В столице Объединенных Арабских Эмиратов Абу-Даби реализован масштабный проект по хранению энергии с использованием серно-натриевых (NAS) аккумуляторов японского производителя NGK Insulators.
Пятнадцать аккумуляторных систем были установлены в десяти разных географических точках — в общей сложности 108 МВт (12 систем по 4 МВт и три системы по 20 МВт) и 648 МВт*ч, при этом каждая из систем является «шестичасовой», то есть способной выдавать заявленную мощность в течение шести часов. Официальное правительственное информационное агентство Эмирейтс назвало этот проект «крупнейшей в мире виртуальной аккумуляторной станцией».
Представитель NGK отмечает, что термин «виртуальный» в данном случае является корректным — в том смысле, что 15 систем в 10 разных местах «могут управляться как единое предприятие, хотя, конечно, они могут контролироваться индивидуально, когда необходима локальная поддержка сети». Главным инструментом, обеспечивающим единое управление всеми указанными устройствами, является контроллер CISC (Centralised Integrated System Controller), установленный в диспетчерской в Mussafah, промышленном районе Абу-Даби. Системы «готовы к управлению со стороны Системного Оператора», отмечает NGK.
Комплекс накопителей суммарной мощностью 108 МВт и емкостью 648 МВт*ч поможет балансировать нагрузку в системе Абу-Даби в дневное время, а также обеспечит резерв в случае перебоев в работе сети. Как и во многих других проектах систем хранения энергии, система NGK нацелена прежде всего на снижении нагрузки в периоды пикового спроса.
По словам представителя NGK, проект изначально планировался в целях отсрочки инвестирования в тепловую генерацию, снижения затрат на эксплуатацию и обслуживание сети (O&M), повышения общей эффективности системы, а также для того, чтобы исключить использование дизеля в часы пиковой нагрузки. Однако в процессе реализации в проект были добавлены и другие услуги: контроль частоты, напряжения и оперативный резерв.
Почему NAS, а не Li—ion?
В настоящее время во всём мире реализуется множество сетевых проектов по хранению энергии с использованием литий-ионных батарей, однако применение серно-натриевых аккумуляторов, позволяющих сдвигать пик потребления на шесть часов, является «обязательным для отсрочки инвестиций в тепловую генерацию», считает представитель NGK.
«Развертывание 1 МВт аккумуляторных систем хранения энергии позволяет избежать инвестиций в около 1,1 МВт парогазовых тепловых электростанций», при этом затраты на эксплуатацию и обслуживание аккумуляторных систем «значительно ниже», чем те же затраты для тепловых электростанций.
По информации NGK, шесть часов хранения в каждом элементе NAS накопителя снижает общую стоимость системы по сравнению с литиевыми батареями. Литий-ионные системы, как правило, содержат в себе несколько аккумуляторов, обеспечивающих один час хранения, что «увеличивает затраты на интеграцию». Аккумуляторные системы NAS также менее чувствительны к внешним температурным условиям. Нет необходимости в кондиционировании воздуха для поддержания нужной рабочей температуры элементов — в отличие от литиевых батарей, батареи NAS изолированы и работают при температуре около 300 градусов Цельсия.
Батареи NAS надежны при интенсивном использовании – ежедневной зарядке/разрядке от 0% до 100%. Ожидается, что батареи будут работать «15 лет без деградации на системном уровне».
В ноябре прошлого года в Германии концерн EWE ввёл в эксплуатацию накопитель энергии, в котором использована комбинация литий-ионных и серно-натриевых аккумуляторов. Оборудование спроектировали и поставили японцы, предприятия концерна Hitachi при финансовой поддержке японского государственного агентства NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). Как поясняли тогда японские инженеры, литий-ион — это «спринтер», способный мгновенно заряжаться и отдавать заряд, а серно-натриевые аккумуляторы — это «марафонцы», лучше подходящие для более длительного хранения энергии.