Как жидкий воздух может решить энергетическую загадку Великобритании

Highview Power считает, что у нее есть новаторское решение для прерывистой возобновляемой энергетики.

Каждый год Великобритания добавляет тысячи мегаватт возобновляемой энергии в свой энергетический баланс, стремясь достичь своей цели по нулевым выбросам углекислого газа к 2030 году.

Но по мере того, как доля энергии ветра, солнца и приливов растет, растет и затяжная проблема прерывистой энергетики.

Одним из решений является перепроизводство электроэнергии в ветреные и солнечные дни и подача ее обратно в сеть, когда в возобновляемой энергии наступает затишье. Но как?

Компания Highview Power, базирующаяся в Лондоне, считает, что у нее есть решение: использовать криогенный жидкий воздух для хранения электроэнергии до тех пор, пока она не понадобится.

Новаторская технология работает путем сжатия воздуха в жидкость и последующего охлаждения его почти до минус 200°C.

Жидкий воздух хранится в изолированном резервуаре под низким давлением, который выполняет функцию накопителя энергии. Когда требуется электроэнергия, жидкий воздух забирается из резервуара и накачивается под высоким давлением.

Накопленное тепло ожижителя воздуха передается жидкому воздуху через теплообменники и промежуточный жидкий теплоноситель. При этом вырабатывается газ под высоким давлением, который затем используется для привода турбины и выработки электроэнергии.

Генеральный директор Руперт Пирс говорит, что потери энергии во время процесса составляют около 50%, но большая часть отходов происходит за счет тепла, которое можно восстановить, что увеличивает его потенциал примерно до 70%.

«Это будет иметь огромное значение для стоимости энергии для потребителей, потому что, конечно, наши отечественные суверенные возобновляемые источники энергии намного, намного дешевле, чем любая другая форма генерации», - говорит он.

Теперь компания планирует привлечь 400 миллионов фунтов стерлингов для строительства первой в мире станции по хранению энергии в жидком воздухе коммерческого масштаба недалеко от Манчестера к концу 2024 года.

Компоненты завода будут в основном изготовлены из стали, что означает меньший спрос на опасные или редкие материалы, например, те, которые используются в ядерных или аккумуляторных решениях. Если растение протекает, оно будет пропускать воздух. «И, несмотря на огромные перепады температур, требования к техническому обслуживанию невелики», — говорит Пирс.

Тем не менее, для этого нужно зарабатывать деньги. По оценкам Пирса, 3,5 тераватт-часа энергии, достаточные для обеспечения электроснабжения города Ливерпуля, будут потрачены впустую в 2022 году, поскольку сеть не сможет справиться с избыточной энергией ветра.

Когда это происходит, ветряным электростанциям платят за то, чтобы они не работали. Благодаря технологии Highview эта избыточная мощность может быть сохранена. Вместо этого Highview будет платить за заправку своих резервуаров, поскольку это будет дешевле, чем расплачиваться за ветряные электростанции.

Затем, когда спрос превысит предложение, он сможет запустить свои турбины и обеспечить электроэнергией сеть.

«Мы можем обеспечить им гибкий спрос, мы можем предоставить им долгосрочное хранение, чтобы мы могли стать стратегическим резервом для Великобритании», — говорит он.

Завод Highview в Кэррингтоне будет иметь мощность 30 мегаватт и хранить 300 мегаватт-часов электроэнергии.

По словам Пирса, у компании есть 200 патентов для защиты своей технологии, хотя он надеется, что они им не понадобятся.

«Я не теряю сон из-за конкуренции просто потому, что рыночные возможности настолько велики. Мы планировали разместить оборудование на сумму 10 миллиардов фунтов стерлингов только в Великобритании, а наши потребности в хранении энергии составляют менее 50 процентов Великобритании. ."

Пирс присоединился к Highview Power после 16 лет работы в спутниковой компании Inmarsat и ушел, когда она была куплена. До этого он был партнером юридической фирмы Linklaters.

«Когда я увидел эту компанию, я был очень воодушевлен ее обещаниями», — говорит он.

Эта технология конкурирует с гидроаккумулирующими гидроэлектростанциями, которые используют избыточную мощность для перекачки воды вверх и выпускают ее через турбины для выработки электроэнергии.

Проблема в том, что для работы гидроэлектростанций нужны два озера и несколько гор, что делает их непригодными для большей части мира, говорит профессор Юлонг Дин из Бирмингемского университета, который изобрел технологию хранения энергии в жидком воздухе, которую Highview коммерциализирует.

«Вы можете хранить гораздо больше энергии в пределах заданного объема или заданного веса по сравнению с гидроэлектростанцией с насосом», — говорит профессор Дин. По его словам, утечка также очень незначительна, возможно, менее 0,1% в день. Как и в случае с гидронасосом, для начала производства необходимо уведомить за несколько минут, а питание сети должно быть подано в течение миллисекунд.