Хранение электроэнергии в камне

«Мы действительно хотим решить проблему переменчивости ВИЭ. Это наша цель. Это то, над чем мы работаем», — говорит главный технолог Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) Antonio de la Torre. «Мы хотим большие, большие коэффициенты использования установленной мощности, близкие к тем, что выдают газовые или атомные электростанции». Новый тип масштабных накопителей энергии рассматривается в качестве инструмента решения этой задачи.

Параллельно с Siemens Gamesa, которая, к слову, по итогам 2017 года стала крупнейшим мировым производителем ветряных турбин, технологию хранения энергии в камне разрабатывает компания Stiesdal Storage Technologies, созданная бывшим техническим директором Siemens Wind Power (Henrik Stiesdal).

Обе технологии различаются некоторыми техническими нюансами (в том числе типом камня, теплоизоляции, температурой нагрева и т.п.). Подходы компаний к масштабированию и коммерциализации также имеют некоторые.

Siemens Gamesa планирует фокусироваться на строительстве крупных тепловых хранилищ на территории выведенных из эксплуатации старых электростанций (brownfield подход), что может сокращать затраты на целых 50% за счет повторного использования существующего оборудования (электрической и гражданской инфраструктуры), а Stiesdal концентрируется на создании более компактных модульных блоков, которые могут устанавливаться, как на новых, так и уже действующих солнечных и ветровых электростанциях. Это будут изолированные стальные емкости.

Согласно расчетам Stiesdal, его система хранения энергии могла бы поставлять энергию в сеть с 20-летней стоимостью энергии (LCOE) в размере 70 евро/МВт*ч, предполагая, что «избыточная» энергия ветра или солнечной энергии будет стоить 20 евро/МВт*ч. Важно подчеркнуть, что в данной модели накопитель даже готов платить за «излишнюю электроэнергию», поскольку, «как только вы вводите хранилище, вы создаете спрос на эту ранее нежелательную энергию, который будет подталкивать цены».

Siemens Gamesa намерена снизить приведённую стоимость производства электричества (LCOE) до 100 евро за мегаватт-час к 2020 году в brownfield проектах. При этом «стоимость будет снижаться по мере коммерциализации и развития технологий».

Обе компании считают, что, в-принципе, нет верхнего предельного размера для емкости накопителя. Отмечается, что создание системы, обеспечивающей круглосуточную работу солнечной электростанции, проще, чем для ветровой. В солнечных регионах максимальная требуемая продолжительность хранения энергии составляет примерно 18 часов. Для ветровых электростанций периоды, в течение которых выработка электроэнергии должна обеспечиваться хранилищем, могут длиться много дней. Например, в Дании в 2006 году был период слабого ветра, который продолжался 10 дней.

De la Torre говорит, система емкостью 1 ГВт*ч может быть построена к 2025 году. Stiesdal считает, что могут быть созданы термальные накопители, сохраняющие энергию 50 и более дней, но «это была бы очень большая груда камней, что, вероятно, неэкономично».

После завершения проекта в Гамбурге SGRE будет тестировать объект в течение примерно года, чтобы выяснить, как использовать систему наиболее экономичным способом.

По окончании тестирования компания построит пилотирую систему хранения емкостью 100 МВт*ч «около 2020 года», возможно с участием одной из энергетических компаний, которые уже заинтересовались данной технологией.