Водные системы могут помочь ускорить внедрение возобновляемых источников энергии

Системы водоснабжения помогают сделать возобновляемую энергию более доступной и надёжной, показало исследование под руководством Стэнфорда.

В исследовании, опубликованном 27 сентября в журнале Nature Water, описана схема оценки того, как водные системы могут регулировать своё энергопотребление для баланса спроса и предложения в энергосистеме.

Акшай Рао, аспирант факультета экологической инженерии Стэнфордской школы инженеров, говорит, что для достижения чистого нуля необходимы энергетические решения с ориентацией на спрос. Водные системы — практически неиспользуемый ресурс.

Метод, предложенный исследователями, помогает операторам водоснабжения и энергетикам эффективнее координировать эти инфраструктурные системы для одновременного достижения целей декарбонизации и надёжности водоснабжения.

Балансировка спроса и предложения энергии усложняется, так как энергосистемы всё больше полагаются на возобновляемые источники энергии.

Технологии накопления энергии, такие как батареи, помогают в этом, но они дорогие.

По мнению Рао и его соавторов, системы водоснабжения могут предложить аналогичные преимущества. Они способны регулировать свою работу в соответствии с потребностями в энергии в реальном времени.

Концепция гибкости

Исследователи разработали систему, которая оценивает, насколько эффективно использование водных систем для хранения энергии. Система сравнивает это решение с литий-ионными батареями, которые накапливают электроэнергию в периоды низкого спроса и отдают её во время пикового спроса.

При оценке учитываются риски надёжности, соответствие нормативным требованиям и затраты на обновление инфраструктуры.

Исследователи проверили свой метод на заводе по опреснению морской воды, системе распределения воды и очистных сооружениях. Они также изучили влияние тарифов на электроэнергию в Калифорнии, Техасе, Флориде и Нью-Йорке.

Оказалось, что эти системы могут сэкономить до 30% энергии в периоды пикового спроса. Это снизит нагрузку на электросети и сэкономит деньги. Опреснительные установки показали наибольший потенциал такой экономии, изменяя количество добываемой воды или отключая определённые операции при высоких ценах на электроэнергию.

Исследователи считают, что эта система поможет операторам электросетей оценить ресурсы гибкости использования энергии в системах водоснабжения и сравнить их с другими вариантами. Также она позволит устанавливать цены на энергию.

Кроме того, этот подход поможет операторам водопроводных сетей принимать более взвешенные финансовые решения о проектировании и эксплуатации своих станций в условиях меняющихся электросетей.

Исследование показало, как важно устанавливать цены на энергию, чтобы использовать её эффективнее.

Особенно выгодно устанавливать системы водоснабжения, которые оплачивают энергию по разным тарифам в разное время суток. Такие объекты могут даже заработать, если будут потреблять меньше энергии, когда сеть перегружена. Это предусмотрено программами энергосбережения от коммунальных служб.

Рао отмечает, что исследование поможет руководителям сделать более осознанный выбор: «Инвестируя и проводя правильную политику, водные системы могут помочь плавно перейти на возобновляемые источники энергии».

27.09.2024


Подписаться в Telegram



Энергия

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Мир хранения энергии меняется благодаря кванто...

Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию

Превращение солнечной энергии в химическу...

Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров

Европейская комиссия дала зеленый свет огромно...

1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии

Стремление Китая использовать энергию звезд до...

Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму

Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ...

В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%

Ученые Томского политехнического университета ...

Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии

Живая лаборатория по использованию тепла ...

JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока служ...

AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии

Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме...

AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка

Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все...

В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики

Новый метод производства материалов, которые м...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию