Стартап Energy Vault придумал оригинальный способ хранения чистой энергии. Заинтересованность в этой технологии демонстрируют инвесторы со всего мира.

Игорь Петров Армандо Момбелли

Перевод на русский и оригинальная адаптация: Игорь Петров. 

Идея кажется тривиальной, но попробуйте-ка сами придумать нечто похожее по простоте и элегантности. Как можно аккумулировать возобновляемую энергию? А что если поднять при помощи зелёной энергии на специальных тросах ряд особым образом скомпонованных бетонных блоков и потом, если это необходимо для выработки электроэнергии, дать им медленно спускаться вниз под воздействием бесплатной и чистой энергии гравитации? Этот революционный способ аккумулирования энергии придумал стартап Energy Vault из кантона Тичино. Инвесторы и клиенты со всего мира уже демонстрируют огромную заинтересованность в этой технологии.

Возобновляемые источники чистой энергии — всё это хорошо, правильно, прогрессивно и замечательно. Но что делать, если нет солнца, а ветер утих? Стартап-компания Energy VaultВнешняя ссылка, как кажется, нашла ответ на один из центральных вопросов, который постоянно ставится скептиками, а именно: как обеспечить долговременное хранение чистой энергии? До недавнего времени отрицательный ответ на него был главным аргументом в пользу безальтернативности ядерной энергии и минерального топлива, мол, хранить нельзя, а зимними ночами солнечная энергетика не работает.

Вопрос хранения энергии — это и в самом деле «ахиллесова пята» возобновляемых источников энергии. Солнечная энергия и электричество из ветра играют все более важную роль в рамках национальных стратегий перехода на устойчивое развитие, в том числе и в энергетической области. В Германии недавно объем такой чистой энергии впервые установил очередной рекорд. Без резкого прогресса в области возобновляемых чистых источников энергии задача сократить степень использования ископаемого топлива выглядит нерешаемой. Однако еще одной проблемой остается вопрос о том, как хранить возобновляемую энергию и как такая энергетика могла бы быть приспособленной к колебаниям интенсивности энергопотребления в течение дня.

«Два года назад мы начали искать решение этой проблемы», — говорит Роберт Пикони (Robert Piconi), управляющий директор компании Energy Vault. При этом его компания изначально не хотела вкладывать средства в технологии накопления и хранения энергии, которые в настоящее время пользуются наибольшим спросом, т.е. в аккумуляторы и в батареи. «Для производства батарей необходимо использовать разного рода металлы и другие химические субстанции, например, литий, который оказывает на окружающую среду более чем вредное воздействие», — отмечает Р. Пикони. Кроме того, энергоэффективность батарей остается пока на неудовлетворительном уровне.

Бетонные блоки вместо воды

Решение, найденное Energy Vault, напоминает Вавилонскую башню из дешевых в производстве бетонных блоков весом по 35 тонн каждый. В центре башни расположен специальный кран с шестью стрелами, который способен перемещать эти блоки с использованием возобновляемых источников энергии снизу вверх. Затем, при необходимости получить энергию, блоки отпускаются и начинают движение вниз под воздействием гравитационной силы, так что накопленная потенциальная энергия преобразуется обратно через кинетическую в электрическую почти без потерь. Процесс зарядки/разрядки в этой «энергоаккумулирующей башне» контролирует специальная компьютерная программа. Учитываются также такие факторы, как ветер, который может оказать давление на блоки и на башню в целом.

Показать больше

Показать больше

В Швейцарии будут добывать энергию из воздуха?

Этот контент был опубликован 10 августа 2016 года 10 августа 2016 года Швейцария ищет технологии, которые позволяли бы получать энергию из возобновляемых источников. Один из таких проектов реализуется в кантоне Тичино.

Таким образом, принцип, на котором работает эта система, аналогичен хорошо известному принципу гидроаккумулирующих электростанций, использующих перепад высот двух водохранилищ. Вода подается на более высокий уровень, когда имеется избыток энергии и действуют низкие тарифы на электроэнергию. При высоком потреблении энергии вода спускается из верхнего резервуара в нижний, а электроэнергия продается по более высоким тарифам. Сейчас 96% всей накопленной в мире энергии аккумулируется именно в водоёмах. Но теперь к ним может добавиться принцип «Вавилонской башни».

Показать больше

Показать больше

Как работает проект Alacaes

Этот контент был опубликован 10 августа 2016 года 10 августа 2016 года Обычно в качестве аккумулятора тепла используют воду. Однако теплоаккумулирующими материалами могут служить гравий, щебень, кирпич, бетон.

Роберт Пикони напоминает, что у системы гидроаккумулирования есть очевидные слабые места. «Такие электростанции могут быть построены только в горных странах, располагающих еще к тому же достаточными водными и финансовыми ресурсами. Кроме того, в этих странах строительство новых аккумулирующих ГЭС стало сейчас гораздо более сложным предприятием, чем раньше, по причине ужесточения экологических и природоохранных норм. А вот наша башня может быть построена где угодно. Стоимость такого проекта намного ниже стоимости строительства новой ГЭС, а КПД достигает 80%, что гораздо выше КПД ныне существующих насосных гидроаккумулирующих электростанций», — подчеркивает Р. Пикони.

Клиенты и инвесторы

По данным компании Energy Vault, 120-метровая энергоаккумулирующая башня позволяет накапливать до 35 МВт·ч электроэнергии. Таким объемом энергии можно обеспечить нужды от 2 до 3 тыс. квартир в течение восьми часов. Расходы на строительство одной башни составляют 8-9 млн. швейцарских франков. В середине ноября 2019 года компания Energy Vault, расположенная в муниципальном округе Арбедо-Кастионе (пригород столицы кантона Тичино города Беллинцона), уже подала заявку с целью получения допуска на строительство прототипа, 60-метровой аккумулирующей башни. Цель состоит в том, чтобы при помощи действующего образца довести до ума процесс оптимизации программного обеспечения и параметров движения бетонных блоков.

Если «генеральная репетиция» пройдет успешно, то первая инновационная подъемная установка такого рода может оказаться на рынке уже в середине 2020 года. Потенциальные клиенты уже стоят в очереди на получение права реализации других похожих проектов, что неудивительно: мир давно ждет создания эффективной системы хранения и накопления чистой электроэнергии. О своем желании реализовать эту технологию уже заявили более ста компаний, и их представители в ближайшие месяцы посетят пилотный проект в Тичино, среди них и эмиссары крупнейшей в Индии промышленной группы «Тата».

Компания Energy Vault располагает достаточными финансовыми ресурсами для удовлетворения самого высокого спроса на свое инновационное изделие. В августе прошлого 2018 года этот стартап получил примерно 110 миллионов долларов дотаций от фонда Vision Fund, одного из крупнейших венчурных инвесторов, инвестирующих в новые прорывные технологии. Основателем фонда является японское финансовое учреждение Softbank. В мире стартапов эти 110 миллионов являются гигантской суммой, получить которую мечтает любой стартап, особенно накануне выхода на рынок с новым продуктом.

Сотрудничество с Мексикой

Однако пока куда большие суммы инвестируются в производство инновационных аккумуляторных батарей. В ближайшие несколько лет на это будут потрачены миллиарды долларов. Исследования проводятся в самых разных областях и по разным направлениям, включая электрохимические, электромеханические, тепловые и водородные аккумуляторы. Однако технологии промышленного долговременного хранения электроэнергии все еще находится в зачаточном состоянии. Предлагаемые до сих пор решения не являются ни рентабельными, ни экологически устойчивыми. Бетонные башни Energy Vault с их кранами и блоками, напоминающими огромные кубики конструктора Лего, могли бы в среднесрочной перспективе закрыть лакуну, которая все еще существует в рамках возможного цикла энергоснабжения с опорой на чистые возобновляемые источники энергии.

Показать больше

Показать больше

Швейцария намерена к 2050 году стать климатически нейтральной

Этот контент был опубликован 30 августа 2019 года 30 августа 2019 года К политическому нейтралитету к 2050 году Швейцария должна добавить в свой актив статус «страны нейтральной климатически». Реально?

«Наша система в значительной степени основана на технологии, которая используется уже довольно давно: вспомним только грузовые краны, мобильные передвижные краны на автомобильной базе или портовые краны, используемые для транспортировки контейнеров при погрузке или разгрузке судов. Все это у нас есть, включая сырье для производства бетона для блоков и качественные электрогенераторы производства концерна ABB», — подчеркивает Роберт Пикони. А вот настоящая инновация начинается в области программного обеспечения, которое способно автономно управлять всеми процессами и контролировать их с учетом потребностей рынка электроэнергии и погодных условий. В идеале такие энергетические башни должны быть расположены вблизи ветряных и солнечных электростанций, а также промышленных предприятий круглосуточного цикла работы.

Стартап-компания из Тичино уже наладила тесное сотрудничество с мексиканским цементным гигантом Cemex, который недавно основал в Швейцарии научно-исследовательский и технологический центр. Основная цель этого сотрудничества - отладка технологии производства экономически рентабельных бетонных блоков без использования вредных для окружающей среды веществ. Предполагается, что данные блоки будут производиться в основном из отходов, которые в настоящее время складируются на полигонах ТБО.

Большие ожидания

Изначальным инициатором проекта выступил американец Билл Гросс (Bill Gross), который посредством своей расположенной в Калифорнии венчурной компании Idealab уже поддержал около 150 стартапов, работающих в сфере новых технологий и возобновляемых источников энергии. Чтобы продвинуть свой проект «Вавилонской башни», Б. Гросс обратился к двум своим знакомым: к инженеру из Тичино Андреа Педретти (Andrea Pedretti), человеку, собственно придумавшему фокус с блоками и башней, а также к американскому предпринимателю Роберту Пикони (Robert Piconi), который совершенно случайно последние несколько лет прожил в Тичино.

Теперь все зависит от того, сумеет ли компания Energy Vault доказать в ближайшие месяцы, что его изделие базируется на эффективном и действительно конкурентоспособном инженерно-техническом решении. Р. Пикони, который уже в свое время успел поработать в крупных транснациональных компаниях, убежден, что он нашел-таки решение проблемы долговременного хранения электроэнергии. «Никто еще в мире не смог справиться с этой задачей. Ожидания очень высоки. Но нам удалось объединить проверенные временем технологии с экономичными материалами и инновационным программным обеспечением. С помощью нашего решения мы впервые можем производить, хранить и продавать „зеленую“ электроэнергию по ценам, которые заметно ниже тарифов на электроэнергию, получаемую за счет сжигания минерального топлива».

В соответствии со стандартами JTI

Показать больше: Сертификат по нормам JTI для портала SWI swissinfo.ch