**В Австралии начнут использовать хранение энергии с помощью сжатого воздуха**
Канадская компания Hydrostor дала добро на строительство объекта мощностью 200 МВт в Брокен-Хилле на западе Нового Южного Уэльса.
Планируется, что сооружение Серебряного города — передовой системы хранения энергии со сжатым воздухом (A-CAES) — станет вторым подобным проектом в мире. Его стоимость составит не менее 652 миллионов долларов, из которых 45 миллионов выделит Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии (ARENA). Начало строительства запланировано на конец 2025 года.
**Как будет работать система A-CAES**
В Брокен-Хилле проживает 17 500 человек, а средний спрос на электроэнергию составляет 40 МВт, как сообщает поставщик электроэнергии TransGrid. Система Silver City сможет обеспечить энергией 80 000 домов в часы пик.
A-CAES закачивает сжатый воздух в шахту глубиной 600 метров в подземную пещеру, заполненную водой. Воздух вытесняет воду, которая поднимается по другой шахте в надземный резервуар. Когда требуется электричество, сжатый воздух выталкивается обратно через поверхностную турбину, а сохранённая вода падает обратно в пещеру, создавая энергию.
**Зачем это нужно?**
Чтобы создать запас энергии в периоды перегрузки, говорит Мартин Беккер, старший вице-президент по разработке и развитию Hydrostor. «Строится много мощностей, но не всегда существует потребность в их полной эксплуатации круглосуточно».
Термин «эксплуатация» в контексте электроэнергии означает отправку энергии по линии, чтобы потребители получили питание.
**Преимущества системы A-CAES**
У Брокен-Хилла уже есть две существующие установки возобновляемой энергии: солнечная электростанция Брокен-Хилл мощностью 53 МВт, расположенная в 7 км к западу от города, и ветряная электростанция Сильвертон мощностью 200 МВт, находящаяся в 25 км к северо-западу.
«Если существуют ограничения на линии электропередачи, эта энергия в основном бездействует», — говорит Беккер.
Объект Silver City будет использовать эту бездействующую энергию для работы своего компрессора промышленного масштаба, закачивая воздух на глубину 600 метров под землю, чтобы вытеснить пещерную воду и поднять её на поверхность.
«Когда мы захотим вырабатывать электричество, мы откроем клапан на поверхности под резервуаром, и вода устремится вниз по шахте, выталкивая воздух обратно на поверхность», — объясняет Беккер.
Запатентованная система Hydrostor, называемая «гидростатической компенсацией», поддерживает постоянное давление в хранилище, затопленной полости, находящейся под давлением веса воды. Именно эта система дала название компании.
Турбины работают лучше, когда они нагреты. Тепло, производимое компрессором, сохраняется и хранится в виде горячей воды в изолированных наземных резервуарах, пока не будет использовано для «запуска турбины», говорит Беккер. Это позволяет избежать нагрева турбины с помощью ископаемого топлива и делает систему адиабатической CAES.
**Сравнение с другими системами хранения энергии**
По словам Беккера, проект Silver City похож на гидроаккумулирующую электростанцию. «Это самое близкое к гидроаккумулирующей установке, потому что в ней используется большой напор воды».
Международный эксперт по возобновляемым источникам энергии Майкл Барнард, не участвующий в проекте, сказал, что A-CAES менее эффективен, чем гидроаккумулирующая электростанция.
Барнард говорит, что два других старых комплекса со сжатым воздухом — система мощностью 580 МВт в Германии, построенная в 1970-х годах, и объект мощностью 2 860 МВт в Алабаме, построенный в 1990-х годах — имеют коэффициент полезного действия при возврате электроэнергии, равной 42% и 54% соответственно. Это старые системы CAES, а не A-CAES.
Беккер утверждает, что они рассчитывают на КПД в 60–65%. Для сравнения: у гидроаккумулирующих электростанций этот показатель составляет около 80%. «Намного проще перекачивать воду и приводить в движение турбины с помощью воды, чем сжимать газы и вращать турбины с помощью газов», — говорит Барнард. При использовании гидроаккумулирующих систем потери энергии составляют около 10% в каждую сторону, при использовании сжатого воздуха они увеличиваются до 20% и более.
**Строительство объекта в Брокен-Хилле**
Площадка в Брокен-Хилле будет располагаться на одном из рудников по добыче серебра, свинца и цинка, которые были открыты в 1883 году горнодобывающей компанией, позже ставшей BHP.
Hydrostor использует действующий рудник Perilya Potosi для создания каменного карьера. Твёрдые породы, такие как граниты, непроницаемы. Компания пробурит и взорвёт собственную пещеру, говорит Беккер.
Грузовики будут вывозить обломки на поверхность, используя рампы и туннели рудника, что позволит сэкономить на выемке и взрыве пустоты и удалении породы с помощью подъёмника. В пещеру будут проложены две шахты — одна для воды, другая для воздуха, а доступ в рудник будет перекрыт переборкой, завершив подземные работы.
Расширение потребует повторения процесса и соединения двух пещер. «С немного большим объёмом пещеры и резервуара вы сможете производить на 50% больше энергии на 5–6% больше затрат, потому что это просто строительные работы», — говорит Беккер. Верхняя часть остаётся практически неизменной, потому что у вас всё ещё есть генераторы, турбины, компрессоры, теплообменники одинакового размера. Вы просто добавляете больше топлива в бак, поэтому просто строите больше. Таким образом, за 1 доллар за мегаватт-час это становится гораздо более экономически эффективным.
**Планы на будущее**
Первый в мире коммерческий проект Advanced Compressed Air Energy Storage — Центр хранения энергии Годерич в Онтарио, Канада.
«Продолжительность и масштаб работают на нас», — говорит Беккер.
Рассмотрение возможности масштабирования, когда мощность уже значительно превышает потребности населения Брокен-Хилла численностью 17 500 человек, предполагает, что у Hydrostor есть другие планы на избыточную энергию.
Беккер сказал: «Избыточная энергия, вырабатываемая в рамках проекта Silver City, сверх потребностей региона Брокен-Хилл или мини-сети во время отключения, будет поступать в национальную сеть, увеличивая проникновение возобновляемой энергии в систему».
Способен ли часто ремонтируемый местный энергоgrid выдержать такую нагрузку — это другой вопрос. Единственная связь Брокен-Хилла с национальной сетью после шторма в октябре 2024 года снова работает.
Есть множество других возможных препятствий на пути к успеху. «Бурение подземных скважин рискованно», — говорит Барнард. «Как только вы попадаете под землю, что-то происходит. Вода просачивается откуда-то. Воздух просачивается наружу. Для сжатых воздушных пещер вам нужен влажный верхний слой, который запечатывает все трещины». Брокен-Хилл известен своей сухостью.
Система A-CAES «будет иметь достаточно мощности, чтобы работать на 200 мегаватт в течение 8 часов, около 100 МВт в течение 16 часов, но это не совсем линейно, потому что машины становятся менее эффективными по мере разряда», — говорит Беккер. Так, 25 МВт могут быть обеспечены в течение 32 часов. «У нас есть 1600 мегаватт-часов топлива, но продолжительность зависит от уровня генерации».
Добавить комментарий