Всего несколько секунд солнечным апрельским днем прошлого года возобновляемые источники энергии установили рекорд для основной электрической сети Калифорнии, обеспечив мощность, покрывающую 94,5% спроса. Этот момент был воспринят как важный этап на пути к декарбонизации. Но что произойдет, когда солнце зайдет, а ветер прекратится?
Управление колеблющейся выработкой возобновляемых источников требует дешевых систем хранения энергии на часы, а то и на несколько суток. С этой задачей могут справиться новые типы аккумуляторов на основе железа.
Американская компания ESS из штата Орегон, чьи батареи способны запасать энергию от четырех до двенадцати часов, запустила свои первые проекты в масштабах сети еще в 2021 году. Конкурент, базирующаяся в Массачусетсе Form Energy, привлекшая в 2021 году 240 миллионов долларов, предлагает аккумуляторы, накапливающие энергию до 100 часов. Их первая установка — пилотная установка мощностью один мегаватт в Миннесоте — должна быть введена в эксплуатацию в 2023 году.
Обе компании используют батареи с применением железа — одного из самых распространенных материалов на планете. Это означает, что их решения в конечном итоге могут оказаться дешевле других кандидатов на хранение энергии в сетях, таких как литий-ионные или проточные ванадиевые батареи. В Form заявляют, что их аккумуляторы в перспективе могут стоить всего 20 долларов за киловатт-час, что ниже даже самых оптимистичных прогнозов для литий-ионных систем на ближайшие десятилетия.
Тем не менее, остаются нерешенные проблемы: железные батареи, как правило, обладают низкой эффективностью, из-за чего значительная часть закачанной энергии не может быть возвращена. Нежелательные побочные реакции также могут приводить к их деградации со временем. Однако, если системы на основе железа удастся широко развернуть при достаточно низкой стоимости, они смогут обеспечить электричеством значительную часть мира, работающую на возобновляемых источниках.
В рамках нашей серии «10 прорывных технологий» предлагаем ознакомиться с амбициозными планами ESS по установке железных аккумуляторов для хранения энергии в глобальном масштабе.
