Новости

Аккумуляторы "Лиотех" сделают солнечную генерацию круглосуточной

Бурзянская СЭС. Фото: Пресс-служба ГК "Хевел" Бурзянская СЭС. Фото: Пресс-служба ГК "Хевел"
Бурзянская СЭС. Фото: Пресс-служба ГК "Хевел"

Энергетика уходит от углеводородов

В мире с каждым годом усиливается тренд на использование "чистой", то есть полученной не из углеводородных источников, энергии. Сейчас, по данным Международного энергетического агентства, доля зеленой генерации в мировом производстве электроэнергии составляет 26 процентов, но к 2024 году она может достичь 30 процентов. За эти четыре года по всей планете будет введено до 1500 ГВт новых станций на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), а их мощность увеличится на 88 процентов.

Россия не стоит в стороне от этого тренда, хотя в плане доли альтернативных источников в общем объеме генерации пока значительно отстает от стран-лидеров. При этом отечественный рынок "зеленой" генерации, благодаря ее поддержке через механизм договоров о предоставлении мощности сейчас является одним из наиболее быстрорастущих. Планируемый к 2024 году ввод 5,5 ГВт мощностей ВИЭ, по мнению экспертов, позволит России увеличить долю возобновляемой энергии в выработке до одного процента, а к 2030 году до 2-3 процентов (без учета гидроэлектростанций).

Запасы зеленой энергии

Экологически чистые источники генерации, и в первую очередь самые популярные - солнце и ветер, хотя и неиссякаемы в глобальном понимании, однако весьма переменчивы здесь и сейчас. Солнце не светит с неба круглосуточно, ветер в любой момент может смениться полным штилем. При этом потребители электроэнергии зачастую ведут активную хозяйственную деятельность ранним утром и вечером после работы, когда уже темно зимой. Поэтому одновременно с развитием ВИЭ в мире обострилась проблема хранения энергии, чтобы не зависеть от баланса выработки и потребления энергии в моменте.

Развитие ВИЭ дало импульс к разработке и производству емких и надежных аккумуляторов и сформировала новый глобальный тренд в современной энергетике - использование систем накопления энергии. Прежде всего, разумеется, этот тренд касается альтернативной генерации, где накопители компенсируют неравномерность выработки солнечных и ветряных станций, обеспечивают стабильно высокое качество электроэнергии, а также хранят ее излишки для использования в момент пиковых нагрузок.

В русле мирового тренда на днях в Бурзянском районе Башкирии открылась солнечная электростанция с крупнейшим промышленным накопителем энергии в РФ. Мощность СЭС составляет 10 МВт, а накопитель емкостью 8 МВт*ч сможет в течение шести часов поддерживать энергоснабжение при аварийных отключениях. По оценке экспертов, эта станция не только повысит надежность электроснабжения в удаленных районах, но и станет интересным примером современного локального энергобаланса.

"По данным исследования Shell Corporation, для достижения целей Парижского соглашения по климату необходимо увеличение фотоэлектрической генерации в 200 раз. И открытие солнечной электростанции в Башкирии вносит вклад в решение этой задачи", - прокомментировал ввод нового объекта генерации лауреат премии "Глобальная энергия" 2017 года, профессор Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария) Михаэль Гретцель. Согласны с ним и другие академики.

Три нанотехнологии для энергетики Башкирии

Реализация Бурзянского проекта, получившего одобрение международного энергетического экспертного сообщества, стала возможной благодаря технологиям, созданным при поддержке РОСНАНО. Так, инвестором строительства СЭС и поставщиком солнечных панелей для нее выступила ГК "Хевел" - первый в России производитель солнечных модулей, созданный при участии РОСНАНО. За десять лет эта компания построила множество инновационных СЭС на территории РФ и ближнего зарубежья, и в некоторых из них уже использовались аккумуляторные ячейки "Лиотех". Что же касается самого "Лиотеха" - портфельной компании РОСНАНО, то она поставила для Бурзянской СЭС накопители энергии общей емкостью 8 МВт*ч. Помимо энергетики в числе приоритетных направлений бизнеса "Лиотех" - электротранспорт и источники бесперебойного питания.

Поставку накопителей для Бурзянской СЭС "Лиотех" вел в кооперации с разработчиком интеллектуальных решений на базе литий-ионных ячеек - компанией "Системы накопления энергии" (принадлежит Фонду инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО). "СНЭ" уже "набила руку" на разработке промышленных систем накопления электрической энергии. Они предназначены для изолированных и удаленных энергорайонов с источниками ВИЭ, а также для обеспечения пиковых потребностей крупных предприятий, повышения качества и надежности их энергоснабжения.

Как подчеркнули в Группе РОСНАНО, накопители Бурзянской СЭС являются рекордными по емкости в России. Автоматизированная система управления выбирает оптимальный режим работы энергообъекта: анализируя множество параметров, она определяет, когда нужно запасать энергию, а когда отдавать ее в сеть.

