Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — это очень классно, просто супер и я жду-не-дождусь, когда они войдут в нашу жизнь, как полноправные энергоресурсы. Есть только одно «НО» — все ВИЭ, доступные на настоящий момент, нестабильны как по времени, так и по отдаваемой мощности:

  • солнце не светит ночью, а днем может оказаться закрытым облаками;
  • ветер меняет силу и направление;
  • прилив действует не ежедневно;

Эта нестабильность и нерегулярность делают использование ВИЭ неудобным, заставляют, при их использовании, решать дополнительные задачи обеспечения стабильности энергоснабжения. Решить полностью или частично эти задачи призваны хранилища энергии, у которых на данный момент еще и названия устоявшегося нет. Что-то типа «массовое» или «высокообъемное» хранилище энергии. Я временно, для упоминания в этой статье, выбираю «высокообъемное хранилище энергии» — ВХЭ.

Что это за штука — ВХЭ?

Как я себе представляю — это практически новая отрасль в энергетике, которая будет бурно развиваться, прямо как ставки на хоккей онлайн в свое время. Пока еще нет стандартов, нет определений или классификации.

Зато, есть желание сделать хорошие или, хотя бы, перспективные, разработки, выйти на рынок первыми, застолбить нишу, поскольку отрасль обещает быть особо востребованной в скором времени.

Уже сейчас есть потребность — ведь уже есть достаточно большие ветряные электростанции и строятся солнечные.

Пионеры разработки ВХЭ

Компания «Ambri» строит завод по производству батарей, основанных на технологии жидкого металла. Что за зверь — не знаю, компания не раскрывает свои ноу-хау.

Вот что они пишут о себе: «наша технология батарей на жидком металле отличается от других вариантов хранения энергии на рынке». Я думаю, то же самое может написать о себе сейчас любая компания этого сектора, поскольку их еще мало и каждая работает в своем направлении и только время покажет — чья технология имеет право на существование.

Компания «Ambri» о своих батареях пишет: «каждая ячейка состоит из трех отдельных (разделенных) жидких слоев — 2 металла и соль». Приводит некоторые малозначащие (или непонятные smile ) подробности технологии и заключает: в результате это недорогая и высоко-эффективная система хранения. Батареи гибкие (не эластичные), т.е. одновременно и быстродействующие и «долгоиграющие» — запас энергии до 12-ти часов с постепенной отдачей. Прошу простить за корявый язык — довольно трудно писать на эту тему, где еще нет устоявшихся терминов (или я их не знаю).

Батареи на этой технологии не подвержены частичному разрушению, например сульфатации, в отличие от большинства типов батарей, имеют долгий жизненный цикл, не снижаемую емкость от цикла к циклу, поскольку компоненты реставрируются в процессе зарядки. В общем — интересный продукт обещает быть. Будем ждать.

Интересный момент — массо-габаритные характеристики. Конструкция батарей предусматривает их стыкование в блоки для увеличения общей емкости хранимой энергии. Как пример: этими батареями можно наполнить 12 метровый (40-ка футовый) морской контейнер и это получится «энергоблок», способный отдавать мощность 500 КВт и вмещающий 2 МВт/ч. Как бы сравнить эти показатели с кислотными и другими типами аккумуляторов?

Компания «Isentropic» предлагает совсем другой подход. Два огромных контейнера наполнены газом, опять же — каким именно — секрет. Один контейнер разогрет до +500 град С, другой охлажден до -160 град С.

Они соединены специальной машиной (насосной системой), которая перекачивает этот газ из одного контейнера в другой. При этом она нагревает или охлаждает газ, а в контейнерах газы обмениваются температурой и горячий остывает, холодный нагревается. Казалось бы — ничего нового, понятно, что при соприкосновении веществ разной температуры, их температура будет усредняться. Тем не менее, разработчики компании сумели извлечь из этого пользу.

Накопление энергии осуществляется таким образом: электроэнергия от ВИЭ используется для работы насосной системы — на перекачку и нагрев и потенциально накапливается в этой разнице температур. Когда же нужно извлечь энергию из хранилища, насосная система переходит в режим генерации, забирая энергию из нагретого контейнера.

Как это все в точности происходит, компания не раскрывает, понятно — коммерческая тайна, но, по их расчетам, такая система позволяет хранить большие объемы электроэнергии с КПД 72 — 80%. Насколько этот показатель хорош, пока судить трудно. Они пишут, что подобные, по принципу преобразования, гидро-системы имеют КПД порядка 74%.

В любом случае, я думаю, что лучше иметь варианты хранения энергии, полученной от ВИЭ, чем их (вариантов) не иметь. Технологии хранения позволяют придать использованию ВИЭ новую повышенную динамику, ведущую к улучшению экологии планеты. Я — руками и ногами «за» эти технологии.