В энергетической игре есть новая батарея CO2, и это может быть просто вспомогательная турбина, необходимая для использования всей мощности ветра. Технология использует углекислый газ для хранения энергии в виде давления и тепла. Это относительно простое решение, которое дает батарее CO2 большую гибкость, чем более традиционные альтернативы, такие как литий-ионные батареи.
Литий-ионные батареи стали повсеместными спутниками солнечных батарей. Но новая батарея CO2 может иметь преимущество, когда дело доходит до накопления энергии ветра, который может быть даже более темпераментным, чем солнце. Energy Dome, компания, разработавшая батарею CO2, в прошлом месяце объявила о новом партнерстве с мировым ветроэнергетическим гигантом Ørsted.
Обе компании планируют провести технико-экономическое обоснование хранилища мощностью 20 МВт, которое может распределять энергию в течение не менее 10 часов за раз на «одной или нескольких» площадках Ørsted в Европе. Если все пойдет хорошо, строительство первого хранилища с использованием CO2-батареи Energy Dome может начаться в 2024 году.
«Действительно перспективная альтернатива длительному хранению энергии»
Это ранний тест того, могут ли батареи CO2 и ветряные турбины стать еще одной знаковой парой в возобновляемой энергетике. Ørsted гордится тем, что построил больше морских ветряных электростанций во всем мире, чем любая другая компания.
«Мы считаем, что решение с использованием батарей CO2 является действительно многообещающей альтернативой для длительного хранения энергии», — заявил в прессе Киран Уайт, вице-президент по Европе на суше в Ørsted. объявление.
Аккумулятор CO2 изготавливается в основном из готовых промышленных деталей, таких как компрессоры и турбины. И то, как это работает, относительно просто. CO2 хранится в куполе в виде газа. При зарядке система вытягивает газ из этого купола и сжимает его в жидкость. Чтобы разрядиться, жидкость нагревается, чтобы превратить ее обратно в газ. Когда CO2 превращается из жидкости в газ, он вращает турбину для выработки электроэнергии.
На самом деле это поворот того, что называется аккумулирование энергии сжатого воздухакоторый включает в себя аналогичный процесс, в котором используется воздух, а не только CO2. Избыточная энергия используется для сжатия воздуха, который затем хранится под землей, возможно, в соляной пещере или истощенном резервуаре природного газа. Генеральный директор и основатель Energy Dome Клаудио Спадачини, имеющий опыт работы инженером, говорит, что ему пришла в голову идея использовать CO2 вместо воздуха, потому что CO2 сжижается при температуре окружающей среды (при 31 градусе Цельсия или 87,8 градусах по Фаренгейту). «Это позволяет хранить огромное количество энергии в относительно небольшом сосуде под давлением, что делает технологию очень конкурентоспособной с точки зрения стоимости», — говорит Спадачини.
Это также освобождает технологию от некоторых географических ограничений, связанных с хранением энергии на сжатом воздухе. Так что, хотя вы, вероятно, не увидите в ближайшее время маленьких куполов, заполненных CO2, в паре с домашними солнечными панелями, батареи CO2 могут появиться рядом с более крупными солнечными и ветряными электростанциями, открывая более чистое будущее для электросети.
Хранение с длительным сроком службы — это конечная цель сети, работающей на возобновляемых источниках энергии. Ветровая и солнечная энергия могут быть непостоянными, в зависимости от погоды. Солнечные батареи должны поглощать энергию в солнечные дни, а турбины должны максимально использовать сильные штормы, прежде чем они ослабнут. Проблема в том, что в сети пока не так много накопителей, которые могут хранить избыточную солнечную и ветровую энергию, а затем распределять ее, когда солнце садится и ветер стихает.
Дело в том, что ветер не так предсказуем, как солнечная энергия. Солнце всходит и заходит каждый день, и литий-ионные аккумуляторы превосходны в этом коротком промежутке времени — быстро заряжаются и разряжаются в течение нескольких часов. С другой стороны, сильный ветер может длиться несколько часов или намного дольше суток. И литий-ионные батареи становятся гораздо менее конкурентоспособными по стоимости, когда речь идет о хранении и разрядке энергии в течение более длительных периодов времени.
Вот где батарея CO2 может пригодиться. По словам Спадачини, когда дело доходит до того, как долго он может хранить или распределять энергию, его оптимальное время составляет от четырех часов до полного дня. При необходимости батарея CO2 может увеличить этот срок до недели или дольше. Такой широкий диапазон означает, что батарея CO2 может конкурировать с литий-ионной для хранения солнечной энергии, но потенциально может превзойти своего конкурента в долгосрочных потребностях энергии ветра.
«Наличие хранилища, способного экономически эффективно [charge up] в течение нескольких дней, а затем разряжаться в течение нескольких дней — это, вероятно, лучшее дополнение к ветру, чем литий-ионные батареи», — говорит Эрик Хиттингер, доцент Рочестерского технологического института, изучающий накопление энергии. Это может стать важной нишей для альтернативной компании по хранению энергии, такой как Energy Dome, отмечает Хиттингер, поскольку литий-ионные батареи уже стали доминирующими в солнечной промышленности.
Спадачини указывает на еще одно преимущество своего стартапа по сравнению с литий-ионными батареями. Ему не нужен литий или труднодоступные минералы, страдающие от сбоев в цепочке поставок и обвинений в нарушении трудовых прав и прав человека.
В конце концов, не обязательно быть одним победителем
«Батарея CO2 сделана только из стали. Мы не используем никаких странных или редких металлов», — говорит Спадачини. Граньчто, по его словам, делает батарею CO2 более дешевой и простой в производстве по сравнению с литий-ионными элементами.
В этой технологической гонке вооружений Energy Dome придется использовать все свои преимущества. В 2021 году более 40 стартапов в растущем бизнесе по хранению данных длительного хранения привлекли в общей сложности более 1 миллиарда долларов США. согласно с BloombergNEFкоторая также назвала Energy Dome одним из своих Пионеры БНЕФ за инновации, которые изменят правила игры в 2022 году. Еще один стартап, разрабатывающий железо-воздушные батареи также произвел фурор своим потенциалом хранить и использовать возобновляемую энергию в течение нескольких дней с использованием простых материалов. А более старые технологии, такие как литий-ионные батареи и накопители энергии на сжатом воздухе, будут по-прежнему давать стартапам, таким как Energy Dome, возможность заработать свои деньги.
В конце концов, не обязательно быть одним победителем — и это, вероятно, к лучшему, так как наша будущая энергетическая система не зависит от какой-либо одной технологии или набора материалов. «Диверсификация энергетики во всем — обычно хорошая стратегия, — говорит Хиттингер. «Процесс опробования множества альтернатив полезен для здоровья».
