Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Решения возобновляемой энергетики - Превышая ваши ожидания
enuaru

Блог

Главная » Блог » Системы накопления энергии - часть 1

Системы накопления энергии: бытовые и промышленные образцы, существующие и перспективные разработки

Из-за непостоянства производства электроэнергии ветрогенераторами или солнечными батареями системы хранения энергии стали важным атрибутом систем энергообеспечения. Накопленная за день электроэнергия подается в сеть вечером или в пиковые моменты потребления, когда генерируемой солнечной электростанцией энергии оказывается недостаточно для нужд потребителя. При этом следует понимать, что система накопления и хранения энергии — это не просто аккумулятор, ведущие мировые компании вкладывают в это понятие несколько другой смысл. Предлагая потребителю комплексное решение, которое включает в себя как собственно аккумуляторы (накопители), так и программные решения, которые обеспечивают контроль за состоянием накопителей и оптимальным распределением нагрузки.

Ниже мы предлагаем обзор мирового рынка систем накопления электроэнергии, мы отобрали самые передовые компании и технологии, чтобы представить вариативность возможных решений и разнообразие имеющейся технической базы. При этом, во время оценки отсекались, возможно, прекрасные и даже революционные идеи, которые сейчас либо просто невозможно реализовать по техническим причинам, либо их внедрение не приносит положительного экономического эффекта. Здесь представлены компании, которые уже сейчас имеют большие возможности и могут представить готовые инновационные решения, а их надежность и перспективность подтверждена «послужными» списками — уже реализованными проектами.

 

Компания Redflow, технология ZCell

Когда австралийская компания Redflow заявила о начале продаж домашних мощных аккумуляторных батарей с жидким электролитом, многие специалисты не восприняли эту информацию серьезно. Впрочем, поступившие в продажу в марте 2016 года первые образцы получили положительные отзывы. Пока компания Redflow ориентируется на внутренний австралийский рынок пользователей солнечной энергии.

Постоянное снижение «зеленого» тарифа на фоне растущих цен на энергоносители делают батареи с жидким электролитом ZCell все более привлекательными для домашнего хозяйства. Разработанная австралийскими инженерами система сохранения энергии основана на цинк-бромной аккумуляторной батарее емкостью 10 кВт. Накапливая энергию от солнечных батарей, онаl отдает её в моменты пиковой нагрузки, а так же в вечерне-ночное время. Среди преимуществ можно отметить:

  • максимально допустимая глубина разряда составляет 100%, при этом разработчики утверждают, что полный разряд никак не сказывается на емкости батареи и её эксплуатационных характеристиках
  • батарея может находиться разряженной очень длительное время, это никак не скажется на её характеристиках
  • емкость батареи практически не изменяется со временем — гарантия на аккумулятор 10 лет
  • в батарею встроена собственная система электрозащиты, кроме того, существующий интерфейс позволяет контролировать и управлять работой системы дистанционно, используя Интернет
  • простота установки — система поставляется в виде моноблока, который просто необходимо поставить внутри или снаружи дома и подключить к сети
  • экологическая безопасность — все элементы аккумулятора подлежат вторичной переработке
  • по своим габаритам — это самая маленькая массово выпускаемая батарея с жидким электролитом.

Основные проблемы, по мнению специалистов, связаны именно с цинк-бромным аккумулятором, которые очень эффективны при длительных циклах накопления и хранения энергии, но при этом не очень оправданы при коротких циклах заряд-разряд. Кроме того, большинство пользователей привыкли ориентироваться на литий-ионные аккумуляторы, что делает дальнейшую коммерциализацию ZCell достаточно проблематичной, особенно за пределами Австралии.

 

Компания Tesla, технология Powerwall and Powerpack

Tesla постепенно становится одним из мировых лидеров в области создания систем хранения энергии. На сегодняшний день Tesla представляет две разновидности таких систем: Powerwall и Powerpack. Первая может использоваться в жилых и небольших офисных помещения, вторая — для работы на предприятиях, способна работать с большими мощностями и для большого количества потребителей.

«Домашняя» Powerwall имеет несколько разновидностей — 7 кВт (стоимость 3 тыс. долларов), 10 кВт (стоимость 3,5 тыс. долларов) и 14 кВт (стоимость 5,5 тыс. долларов, емкости аккумулятора хватит на сутки для энергообеспечения дома с двумя спальнями). Отдельно придется доплатить порядка 1500 — 1600 долларов за установку, инверторы и другие расходные материалы. Габаритные размеры составляют порядка метра в ширину и длину, толщина — около 18 см, вес — 100 кг. Подзарядка аккумулятора возможна как от ветрогенератора или солнечной батареи, так и от бытовой сети. Powerwall может быть установлена внутри или снаружи дома, допустимая температура эксплуатации — от −20 до +43 градусов. Гарантия от производителя — 10 лет.

Мощность промышленной Powerpack составляет 100 кВт, но её конструкция позволяет легко объединять отдельные элементы в крупные системы мощностью до 100 МВт, что хватит для энергообеспечения крупного промышленного объекта. Приблизительная стоимость составит 250 долларов за 1 кВт.

