Китай збудував гігантську гравітаційну батарею, схожу на 50-поверховий будинок

Мета цього мегапроекту — доповнити та збалансувати електромережу Китаю шляхом постачання відновлюваної енергії.

ПРИВІТ МИ З УКРАЇНИ!

Вже неодноразово намагався розповідати про накопичувачі енергії. Ця тема дуже особлива і перспективна, тому що відновлювальна енергетика набирає швидкі оберти і мабуть у недалекому майбутньому буде на рівні у балансі генерації електроенергії з викопним паливом і ядерною енергією.

Поряд з ГАЕС, аккумуляторами, стисненим повітрям під землею та інші є гравітаційні накопичувачі енергії. Є переваги і недоліки у кожної з цих систем, але кожна з них може використовуватись у конкретних умовах для даної конкретної місцевості. І саме таке запропоновано в Китаї, де розташована велика вітрова електростанція (ВЕС), збудувати гігантську гравітаційну батарею, схожу на 50-поверховий будинок, для збалансування електромережі шляхом постачання відновлюваної енергії.

Кілька років тому вже повідолялось, що Китай розпочав будівництво величезного хмарочоса заввишки 148 метрів – приблизно 45 чи 50 поверхів – який, далеко від житлових будинків, офісів чи житлових будинків, є частиною гігантської батареї, що служить для зберігання надлишків електроенергії, що виробляється ВЕС.

Розташована на східному узбережжі Жовтого моря, у китайському місті Рудун – на північ від Шанхаю – це перша у світі комерційна гравітаційна система зберігання енергії, яка ось-ось почне працювати.

Технологічна компанія Energy Vault разом зі своїми партнерами Atlas Renewable Energy та China Tianying Inc. перебуває на завершальній стадії введення в експлуатацію станції. Система успішно пройшла технічні випробування, підключена до китайської енергосистеми та очікує лише остаточних схвалень регуляторних органів, перш ніж почне працювати.

За даними компанії, метою цього мегапроекту є доповнення та балансування енергомережі Китаю шляхом постачання відновлюваної енергії до Державної мережевої корпорації Китаю (SGCC). Прогнози показують, що система EVx досягне ефективності повного циклу, що перевищує 80%, що виведе цю нову систему з гравітаційним живленням на передові позиції серед систем накопичення енергії порівняно з іншими довговічними технологіями, такими як механічні, термодинамічні, системи стисненого повітря або проточні акумуляторні системи. З розрахунковим терміном служби 35 років, це перше розгортання створює прецедент для майбутньої міжнародної співпраці в галузі технологій декарбонізації.

Зберігають енергію у вигляді висоти

Але як саме це працює? Гравітаційне накопичення енергії саме по собі не створює. Натомість, коли надлишок енергії від вітрових турбін або сонячних панелей виникає, двигуни піднімають блоки всередині вежі, зберігаючи цю енергію у вигляді висоти, перш ніж контрольовано їх опускати. Це спускування живить генератори та подає електроенергію назад у мережу.

Коли потреба в енергії зростає, модулі опускаються, а двигуни змінюють свою роботу, щоб діяти як генератори. Спуск — це не просте вільне падіння; автоматизована система точно контролює та регулює кожен рух. Принцип нагадує гідроелектростанцію з насосом, хоча в цьому випадку тверді маси замінюють воду, що зберігається між двома резервуарами.

Згідно з даними Energy Vault, об’єкт має вихідну потужність 25 мегават та ємність накопичення енергії 100 МВт. год, що на практиці дозволить йому підтримувати максимальну продуктивність протягом приблизно чотирьох годин поспіль. Однак у технічних характеристиках його партнера, China Tianying, вказано дещо вищу цифру: 26 мегават потужності.

Об’єкт розташований поруч з ВЕС та має пряме підключення до національної електромережі Китаю. Його основна функція полягає в перерозподілі електроенергії, що виробляється в періоди пікового виробництва, на періоди високого попиту. Іншими словами, він діє як сполучна ланка між доступністю вітрової енергії та фактичним споживчим попитом, які рідко збігаються.

Позбавлення від водосховищ

Energy Vault оцінює ККД приблизно в 80%. Простими словами, це означає, що на кожні десять одиниць електроенергії, вкладених у підйом блоків, буде відновлено трохи більше восьми. Важливо зазначити, що це прогноз, підготовлений самою компанією, а не цифра, підтверджена зовнішніми вимірюваннями або накопичена протягом кількох років експлуатації.

Одна з унікальних особливостей цієї системи полягає в тому, що вона відмовляється від традиційних елементів гідроелектричного накопичення енергії: їй не потрібні два великі резервуари, значна кількість води чи крутий природний схил. (звертаю увагу для читача, що це цікаво для України, бо вона має декілька таких накопичувачів, авт.) Китайська компанія Tianying пояснює, що блоки, які рухаються вгору та вниз по вежі, можуть бути виготовлені з відходів, таких як будівельне сміття або залишки виведених з експлуатації лопатей вітрових турбін. Energy Vault, зі свого боку, стверджує, що ця твердотільна система накопичення енергії, на відміну від звичайної батареї, не втрачає заряд самостійно з часом, хоча знос передається на інші компоненти: кабелі, двигуни, рейки та підшипники, які повинні витримувати однакове механічне навантаження в кожному циклі.
Джерело: El Debate