Дослідження у Великій Британії підкреслює величезні потреби в накопичувачах енергії для переходу на теплові насоси

Нове дослідження Ноттінгемського університету попереджає, що Великій Британії знадобиться приблизно 175 терават-годин (ТВт·год) ємності накопичення енергії для повної декарбонізації опалення житлових приміщень шляхом впровадження теплових насосів. Дослідження, яке буде опубліковано в журналі Відновлювана енергія у липні аналізує вимоги до накопичення енергії на рівні мережі на різних етапах впровадження теплових насосів.

Бруно Карденас, провідний автор дослідження, наголосив на масштабі проблеми, зазначивши, що задоволення майбутнього попиту на зберігання енергії являє собою «масштабне завдання». Він порівняв це з поточною залежністю від газової інфраструктури, пояснивши: «Газова мережа за своєю суттю забезпечує величезну ємність для зберігання — просте регулювання тиску в трубопроводах дозволяє гнучко зберігати газ. Ми ще не відчуваємо повного тиску проблеми зберігання, оскільки ця інфраструктура вже давно підтримує коливання попиту».

Аналіз прогнозує, що повністю електрифікована система опалення збільшить середньорічний попит на електроенергію у Великій Британії на 26% і пікове навантаження мережі на 70% порівняно з сьогоднішніми рівнями. Змодельований сценарій також показує Збільшення загальних витрат на енергію на 4%, головним чином через потребу в інфраструктурі для довготривалого зберігання енергії. За словами Карденаса, це підкреслює нагальну потребу в значних інвестиціях у такі технології, як підземні водневі камери та накопичення енергії у стисненому повітрі (CAES).

У змодельованому в дослідженні сценарії, комбінація 160 ТВт·год зберігання водню (достатньо для задоволення попиту приблизно на 220 днів) та 15 ТВт·год CAES (що охоплює приблизно 10 днів) разом забезпечить необхідну потужність 175 ТВт·год. Хоча акумулятори не були частиною дослідження, Карденас визнав їхню поточну роль у короткостроковій гнучкості мережі, зазначивши, що ця функція, ймовірно, залишатиметься критично важливою.

Дослідження підкреслює пікові коливання попиту як ключову проблему. Незважаючи на високу ефективність теплових насосів, поведінка людини, така як ранкові та вечірні різкі перепади температури (5–8 ранку та після робочого дня), створює виражені піки навантаження. Карденас заявив: «Ці щоденні піки є прямим результатом синхронізованого використання енергії. Навіть за наявності передових систем акумулювання тепла в будинках та управління попитом ми не можемо усунути потребу у великомасштабному та тривалому накопиченні енергії».

Враховуючи десятирічні терміни впровадження таких технологій, як водневі печери, Карденас наголосив на важливості діяти зараз: «Дебати щодо точних обсягів сховищ є природними, але ми не можемо зволікати з діями щодо отримання ідеальних даних. Ми знаємо, що потреба становить десятки ТВт·год, а враховуючи практично нульове використання сховищ у масштабі мережі, яке зараз функціонує у Великій Британії, терміновість цієї проблеми не можна переоцінити».

Результати дослідження підтверджують зростаючі заклики до комплексного планування енергетичної інфраструктури, оскільки Велика Британія прискорює перехід від газового опалення.