Последняя энергетическая установка, аккумулирующая энергию в виде сжатого воздуха (compressed air energy storage, CAES), была сдана в эксплуатацию в 1991 году. Малая распространенность такой, весьма эффективной и перспективной технологии, объясняется достаточно серьезными трудностями в ее практической реализации. Но, на прошедшей неделе компания SustainX, находящаяся в Сибруке, Нью-Хэмпшир, продемонстрировала новое решение, способное вернуть интерес к технологиям аккумулирования энергии в виде сжатого воздуха и обеспечить массовое использование этой технологии в энергетике любой части земного шара.

В имеющихся на сегодняшний день CAES-технологиях с помощью электрического компрессора воздух под высоким давлением закачивается в подземные полости естественного происхождения. Закачка воздуха осуществляется в ночное время, когда уровень энергопотребления находится на минимуме. Днем, в моменты пикового энергопотребления, воздух выпускается из резервуаров, нагревается с помощью природного газа и вращает турбину, связанную с электрогенератором.

Преимущества такой технологии заключаются практически в неограниченном количестве хранимой энергии и в относительно низкой стоимости сооружения такой установки. Энергетические CAES-установки в настоящее время используются в Макинтоше, Алабама, где для хранения сжатого воздуха используется сеть подземных горных выработок, и в Huntorf, Германия, где воздух закачивается в сеть бывших соляных шахт.

Специалисты компании SustainX подошли к реализации технологии CAES немного с иной стороны. Вместо использования подземных полостей естественного происхождения они закачивают сжатый воздух в специальные резервуары, изготовленные из труб большого диаметра, используемых для строительства газопроводов.

Это означает, что подобные CAES-станции можно будет размещать в любой точке, а не только там, где существуют подходящие для этого полости естественного происхождения.

Рис. 1.

В настоящее время у компании SustainX имеется демонстрационная энергетическая установка S165, которая может аккумулировать 1.65 мегаватт-часов электроэнергии. В роли компрессора и привода генератора используется модернизированный дизельный двигатель, связанный с электродвигателем на постоянных магнитах, который может выступать в роли электрического генератора.

Основное отличие технологии компании SustainX от других CAES-технологий заключается в том, что весь процесс сжатия и последующего расширения воздуха производится при постоянной температуре и не требует использования природного газа для нагрева. К тому же, для увеличения количества сохраняемой энергии не потребуется никаких сложных решений, для этого нужно будет только установить дополнительные емкости для сжатого воздуха.

Такие системы предназначены в первую очередь для использования в системах получения экологически чистой энергии из возобновляемых источников, таких как солнечные, ветровые, приливные и морские электростанции.

А первыми покупателями таких систем станут энергетические компании из азиатского региона и других регионов, где наблюдается высокая цена на природный газ. Компания SustainX планирует поставить свои первые системы, мощностью от 10 до 20 мегаватт, способные запасти энергию на 4–6 часов, в Китай уже в начале следующего года.