150-часовая батарея для хранения возобновляемой энергии

Коммерчески жизнеспособное долговременное хранилище энергии может повысить надежность энергосистемы, гарантируя, что электричество, получаемое за счет возобновляемой энергии, будет доступно в любое время

Американское энергетическое предприятие, планирующее получать большую часть вырабатываемого электричества за счет энергии ветра, надеется, что новая 150-часовая батарея, разработка которой ведётся без широкой огласки, обеспечит стабильность работы энергосистемы в экстремальных погодных условиях.

Great River Energy (GRE) из Миннесоты - некоммерческий оптовый электроэнергетический кооператив, который обеспечивает электроэнергией около 700 000 домов и предприятий - объявил о планах по выводу из эксплуатации своей угольной электростанции мощностью 1,15 ГВт и замене ее новыми ветроэлектрическими установками совокупной мощностью 1,1 ГВт.

В портфеле останется только одна электростанция для поддержания базовой нагрузки - теплоэлектростанция Spiritwood мощностью 99 МВт, которая работает на угле и природном газе, и в дальнейшем будет полностью переведена на последний. Кроме того, у компании есть несколько газовых электростанций, которые выполняют функцию резервного источника энергии.

Компания заявляет, что переход от угля к ветру снизит стоимость электроэнергии для ее клиентов - 28 распределительных кооператоров-членов - и что ее «ресурсы энергоснабжения будут на 95% свободны от углекислого газа».

В дополнение к объявленному GRE заявила, что к концу 2023 года в Миннесоте будет построено демонстрационное хранилище энергии емкостью 150 МВт*ч (150 часов) и подключено к сети с нагрузкой 1 МВт с использованием новой аккумуляторной технологии, разрабатываемой в рамках пилотного проекта Form Energy из Массачусетса. Другими словами, хранилище должно наполнять электроэнергией сеть с нагрузкой 1 МВт в течение 150 часов подряд.

Form Energy привлекла 50 миллионов долларов от инвесторов, в том числе от компании Breakthrough Energy Ventures, поддерживаемой Биллом Гейтсом, итальянской нефтяной компании Eni и инвестиционно-финансовой структуры Macquarie Capital. Однако информации о самой технологии пока предоставлено мало. Известно только, что это «система водо-воздушных батарей» с «ультранизкой стоимостью».

Какая технология стоит за 150-часовой батареей?

Предполагается, что эта технология использует серу в качестве основного компонента.

В прошлом году главный научный сотрудник и соучредитель Form Йет-Минг Чанг (Yet-Ming Chiang), профессор материаловедения престижного Массачусетского технологического института (MIT), высказывался: «Нам нужны батареи, которые могут использовать либо металлы, либо другие материалы, которые стоят намного дешевле используемых сейчас, и примером этого может стать сера. Ирония заключается в том, что ископаемое топливо, от которого многие пытаются избавиться, является одним из основных источников серы».

Ученые из MIT разработали серно-воздушную батарею в 2017 году, которая, по их словам, должна быть в 30 раз дешевле, чем литий-ионная. Form Energy объявила о своем первом транше в рамках финансирования своего проекта летом 2018 года.

Как будет использоваться 150-часовая батарея?

GRE заявила, что «долгосрочное хранение поможет сохранить надежность сети в будущем при наступлении экстремальных погодных условий.

«Коммерчески жизнеспособное долговременное хранилище энергии может повысить надежность энергосистемы, гарантируя, что электричество, получаемое за счет возобновляемой энергии, будет доступно в любое время. Такое хранение может быть особенно важным в экстремальных погодных условиях, которые длятся по несколько дней. Долгосрочное хранение также обеспечит отличную защиту от нестабильных цен на энергоносители».

Form Energy полагает, что 150-часовое хранилище «обеспечит принципиально новый уровень надежности, которая исторически могла быть доступна только за счет ресурсов тепловой генерации».

Конкуренты 150-часовой батареи

Батарея Form Energy - не единственная технология, которая может обеспечить такое долговременное накопление энергии. Есть несколько конкурентов, способных увеличить свою емкость хранения до любого размера, какую пожелает клиент, включая: