Активное развитие энергетики на базе ВИЭ, в первую очередь солнечных и ветровых электростанций, давно стало главным трендом мировой электроэнергетики, соответственно, особенно актуальны проблемные вопросы, связанные с эксплуатацией источников «зеленой энергии». Ключевой недостаток СЭС и ВЭС – нестабильность и нерегулируемость их выработки из-за зависимости от погодных условий. Решение кроется в использовании совместно с ВИЭ-электростанциями накопителей энергии. Отработка технологий создания таких накопителей – важная задача, над которой работают тысячи ученых и инженеров по всему миру. Центр компетенций по возобновляемой энергетике РусГидро планирует внести свой вклад в развитие этого перспективного направления, приступив к реализации не имеющего аналогов в России пилотного проекта по созданию гибридной системы накопителей энергии (СНЭ).

Создаваемая система будет состоять из литийионного накопителя емкостью 20 кВт·ч и проточного накопителя (редоксбатареи) емкостью 30 кВт·ч, интеллектуальной системы управления накопителями и гибридных инверторов. Совместное использование даст возможность объединить преимущества двух видов накопителей: литийионные батареи позволят легко наращивать мощность, а проточный накопитель – энергоемкость устройства.

Если литийионные аккумуляторы широко применяются и хорошо знакомы каждому, у кого есть смартфон, то проточные батареи не столь известны. В них электролит заряжается, протекая между анодом и катодом, и хранится в отдельных емкостях. При разрядке электролит прокачивается насосом в обратном направлении. Таким образом, емкость аккумулятора ограничивается только размером баков для электролита и может наращиваться независимо от мощности, что и является основным преимуществом накопителей этого типа. Проточные батареи уже сейчас применяются в системах накопления в электроэнергетике и продолжают активно совершенствоваться.

Система накопления энергии будет реализована в контейнерном исполнении, что облегчает ее транспортировку и монтаж. Ее разместят во Владивостоке, на острове Русском. Гибридная СНЭ будет работать совместно с солнечной электростанцией мощностью 30 кВт. В перспективе такие системы могут стать частью энергокомплексов на основе ВИЭ в удаленных дальневосточных поселках. К настоящему времени заключен договор на поставку и монтаж оборудования. Ввод системы в опытную эксплуатацию запланирован в конце 2020 года.

Существенными преимуществами использования проточных накопителей являются пожаро- и взрывобезопасность, а также отсутствие необходимости в их обслуживании. Кроме того, в отличие от литийионных и свинцовых накопителей электролит в проточных накопителях не деградирует. С помощью проточных накопителей можно будет запасать энергию на несколько часов, что позволит реже запускать дизель-генератор. Все эти факторы помогут в решении вопроса электроснабжения изолированных и удаленных районов.

На опытной установке мы отработаем в течение года возможные режимы работы, создадим инструкции и руководство по эксплуатации данных систем накопления. Также планируем провести эксперимент с российским электролитом, что позволит значительно снизить затраты.