У Нідерландах стартував проєкт, який може перевернути уявлення про те, як Європа буде зберігати енергію в найближчі десятиліття. У партнерстві з провідним національним енергетичним концерном розробники приступили до будівництва масштабного енергонакопичувача ємністю 1 гігават-година. Це найбільший у Європі проєкт довгострокового зберігання енергії (LDES), заснований на технології «залізо-повітря».

Комплекс покликаний вирішити одну з головних проблем сучасної енергетики: нестабільність відновлюваних джерел. Вітрогенератори в Північному морі не завжди працюють з необхідною інтенсивністю, а сонце не світить цілодобово. Саме для нівелювання цих добових та сезонних коливань і створюється нова система.

Як працює «іржава» батарея

В основі нової установки лежить принцип оборотного окислення заліза. Замість дорогих і дефіцитних компонентів, що використовуються у звичних літій-іонних акумуляторах, тут застосовуються доступні хімічні елементи. Процес роботи системи поділено на два цикли:

  • Режим генерації (розрядка): Коли енергія потрібна, система забирає кисень із повітря. Це запускає контрольоване окислення металевого заліза всередині ячійок, внаслідок чого електрони надходять у мережу.
  • Режим акумуляції (зарядка): Надлишок енергії від вітряків та сонячних станцій подається на електроди. Оксид заліза (фактично, іржа) відновлюється до чистого металу, а кисень повертається в атмосферу.

Головна технологічна перевага цієї схеми — час. Якщо стандартні промислові літійові системи здатні віддавати енергію протягом 2–4 годин, то залізо-повітряна установка розрахована на безперервну роботу від 100 до 150 годин. Це дозволяє системі покривати енергетичні потреби навіть протягом цілого тижня.

Економіка та безпека

Економічна доцільність проєкту очевидна. За оцінками аналітиків, капітальні витрати на створення 1 кВт·год ємності в таких системах можуть бути в 10 разів нижчими, ніж у літійових аналогів. Секрет криється в матеріалах: відмова від кобальту, нікелю та літію на користь комерційного заліза та водного електроліту значно здешевлює конструкцію.

Крім того, залізо-повітряні ячійки позбавлені головної вади літійових батарей — ризику термічного розгону. Це виключає ймовірність масштабних пожеж і дозволяє розміщувати сховища в безпосередній близькості від великих промислових зон та вузлів споживання, не турбуючись про безпеку.

Роль у енергобалансі Європи

Розгортання буферних потужностей у Нідерландах продиктоване необхідністю вирішити проблему волатильності вітрогенерації. Без таких накопичувачів ринок стикається з двома крайнощами: від'ємними цінами на електрику під час сильного вітру та дефіцитом потужності під час затяжного штилю (феномен Dunkelflaute).

У контексті Європейського зеленого курсу масштабування таких систем LDES розглядається як критичний крок. Мета — до 2030 року зменшити залежність країн ЄС від резервних газотурбінних електростанцій, які традиційно використовуються для згладжування піків споживання, і зробити перехід на «зелену» енергію по-справжньому стабільним.