"Интеграция объектов возобновляемой энергетики и систем накопления энергии - глобальный тренд. Запуск Бурзянской СЭС подтверждает, что в России сформированы взаимодополняющие кластеры возобновляемой энергетики и хранения энергии, и решение таких задач нам по силам, - подчеркнул председатель правления УК "РОСНАНО" Анатолий Чубайс. - Убежден, что мы вскоре увидим активное распространение умных систем накопления энергии на базе литий-ионных батарей в электросетевом хозяйстве, на железнодорожном и водном транспорте, для создания источников бесперебойного питания предприятий".

Эра накопителей наступает в энергетике и транспорте

По расчетам РОСНАНО и "Центра стратегических разработок", объем российского сегмента рынка систем накопления энергии к 2025 году может составить от полутора до трех миллиардов долларов, из которых почти половина придется на энергетический сектор. Это и неудивительно, учитывая тренд на развитие микрогенерации и, соответственно, интернета энергии. Сейчас формируется новая энергетическая инфраструктура, где магистральная сеть играет роль "трубопровода" для доставки энергии, произведенной на крупных электростанциях. А покрытие пиковых нагрузок, обеспечение надежности и резерва для потребителей будут обеспечивать локальные микросети, где будут ВИЭ будут применяться в комплексе с накопителем энергии. Плюс применения накопителей еще и в том, что в случае долговременного падения спроса на энергию на одной территории накопитель можно переместить туда, где спрос вырос.

Но и кроме энергетики сферы применения накопителей энергии на основе аккумуляторных ячеек "Лиотех" разнообразны. Без них невозможно реализовать концепцию "умный город". Жители российских мегаполисов уже полюбили электробусы - вместительный, бесшумный и не чадящий выхлопами общественный транспорт. В них используются литий-ионные аккумуляторы. Источники бесперебойного питания на их базе находят применение в лифтовых шахтах многоквартирных домов, в кассовых залах вокзалов, в реанимационных отделениях больниц, на промпредприятиях - словом везде, где даже кратковременное отключение основного энергоснабжения может быть критично для безопасности.

Требования к аккумуляторам отличаются в зависимости от сферы применения. К накопителям для электротранспорта предъявляются более высокие требования, и поэтому после незначительного уменьшения емкости (всего на 20%) они требуют замены. Так, в троллейбусах с удлиненным ходом, или как их еще называют, электробусах с динамической подзарядкой, устанавливают 144 ячейки, каждая из которых имеет емкость 170 А*ч. И они позволяют большой и тяжелой машине проехать до 30 километров без подключения к контактной сети, рассказывают в "Лиотех". После частичной потери емкости такие батареи могут еще долгие годы служить в системах накопления энергии для энергетики.

Технологии накопления становятся доступнее

Цены на литий-ионные аккумуляторы постоянно снижаются, и эта тенденция, по оценкам аналитиков, продолжится в ближайшие годы. С одной стороны, на снижение стоимости влияет развитие технологий, а с другой - все возрастающий спрос со стороны электротранспорта и энергетики. "Это, соответственно, приводит к увеличению объемов выпуска ЛИА и снижению их себестоимости. - объясняет менеджер по работе с ключевыми клиентами компании "Лиотех" Вера Волошина.

Завод новосибирского "Лиотеха" быстро адаптирует продуктовую линейку под потребности новых рынков. "С 2016 г. заводом освоен выпуск ЛИА емкостью 270 ампер-часов и 170 ампер-часов. В настоящий момент "Лиотех", ориентируясь на текущие требования рынка, разработал призматические ячейки меньшей емкости - 72 ампер*часа в алюминиевом корпусе. Серийный выпуск таких ячеек планируется начать летом этого года, - рассказала Вера Волошина. - В дальнейшем мы не исключаем расширения продуктовой линейки в сторону уменьшения ёмкостей. Это будут уже не призматические ячейки, а так называемые "паучи" - аккумуляторы малой емкости в ламинированном корпусе".

В США накопители уже теснят маневренную газовую генерацию, которая обычно включается на покрытие пиков потребления. Яркий пример - в Нью-Йорке одобрен проект строительства СНЭ мощностью 316 МВт на площадке газовой электростанции Ravenswood в районе Лонг-Айленд. Емкость накопителя должна составить 2528 МВт*ч, он будет способен хранить энергию восемь часов. Подобных батарей в мире еще нет - СНЭ из литий-ионных аккумуляторов заменит 16 газовых турбин. Первая очередь в 129 МВт должна быть введена в строй в марте 2021 года.

Пока же крупнейшим действующим накопителем энергии на базе литий-ионных аккумуляторов является СНЭ Tesla в Южной Австралии (100 МВт/129 МВт*ч).

Экономика Отрасли Энергетика