Хранение энергии в виде льда

Все привыкли, что для хранения энергии нужны электрические аккумуляторы. Есть альтернативные способы хранить энергию: в виде сжатого воздуха, поднятой массы или в теплоносителе вроде расплавленной соли, когда тепло испаряет воду, а пар вращает турбину. Но мало кто задумывался, что для хранения энергии подходит… лёд! А ведь это вполне идеальный энергоноситель для кондиционеров.

В США уже более десяти лет работают компании, которые предлагают «аккумуляторы» на основе льда для установки в кондиционеры воздуха. Несколько таких компаний были представлены на конференции Energy Storage North America, пишет Forbes.

Всё генаильное просто. В ночное время, когда электроэнергии в избытке и она продаётся по сниженным тарифам, кондиционер замораживает воду, то есть переходит в режим холодильника. В дневное время он потребляет в несколько раз меньше энергии, работая как вентилятор. Энергопрожорливый компрессор на это время отключается.

Один из производителей таких систем Ice Energy присутствует на рынке уже 12 лет. На иллюстрации вверху показана конструкция модуля Ice Bear этой фирмы. Время автономной работы каждого модуля зависит от пиковой мощности кондиционера. Например, типичная мощность крышного кондиционера RTU (rooftop unit) — 7 кВт. Один модуль Ice Bear обычно подключается к одному или двум RTU. В случае подключения одного RTU массы льда хватает для охлаждения помещения при отключенном компрессоре в течение шести часов, при двух RTU, соответственно, льда хватает на три часа.

Кондиционер переходит на использование льда в периоды пиковой нагрузки на электросеть. Например, в Калифорнии из-за повсеместного использования солнечных батарей пиковая нагрузка на электросеть сместилась с полудня на послеобеденный период. Соответственно, и модули Ice Bear перепрограммировали, так что теперь они «разряжаются» в два интервала: первый с утра, когда солнечные панели ещё не вышли на полную мощность, а второй интервал — ближе к вечеру, когда генерация с солнечных панелей начинает падать. В принципе, нет никаких технических сложностей добавить «ума» этим модулям, чтобы они реагировали на характеристики электросети в реальном режиме времени, включаясь и выключаясь в автоматическом режиме.

Преимущества льда как энергоносителя очевидны. Это практически вечный материал, он не деградирует как электролит аккумуляторов, не токсичен.

Год назад Ice Energy получила контракт от энергокомпании Southern California Edison на установку ледяных «аккумуляторов» почти на 26 МВт в округе Orange County в Южной Калифорнии: это 1800 модулей Ice Bear для 3600 крышных кондиционеров. Модули вступят в строй в середине 2016 года и будут работать 20 лет без замены энергоносителей. Этот заказ выводит Ice Energy на новый уровень, а хранение электроэнергии в виде льда станет более привычной технологией. Все увидят, что в кондиционерах можно заменить электрические аккумуляторы на ледяные, и это даёт огромные преимущества.