Сжатый воздух и горячий песок помогут аккумулировать излишки солнечной энергии в Англии

Британский стартап Cheesecake Energy готовится к запуску пилотного проекта в Колчестере, который может кардинально изменить подход к хранению «зеленой» энергии. Вместо дорогостоящих и дефицитных литиевых батарей компания предлагает использовать комбинацию сжатого воздуха и нагретого песка, размещенную в стандартных шестиметровых грузовых контейнерах. Стоимость такой установки — всего 500 тысяч фунтов стерлингов, что делает ее доступной альтернативой для девелоперов, сталкивающихся с нехваткой мощностей распределительных сетей.

Песок и воздух: как работает «бюджетный» накопитель энергии

Технология, разработанная Cheesecake Energy, использует переработанные двигатели от грузовиков Volvo, генераторы, компрессоры и баки для воздуха. В дневное время избыток энергии от солнечной электростанции (в проекте в Колчестере ее мощность составит 8 МВт) направляется на сжатие воздуха. Тепло, выделяющееся в процессе компрессии, аккумулируется в бункерах с песком и гравием. Когда потребление возрастает или солнце садится, система запускается в обратном порядке. Сжатый воздух стравливается, нагревается за счет накопленного в песке тепла и, расширяясь, вращает валы генераторов. По заявлению разработчиков, установка способна выдавать номинальную мощность в течение 5–12 часов непрерывно. Ключевое преимущество — масштабируемость: количество контейнеров можно наращивать в зависимости от потребностей объекта.

Проблема девелоперов и медленные сети

Соучредитель компании Майкл Симпсон подчеркивает, что основным драйвером спроса становятся застройщики. По его словам, в Великобритании при попытке подключить новые жилые комплексы или коммерческие объекты девелоперы часто слышат, что достаточный объем «зеленой» энергии появится в сети только к 2030 году. Система Cheesecake Energy призвана решить эту проблему локально, без ожидания модернизации инфраструктуры. Запуск демонстрационного комплекса в Колчестере запланирован на 2024 год.

Промышленность и тепло: альтернативные подходы к хранению

Если Cheesecake Energy делает ставку на комбинированное хранение (воздух + тепло), то другие компании ищут пути прямого аккумулирования тепловой энергии. Нидерландская Kyoto Group предлагает установки, где тепло хранится в расплаве солей при температуре до 400 °C. Такая система уже работает под Копенгагеном, обслуживая производство бумаги и выдавая пар температурой 180 °C. Это решение востребовано в энергоемких отраслях — сталелитейной, целлюлозно-бумажной и других, где требуется не электроэнергия, а именно тепло. В Окриджской национальной лаборатории (ORNL) создана специальная группа, которая разрабатывает методы аккумуляции тепла непосредственно в ограждающих конструкциях зданий. Цель — частичное самообеспечение объектов энергией. Однако, по мнению экспертов, такие проекты требуют долгосрочных государственных инвестиций, так как бизнес редко готов вкладываться в столь длительные перспективы.

Автоматизация как ключ к рентабельности

Эффективность систем накопления энергии напрямую зависит от точности управления. Оптимизация работы оборудования, отслеживание рыночных цен на электроэнергию и прогнозов погоды — задача для искусственного интеллекта. Компания Maplewell Energy из Колорадо уже внедрила подобные алгоритмы в одном из продуктовых магазинов. Система автоматически включает холодильники на полную мощность в часы самых низких тарифов, накапливая «запас холода», и отключает их в пиковые периоды дорогой электроэнергии. Как отметил глава Maplewell Мэтью Ирвин, «получение на 100% декарбонизированной распределительной сети — это, по сути, задача оптимизации». Борьба за дешевое и доступное хранение возобновляемой энергии переходит из лабораторий в реальный сектор. Проект в Колчестере станет проверкой того, насколько жизнеспособны «низкотехнологичные» и дешевые решения в сравнении с доминирующими сегодня литиевыми батареями. Если эксперимент удастся, песок и сжатый воздух могут стать новыми «нефтью и газом» для локальной энергетики, особенно в регионах с медленно развивающейся сетевой инфраструктурой.