Зачем и как нужно хранить энергию?

Проблема хранения энергии сама по себе не является новой. Она уже возникала при выработке электричества и создании систем передачи и распределения электроэнергии в течение более ста лет. Традиционно энергия хранилась в форме ископаемого топлива или в воде - закачивалась на определенную высоту и по мере необходимости извлекалась в форме гидроэнергии.

Солнечные и ветряные установки вырабатывают энергию с перерывами, а мощность на выходе не всегда одинакова. Когда дует ветер или светит солнце, избыточная энергия должна где-то храниться и подаваться тогда, когда необходимо.

Вместе с установками для получения возобновляемой энергии должны создаваться интеллектуальные и эффективные сети передачи и распределения энергии. Энергия должна храниться в нужное время и в нужных местах для создания баланса между выработкой и потреблением и поддержания стабильности сети.

Обзор установок для хранения энергии

1. Самая большая батарея в Швейцарии

Для обеспечения дополнительной мощности в сети компания ABB (АББ) создала и установила батарею на основе литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов. Эта батарея может «отдать» один мегаватт энергии за 15 минут. Хранилище встроено в сеть распределения энергии EKZ (энергосистема кантона Цюриха) и используется для исследования работы в «стрессовых» условиях – например, для компенсации пиковых нагрузок, при неустойчивом электроснабжении и выработки надежных решений для оптимизации сети.

2. Возможности хранения энергии повышают роль возобновляемых источников в Швеции

Falbygdens Energi – это предприятие в Швеции, которое поставляет значительную долю ветровой энергии в сеть города Фалькёпинг.

Здесь решение хранения энергии, поступающей от непредсказуемого ветра, основано на новой технологии с использованием батареи для стабилизации сети. Оборудование является частью работающей подстанции города Фалькёпинг и позволяет хранить энергию, выработанную ветряными турбинами. Емкость аккумулятора составляет 75 киловатт (кВт) с циклами до 60 минут.

Это позволяет выдерживать пиковые нагрузки в течение дня и поддерживать стабильность сети.

3. Динамическая установка хранения энергии в Великобритании

Энергетические сети Великобритании (UK Power Networks), поставляющие электричество в более чем восемь миллионов домов и предприятий в Великобритании, разрабатывают решение по динамическому хранению энергии. Установка позволяет «выпускать» энергию, выработанную на ветряной станции, в сеть в момент необходимости. Также она сохраняет часть энергии для компенсации недостатка энергии во время штиля, а также для поставки энергии в сеть в случае возникновения неисправностей.

Всего на станции может храниться до 200 киловатт-часов (кВт⋅ч) электрической энергии.

Станция обеспечивает динамический контроль напряжения в распределительной системе и позволяет в таком же динамическом режиме хранить избыточную энергию, вырабатываемую на ветряной станции. Эта избыточная энергия используется для покрытия пиковых нагрузок для стабилизации сети.