Первая в мире аккумуляторная батарея возобновляемой энергии на основе сжиженного воздуха заработала в Китае

Возобновляемая энергия решает экологические проблемы, но создает технические. Основная проблема – неустойчивый характер производства, тогда как в современном мире электроэнергия должна поставляться непрерывно и с гарантированной мощностью. Сглаживать колебания производства можно не только с помощью электрических батарей, но и многими интересными способами – от нагрева кирпичей до сжатия воздуха – и сжижать его.

Так, в пустыне Гоби на северо-западе Китая, недалеко от города Голмуд в провинции Цинхай, появилась конструкция, способная перевернуть представления о хранении энергии в 21 веке. Здесь воздух не просто сжимается – он охлаждается до -194°C, превращаясь в жидкость, способную хранить энергию в одном из самых холодных состояний природы.

Проект, получивший название Super Air Power Bank, является работой China Green Development Investment при участии Института физики и химии Китайской академии наук (ТИПК-КАС) и является первым в мире крупным хранилищем энергии на сжиженном воздухе. Когда энергия ветра или солнца избыток, она используется для сжатия и охлаждения воздуха до жидкого состояния, а когда потребность в электроэнергии увеличивается, этот жидкий воздух снова превращается в газ, расширяясь более чем в 750 раз, приводя в движение турбины для выработки электроэнергии.

Технические данные впечатляют: каждый цикл производства энергии может обеспечить до 600 МВтч за 10 часов, а за год объект сможет производить около 180 ГВтч, что сопоставимо с энергопотреблением около 30 000 домохозяйств в год.

Это не просто батарея, а гигантское термодинамическое накопительное устройство, которое сглаживает резкие пики и спады производства возобновляемой энергии, помогая стабилизировать энергосистему, когда ветер утих, а солнце скрылось за горизонтом. В данном случае объект подключен к солнечной электростанции мощностью 250 мегаватт в пустыне Гоби.

Важно отметить, что такие объекты являются новаторскими в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. В то время как мир зависит от химических батарей или гидроэлектростанций для хранения энергии, Китай продвигает альтернативу, основанную на фундаментальных физических процессах сжатия и расширения воздуха. Эта технология может стать ключевым элементом будущей энергетической инфраструктуры, в которой энергия из возобновляемых источников будет храниться эффективно, надежно и без дефицита редких материалов, характерного для литий-ионных батарей.

Китай — не единственная страна, разрабатывающая технологию хранения энергии в сжиженном воздухе (ЛАЭС). В сентябре команда Корейского института машиностроения и материалов (КИММ) провела первую в стране крупномасштабную операцию по хранению энергии сжиженного воздуха, произведя 10 тонн ее за один день. Тем временем в Великобритании хранилище LAES в Кэррингтоне, Манчестер, планируется завершить в 2026 году и ввести в эксплуатацию поэтапно. Эффективность китайского проекта Super Air Power Bank достигает 95%, но общий КПД всей системы не превышает 55%. На самом деле, это не так уж и плохо.