Почему насосные хранилища являются финансово выгодными вариантами среди электростанций
Германия сталкивается с проблемой избытка: ветряные турбины и солнечные панели производят больше электроэнергии, чем стране нужно. Решение очевидно - аккумуляторы поглощают избыток электроэнергии. В безветренные дни или вечером они выпускают ее. В настоящее время эту роль в основном выполняют гидроаккумулирующие электростанции. "Они работают отлично", заявляет Дэвид Тейлор. Тем не менее, основатель стартапа по жидким батареям Unbound Potential критикует их потенциал в "климатическом мастерской" ntv: "Они вызывают значительные колебания в горных реках, когда внезапно поглощают или выпускают энергию". К сожалению, альтернативы в Германии немного: "Нет стимулов для получения дохода с помощью инновационных решений хранения", - говорит Тейлор. Он призывает к созданию рынка мощности, подобного британскому, и объясняет, почему основная функция батарей не хранение электроэнергии.
ntv.de: Германия тонет в солнечной и ветровой энергии. Часто так много возобновляемой электроэнергии производится, что сети достигают своих пределов. Не хватает только вариантов хранения, и переход к энергии завершен?
Дэвид Тейлор: Нет. Нужна дополнительная инфраструктура сети, аккумуляторное хранение, но surtout регулирующий Rahmen, который предлагает поставщикам электроэнергии и другим инфраструктурным сервис-провайдерам условия для перехода к решениям хранения. Другие европейские страны, такие как Великобритания, гораздо дальше в интеграции хранения.
Что они делают по-другому?
Великобритания в значительной степени зависит от морской ветровой энергии и, следовательно, начала рано разрабатывать стимулы для таких решений. Например, существует рынок мощности. Это было бы значительным способом финансирования и обеспечения прибыльности крупномасштабных систем хранения.
Почему это требует нового рынка? Не можете ли вы просто построить большие батареи возле каждой ветряной фермы?
Нам нужен механизм рынка, чтобы получать доход от батарей. Текущий рынок электроэнергии может иметь значительные колебания цены в течение дня. Для бизнеса, который хранит электроэнергию, когда она дешевая, и продает ее, когда она дорогая, маржи слишком тонкие, и доступные технологии хранения слишком дороги. Этот бизнес не выгоден. Однако это не так с рынком мощности: там способность предоставить это по требованию уже высоко компенсируется.
Без этого рынка мощности это невозможно?
Если много ветра или много солнца, происходит частота сдвига в сети электроэнергии. Сеть реагирует очень чувствительно. Чтобы поддерживать стабильность сети, динамические источники и поглотители мощности, такие как гидроаккумулирующие электростанции, необходимы: они могут поглощать мощность из сети в течение минут или даже секунд, когда ее слишком много, или предоставлять дополнительную мощность. В настоящее время эту роль в основном выполняют газовые электростанции. Этот механизм играет гораздо более важную роль, чем хранение больших объемов электроэнергии. Вот почему сервис балансировки на рынке мощности хорошо компенсируется.
И в новой сети электроэнергии, идеально, батареи возьмут на себя эту роль?
Да. Гидроаккумулирующие электростанции работают отлично, но они вызывают значительные колебания уровня воды в горных реках, когда они быстро выпускают большую мощность или внезапно прекращают поток воды. Это имеет серьезные экологические и прижизненные последствия. В результате, даже в регионах с сильным градиентом, ищутся альтернативные методы быстрого поглощения и выпуска мощности; если нет сильного градиента, то и того больше. Текущие технологии батарей, однако, нуждаются в охлаждении, контроле и подключении. Эта периферия, которая растет с системой хранения и установлена вокруг нее, слишком дорога.
Но большие мощности уже строятся в Калифорнии, Техасе или даже в Китае, потому что технологии батарей становятся очень доступными очень быстро?
Меня это радует, но существующие технологии не подходят для крупномасштабного стационарного хранения энергии. В настоящее время емкость хранения масштабируется линейно с количеством установленных батарейных элементов: чем больше энергии я хочу хранить, тем больше элементов я должен построить. Каждый элемент - это отдельная единица, так что для больших систем хранения у меня нет другого выбора, кроме как подключать их. Однако каждый элемент требует систему контроля температуры, контроллер и т.д. Это стоит!
А батарейные элементы на самом деле не являются самым маленьким фактором затрат?
Да. Сейчас не так много зрелых технологий, но есть много инноваций и множество многообещающих идей. Это включает в себя нашу мембранную жидкую батарею, но также и электрохимические системы хранения. Другие компании работают над гравитационными батареями, которые работают как巨ские лифты. Также есть системы водородной или электроэнергии - различные способы хранения энергии в больших масштабах. Преимущество всех этих технологий в том, что я могу масштабировать хранение энергии независимо от числа элементов. Независимое масштабирование - это определяющая характеристика стационарной системы хранения. Если этого нет, мы никогда не сможем работать эффективно.
Так мы все еще на очень ранней стадии больших решений хранения, потому что инвестиции еще не окупились?
Да. Все крупнейшие немецкие энергетические компании сейчас заинтересованы в технологиях хранения, потому что это предсказуемо. Пионером является Leag в Лусании. Это большая компания по добыче угля, которая сейчас устанавливает много емкости батарей хранения. Однако многие энергетические производители находятся в государственной собственности. Они склонны быть очень рискованными, когда речь идет о принятии новых технологий. Они делают это только тогда, когда есть регулирующий Rahmen, который делает это необходимым. И это происходит сейчас.
Дэвида Тейлора интервьюировали Клара Пфффер и Кристиан Херрманн. Беседа была отредактирована для лучшего понимания и ясности. Полную беседу можно услышать в подкасте "Klima-Labor".
Аккумуляторы, хоть и дороги и требуют тщательного управления, могут заменить гидроэлектростанции с насосной установкой в качестве динамических источников и потребителей энергии, так как они могут масштабироваться независимо от числа ячеек и не вызывают серьезных экологических последствий.
