Испытания мембранно-электродного блока ванадиевой проточной редокс-батареи. Фото предоставлено лабораторией ЭМХИТ РХТУ им. Д.И. Менделеева
Мировая энергетика становится все более «зеленой» и «умной». Во-первых, в развитых странах растет доля энергии, получаемой из возобновляемых источников, – например, в Германии она составляет уже 43%, и это не предел. Во-вторых, современные технологии позволяют более гибко управлять выработкой и потреблением энергии. Для «зеленых» электростанций некоторых типов это особенно актуально.
Когда светит солнце и дует ветер, солнечные батареи и ветряки могут вырабатывать больше энергии, чем нужно сейчас потребителям. Зато в безветренную погоду или ночью этот показатель падает до нуля. Между тем потребителям электричество требуется всегда. Логичное решение – на пике выработки сбрасывать излишки энергии в аккумуляторы, чтобы использовать после. Электростанциям, работающим на стабильных источниках топлива, – скажем, атомных – это позволяет, наоборот, выдавать энергию ровно, не подстраиваясь под, допустим, суточные колебания энергопотребления.
Понятно, что такие аккумуляторы должны быть очень, очень большими. Например, компания Tesla Илона Маска в 2017 году построила в Южной Австралии как раз для стабилизации работы местных энергосетей крупнейшую в мире литий-ионную батарею емкостью в 194 мегаватт-часов. При полной зарядке аккумулятор может обеспечивать электричеством до 30 тысяч домов в течение часа. Присоединена эта батарея к ветряной электростанции.
Эта супербатарея, будучи литий-ионной, работает по той же технологии, что и маленькие батарейки в наших смартфонах и планшетах. Но в своем нынешнем виде эта технология имеет ряд недостатков и ограничений, которая делает ее не самой удачной для массового использования в «умной» энергетике.
