкнутым системам, таким как Нан-де-Дранс, которые не влияют на сложившуюся экологию. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) с замкнутым контуром занимают относительно небольшое пространство, учитывая обеспечиваемую ими энергетическую безопасность.
По оценкам экспертов, для обеспечения энергией города с миллионом жителей в течение 24 часов в варианте ГАЭС потребуется около двух квадратных километров затопленной земли – это одно из самых эффективных решений для хранения энергии, доступных в настоящее время.
По словам Глейтца, Nant de Drance возвращает около 80% потребляемой электроэнергии обратно в сеть и хранит около 20 часов резервной энергии. Комплекс Нан-де-Дранс увеличил совокупную установленную энергетическую мощность Швейцарии сразу на 33%.
Ребекка Эллис, менеджер по энергетической политике некоммерческой Международной ассоциации гидроэнергетики, отмечает, что Швейцария, расположенная в географическом центре Европы, может обеспечить стабильность энергосистемы по всему континенту. Однако, поскольку страна не является членом Европейского Союза, ряд нормативных положений в настоящее время являются серьезным барьером для этого.