Хотите сохранить энергию? Считайте деньги

Российская компания "Элтон", резидент фонда "Сколково" в кластере энергоэффективных технологий, известна своими разработками в области сохранения электроэнергии давно. На этот раз материалом, который заинтересовал компанию, как компонент суперконденсатора, стал свинец. Но что здесь нового? В "Элтоне" уверяют: есть одно существенное качество — цена.

Фото:

Рассказывает директор проекта Сергей Уляхин:

"Значительную роль в повсеместной коммерциализации систем хранения энергии играет стоимость. Рассмотрим такой пример: согласно расчетам НИИ Электроэнергетики США (EPRI), текущие потребности североамериканского рынка в стационарных накопителях энергии стоимостью до 500 долл. США / 1 кВт*ч составляют порядка 34 ГВт. Однако если стоимость вырастает в 2 раза — до 1000 долл. США / 1 кВт*ч, то потребности рынка уменьшаются более, чем на порядок — до 2.5ГВт.

Основной концепцией или даже доктриной данного проекта является создание именно дешевого накопителя энергии. Причем многие исследования накопителей и рынков для них не учитывают такой показатель, как стоимость владения системой хранения энергии. А значительную роль в формировании этого показателя играет циклический ресурс источника тока.

Также при оценке экономической эффективности от внедрения источника тока нужно учитывать и то, на какое количество циклов рассчитана система, подключенная к такому накопителю. Если взять за основу показатель установленной энергии и поделить его на количество циклов, в течение которых источник будет работать без деградации, то самым дешевым накопителем энергии окажется симметричный суперконденсатор — около $0.05 / кВт*ч /цикл, несмотря на дороговизну с точки зрения капитальных затрат — более 10 000 долл. США / кВт*ч. И это благодаря их длительному циклическому ресурсу — порядка 1 млн циклов. Но не везде требуется такое большое количество циклов. Если, например, в какой-либо системе накопитель отработает лишь 1000 или 10 000 циклов, то симметричные суперконденсаторы в такой системе окажутся просто "золотыми".

Да, наши системы больше и тяжелее по сравнению с широко распространенными в настоящее время литий-ионными аккумуляторами — примерно в 1,5 — 2 раза по объему и в 2-3 раза по массе, но применительно к стационарным накопителям эти характеристики, как правило, отодвигаются на второй и даже третий план.

За счет применения дешевых и широко распространенных материалов и технологий асимметричные суперконденсаторы "Элтон" на основе свинцово-кислотной электрохимической системы обеспечивают стоимостные показатели на уровне 3 руб/кВт*ч/цикл, что является одним из самых низких значений среди устройств подобного типа.

Нам также часто задают вопрос — а не опасен ли свинец? Мы считаем, что весьма безопасен при условии соблюдения соответствующего экологического законодательства. Дело в том, что в странах Европы и США более 95 процентов всех произведенных аккумуляторов идет на переработку. У нас же многие просто выбрасывают их на свалку, тем самым сильно загрязняя окружающую среду.

Поэтому если граждан мотивировать сдавать аккумуляторы на переработку (большими штрафами, выкупом аккумуляторов), то свинцовые аккумуляторы можно будет считать самым экологичным видом химических источников тока. И все потому, что современные технологии переработки свинцово-кислотных аккумуляторов достигли такой стадии, когда более 98 — 99 процентов материалов возвращаются в производство, что пока недостижимо ни для одного коммерчески доступного источника тока.

Накопители энергии компании "Элтон" в этом направлении ее разработок по конструкции аналогичны свинцово-кислотным аккумуляторам, поэтому можно будет применять (с минимальными изменениями) существующие технологии переработки, а также достигать таких же высоких показателей возврата материалов.

Системы, которые будут построены на основе новых электрохимических конденсаторов "Элтон", могут использоваться, в частности, в так называемых буферных накопителях энергии, без которых невозможно представить будущую цепочку производства, хранения, передачи и распределения электроэнергии. А то, что так будет, свидетельствуют многие факты: все большую роль в развитых странах начинают играть альтернативные источники энергии, активно развиваются интеллектуальные сети (Smart Grid). Такие накопители могут быть использованы и коммерческими, и индивидуальными потребителями, обеспечивая их энергетическую независимость, либо предоставляя дополнительные мощности в труднодоступных или слабо обеспеченных электроэнергией регионах.

Асимметричные свинцово-кислотные суперконденсаторы "Элтон" прошли испытания в признанных лабораториях мира, где получены соответствующие технические заключения. Следующая задача — организация опытного производства, создание тестовых накопителей и их полевые испытания. Данная задача решается в настоящее время".