Меню
Поиск
RU EN DE FR IT ES
Поиск

Технология накопления энергии Gravitricity

Технология накопления энергии Gravitricity

Гравитационный накопитель Gravitricity значительно снижает стоимость хранения энергии.

Ведущие компании стремятся найти альтернативу химическим аккумуляторам — не самому эффективному решению для накопления больших объемов электроэнергии. Большие аккумуляторные батареи в диапазоне десятков МВт небезопасны, дорогостоящи, быстро изнашиваются, а при их создании используется большое количество химических веществ, таких как литий и гадолиний, производство которых имеет свои экологические проблемы.

Технологию, альтернативную химическим аккумуляторам, разработала компания Gravitricity, получив грант от Innovate UK, инновационного агентства правительства Великобритании, в размере 650 000 фунтов стерлингов на создание прототипа системы.

Основная цель технологии Gravitricity — нивелировать неравномерность выработки и потребления электрической энергии за счет ее накопления в моменты избыточной генерации и отдачи при пиковом потреблении. Идея Gravitricity должна помочь дальнейшему расширению использования возобновляемых источников энергии, повышению эффективности тепловых и атомных электростанций. Принцип работы технологии Gravitricity довольно прост и напоминает работу гиревых часов, но очень большого размера. В моменты низкого энергопотребления специализированная установка Gravitricity превращает избыточную электрическую энергию из возобновляемых источников в потенциальную энергию гравитации за счет вертикального подъема массивных грузов. При спуске груза происходит выработка электроэнергии и ее возврат в сеть в моменты пикового потребления. Цилиндрический груз весом 500-5000 тонн размещается в специальной шахте под поверхностью земли с помощью системы тросов, каждый из которых соединен с лебедкой. Приводом лебедки служит обратимая электрическая машина, способная поглощать или вырабатывать электрическую энергию при подъеме или опускании груза соответственно. Груз удерживается в стволе шахты системой тросовых направляющих, которые предотвращают его от раскачивания и повреждения всей установки. Привод подъема и спуска груза имеет высокоточное управление мощностью потребления и генерации энергии.

Вторая жизнь шахты для накопления зеленой энергии

Свою запатентованную технологию компания Gravitricity планирует освоить в отработанных шахтах Южной Африки и Великобритании. Управляющий директор компании Чарли Блэр (Charlie Blair) поясняет, что самая большая статья затрат в проекте — это бурение отверстия в земле для размещения оборудования, и поэтому стартап разрабатывает свою технологию с использованием существующих шахтных стволов, как в Великобритании, так и в Африке.

«Поскольку мы все больше и больше полагаемся на возобновляемую энергию, возникает растущая потребность в поиске способов хранения этой энергии, чтобы мы могли отдавать энергию в моменты пикового потребления, запасая ее заранее», — рассказывает управляющий директор компании Gravitricity Чарли Блэр (Charlie Blair).

«Менее чем за секунду лебедки становятся генераторами, которые либо быстро генерируют большой заряд электроэнергии, либо выпускают ее медленнее в зависимости от того, что необходимо», — объясняет Блэр.

Когда требуется дополнительная энергия, груз отпускают, при этом вращение валов лебедок приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Грант на создание прототипа гравитационного накопителя

В этом году Gravitricity получила грант в размере 650 000 фунтов стерлингов (около 52 млн рублей) от Innovate UK, инновационного агентства правительства Великобритании, на создание прототипа системы.

С тех пор эдинбургский стартап подписал соглашение с голландским производителем грузоподъемного оборудования Huisman о создании демонстрационной установки мощностью 250 кВт и проведении ее испытаний в Нидерландах и Шотландии в начале следующего года.

В исследовании Имперского колледжа Лондона указывается, что технология Gravitricity особенно хорошо подходит для обеспечения балансировки энергосетей и оперативного регулирования частоты операторами энергосистем, поскольку сильной стороной технологии является работа в режиме многочисленных коротких циклов и высокой мощности.

В своем исследовании аналитики Имперского колледжа рассчитали годовую приведенную стоимость хранения энергии (Levelised Cost of Energy Storage — LCOS) в долл. США/кВт в год с учетом всех факторов себестоимости и эффективности, включая капитальные затраты, эксплуатационные расходы, ставку дисконтирования, глубину разряда (процент номинальной емкости, снятой при разряде батареи) и ухудшение характеристик установки в течение 25-летнего срока эксплуатации. При использовании установки для регулирования частоты (около 700 рабочих циклов в год при продолжительности 15 минут и выходной мощности 4 МВт) система Gravitricity имеет расчетную LCOS в размере 141 долл. США/кВт в год, что ниже всех существующих альтернатив.

Основные выводы о технологии Gravitricity

  • Низкая удельная стоимость электроэнергии и высокая циклируемость являются ключевыми преимуществами Gravitricity.
  • Идеально подходит для регулирования частоты и других задач с множественными ежедневными циклами.
  • Более высокие эксплуатационные расходы в начальный период компенсируются очень длительным сроком эксплуатации (до 50 лет), высокой доступностью мощности, 100 % глубиной разряда и отсутствием ухудшения эксплуатационных характеристик.

«Это независимое исследование ясно показывает, что Gravitricity может стать очень сильным конкурентом на рынке услуг регулирования частоты благодаря низкой удельной стоимости энергии и высокой цикличности системы», — утверждает управляющий директор Gravitricity Чарли Блэр.

«Литиевые батареи только пытаются стать основным инструментом регулирования частоты, и мы рассчитываем, что первые проекты Gravitricity смогут занять большую долю этого рынка».

«В отчете также подтверждается наше заявление о том, что в среднесрочной перспективе проектам накопления и хранения энергии потребуется несколько источников дохода, чтобы быть экономически эффективными. Механические системы, такие, как предлагаемая нами, очень хороши в том плане, что мы можем выполнять несколько рабочих циклов за сутки без ухудшения характеристик».

Отчет по результатам исследования был составлен Оливером Шмидтом, экспертом в области прогнозов снижения затрат на хранение энергии в аккумуляторных батареях. Его работы опубликованы в журнале Nature Energy; в настоящее время он временно прикомандирован к Международному энергетическому агентству в Париже.

По материалам Gravitricity (https://www.gravitricity.com) и Mining Review (https://www.miningreview.com/energy/gravitricity-energy-system-low-cost-energy-storage/).

Форма обратной связи
Для получения дополнительной информации о решениях, продуктах и услугах компании «ССТэнергомонтаж» заполните, пожалуйста, форму ниже.Наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время.
↑ Наверх