 

Компания Sonnen, технология SonnenCommunity

Компания Sonnen — несомненный лидер немецкого рынка бытовых систем хранения энергии, на сегодняшний день компания реализовала более 10 тысяч домашних систем. Sonnen представляет аккумуляторные батареи емкостью от 2 до 16 кВт/ч, срок службы — не менее 10 тысяч циклов зарядки/разрядки при максимально допустимой глубине разрядки порядка 80%. В последнее время компания выступает не только как производитель оборудования, но и позиционирует себя как поставщик услуг на рынке электроэнергетики.

В ноябре 2015 года компания запустила в Германии амбициозный проект. Платформа SonnenCommunity — это возможность создать виртуальный пул из владельцев солнечных систем и электрических батарей. Излишки электроэнергии, полученной солнечными батареями и не использованные в быту, могут быть распределены среди участников виртуальной сети, например, могут быть направлены на подзарядку аккумуляторной системы у другого владельца, а позже — реализованы на оптовом рынке. Учитывая резкое падение цен на «зеленую» электроэнергию, это позволит её производителям продавать её в реальном времени в момент, когда цены будут наиболее благоприятными. К платформе может подключиться любой пользователь, который приобрел оборудование компании. Sonnen также использует новое программное обеспечение, которое может визуализировать агрегированное хранение в режиме реального времени.

Специалисты рассматривают Sonnen как наиболее реального конкурента Tesla — компания уже продала порядка тысячи систем для домашних солнечных электростанций. Правда, стоимость хранения энергии в системах Tesla ниже, но в Sonnen настаивают на своем преимуществе по сроку службы и количеству циклов заряд/разряд.

 

Компания Panasonic, технология: Smart Towns

В Японии, где ежегодно возводится порядка 1 миллиона новых домов, с 2020 года обязательным станет стандарт Zero Energy Homes (ZEH). Panasonic и другие японские фирмы, прямые конкуренты «Гигафабрики» Tesla, уже многие годы продают местным клиентам готовые решения для домашних солнечных электростанций, в которых система хранение электроэнергия пока предлагается как дополнительная опция.

Компания Panasonic реализует собственный проект «умного» города, расположенного около Йокогамы. Предполагается, что в пределах этого города все домашние солнечные электростанции и системы накопления энергии будут объединены в единую сеть. Это позволит не только обеспечить энергонезависимость города, но и в перспективе — выйти на японский оптовый рынок продажи электроэнергии.

Panasonic — один из крупнейших в мире производителей мощных накопительных батарей, большие объемы производства позволяют компании реализовывать продукцию по очень конкурентной цене. Smart Towns — молодой, амбициозный проект, в котором Panasonic постарается реализовать новые подходы в накоплении и дальнейшем распределении электрической энергии. При этом компания будет опираться на опыт, приобретенный недавно в Канаде, где Panasonic реализовала большой проект «солнечные батареи + аккумулятор». Кроме того, компания реализует несколько проектов по созданию систем хранения электричества для жилых домов в Австралии, хотя и столкнулась там с сильной конкуренцией.

 

Компания NGK Insulators, технология серно-натриевых батарей

Японская компания NGK Insulators одной из первых вышла на мировой рынок систем накопления и хранения электричества с технологией серно-натриевых батарей с жидким электролитом. На сегодняшний день суммарная мощность аккумуляторов, установленный по всему земному шару NGK Insulators, составляет порядка 3 ГВт, в том числе на основе аккумуляторов именно этого типа в Японии создана самая большая в мире сеть накопительных батарей. В период с 2007 по 2010 год на компанию приходилось 66% рынка аккумуляторов для долговременного хранения электричества. Благодаря особенности технологии, серно-натриевые батареи имеют большой срок эксплуатации, но при этом пожароопасны из-за высокой рабочей температуры.

Несмотря на то, что литий-ионные батареи больше подходят для создания масштабных систем хранения электричества, чем аккумуляторы с жидким электролитом, последние еще достаточно долго будут сохранять свои позиции в качестве альтернативной технологии для долговременного накопления электроэнергии. К примеру, совсем недавно компания выиграла тендер на строительство большой системы аккумулирования энергии (35 МВт — 280 МВт) в Италии.

 

Компания: Saft, технология: Intensium li-ion battery

Французская компания Saft стала одним из главных ньюсмейкеров после того, как она была приобретена нефтяным гигантом Total за 1 миллиард долларов — это самая крупка сделка для производителей аккумуляторов. До смены владельца, компания принимала активное участие в проектах по всему миру, создавая системы хранения и управления электроэнергией на основе литий-ионных батарей собственного производства. Основное внимание компания сосредоточила на проектах в отдаленных районах с изначально высокими ценами на электроэнергию. В качестве примера можно привести установку системы мощностью 1,2 МВт для удаленного поселка на Аляске, большая солнечная электростанция в Анахоле (Гавайи), а так же недавно полученный контракт на создание системы накопления энергии на 10 МВт в Пуэрто-Рико.

Специалисты пока осторожно комментируют смену владельца, отмечая, что на первых порах компания, прежде всего по объемам выпускаемой продукции, не сможет конкурировать с такими признанными лидерами отрасли как LG Chem, Samsung SDI, Tesla и Panasonic.

 

Рекомендуем к прочтению:

Системы накопления энергии. Часть 2

Системы хранения энергии


Печать

Остались вопросы по назначению наших услуг?
Оставьте нам заявку. Наши специалисты проконсультируют Вас

Тема вашего запроса
Заказать звонок

^