Vai gaisa baterijas izspiedīs ūdeņraža šūnas?

Ir uzsākta būvniecība pasaulē lielākajam akumulatoram, kas uzglabās atjaunojamo elektroenerģiju un samazinās SEG emisijas. Kā enerģijas uzkrāšanas veids tiks izmantots šķidrais gaiss.

Vēja un saules enerģijas izmantošana, lai ražotu enerģiju, ir būtiska, lai risinātu klimata ārkārtas situācijas, taču šie resursi ne vienmēr ir pieejami vai ir pieejami vairāk kā tiek patērēts. Tādēļ šīs enerģijas uzglabāšana ir nozīmīga.

Netālu no Mančesteras, Lielbritānijā, ir uzsākta būvniecība projektam, kas izmantos pārražoto enerģiju no vēja un solārajiem parkiem, lai uzglabātu to šķidrā gaisa baterijā. Jaunais sašķidrinātā gaisa projekts būs lielākā enerģijas krātuve pasaulē, izņemot sūknētās hidroshēmas, kurām ūdens uzglabāšanai ir nepieciešams kalnu rezervuārs.

Sašķidrinātā gaisa enerģijas krātuve (Liquid Air Energy Storage, LAES) strādā līdzīgi kā saspiesta gaisa enerģijas krātuve (Compressed Air Energy Storage, CAES). LAES ņem filtrētu apkārtējo gaisu un uzglabā to, lai to varētu izmantot elektrības ražošanai vēlāk, tāpat kā CAES. Bet LAES gaisu šķidrina (pie -196°C gaiss no gāzes kļūst par šķidrumu) nevis to saspiež, kas rada priekšrocības uzglabāšanā. Saspiesta gaisa uzglabāšanai parasti ir nepieciešama masīva pazemes kaverna, bet LAES pietiek ar zema spiediena uzglabāšanas tvertnēm.

Jaunā šķidrā gaisa akumulators, ko izstrādājusi Highview Power, paredzēts uzsākt darbību 2022. gadā, un tas piecas stundas no vietas spēs nodrošināt līdz 200’000 mājsaimniecībām (50 MW/250 MWh). Ķīmiskās baterijas (LiFePo4, NCM, u.c., kas atrodamas iekš telefoniem, datoriem un elektroauto) ir vajadzīgas pārejai uz nulles oglekļa pasauli, un tās strauji kļūst lētākas, taču tās var uzglabāt salīdzinoši nelielu daudzumu elektroenerģijas.

Gaiss ir visur pasaulē. Galvenais konkurents patiesībā nav citas uzglabāšanas tehnoloģijas, bet gan fosilais kurināmais, jo cilvēki joprojām dīvainā kārtā vēlas turpināt celt gāzes un ogļu spēkstacijas.

Highview Power izpilddirektors Havjers Kavada

Lielbritānijas valdība tiek mudināta ekonomikas atveseļošanos no koronavīrusa pandēmijas veicināt ar zaļām investīcijām. Kanclers Rishi Sunak ziņo, ka plāno “zaļo rūpniecības revolūciju”. Lielbritānijas valdība ir atbalstījusi šo projektu ar 10 miljonu sterliņu mārciņām (~11 miljoni eiro).

Šī revolucionāri jaunā iekārta veido daļu mūsu virzības uz bezizmešu nākotni, palielinot Lielbritānijas elektrotīkla elastīgumu un radot zaļās industrijas darba vietas Mančestras apgabalā.

Šādi projekti palīdzēs mums apzināties mūsu atjaunojamo enerģijas avotu pilnu vērtību, nodrošinot, ka mājsaimniecības un uzņēmumi joprojām tiek apgādāti ar zaļo enerģiju, pat ja saule nespīd un vējš nepūš.

Lielbritānijas Enerģētikas un tīras izaugsmes ministrs Kwasi Kwarteng

Lielbritānijas elektrības tīkls galvenokārt tiek līdzsvarots ar gāzes un ogļu TEC, kas rada SEG emisijas. Valstij ir nepieciešams ievērojami palielināt pieejamo atjaunojamās enerģijas īpatsvaru, kas šobrīd ir 30% apjomā, un tāpēc ir nepieciešamība arī pēc lielām uzglabāšanas sistēmām.

Visticamāk, būs nepieciešama viena vai vairākas vidēja termiņa un ilgtermiņa elektroenerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas, lai aizpildītu plaisu tirgū. Šķidrā gaisa enerģijas uzkrāšana ir viena no izvēles iespējām.

LAES sistēmas attīstība un pielāgojamība sniedz tai iespēju būt konkurētspējīgai, pierādot, ka ar palielinātu mērogu var samazināt izmaksas.

100 MW sistēmai mēs aprēķinām, ka uzglabāšanas izmaksas ir 100 $/MWh. Es paredzu, ka 10 gadu laikā mēs sasniegsim 50 $/MWh. Tas ir ļoti iespējams.

Grupas Energy Systems Catapult enerģijas uzkrāšanas eksperts Alekss Bakmens

Hidroakumulāciju ierobežo nepieciešamība pēc kalnu rezervuāra, savukārt gravitācijas uzkrāšana – kur tiek pacelts svars un, nolaižot to, tiek darbināts ģeneratorus – ir mazāk attīstīta, tāpat kā liela apjoma ūdeņraža degvielas ražošana no zaļās enerģijas. Pašreizējās labākās ūdeņraža sistēmas strādā ar 55% efektivitāti, bet LAES spēj sasniegt 70% efektivitāti, piedāvājot ievērojami zemākas būvniecības un uzturēšanas izmaksas.

Highview attīsta citas vietnes Lielbritānijā, kontinentālajā Eiropā un ASV, tostarp Vērmontā, taču Mančestras projekts būs pirmais. Highview akumulators uzglabās 250 MWh enerģijas, gandrīz divreiz vairāk, nekā akumulē lielākais ķīmiskais akumulators, kuru Tesla uzcēla Austrālijas dienvidos. Jaunais projekts atrodas Traffordas enerģijas parkā, kur atrodas arī Karringtonas ar gāzi darbināma enerģijas rūpnīca un slēgta ogļu spēkstacija.

Pirmais noteikti ir vissvarīgākais, un tāpēc mēs patiešām augstu vērtējam Lielbritānijas valdības drosmīgo soli izmantot Lielbritānijas tehnoloģiju, lai atrisinātu Lielbritānijas problēmas un pēc tam eksportētu tehnoloģiju visā pasaulē.

Highview Power izpilddirektors Havjers Kavada

Projekta izmaksas ir 85 miljonus sterliņu mārciņu (~93 miljoni eiro). Paredzams, ka rūpnīcas kalpošanas laiks būs 30–40 gadi.