Американский стартап B2U Storage Solutions нашёл эффективное применение бывшим в употреблении аккумуляторам для электромобилей. Сотни батарей, объединённые в единую сеть, подключили к местной энергосистеме и используют их в качестве дополнительной системы хранения энергии. По словам B2U Storage Solutions, это позволяет значительно снизить издержки при хранении электроэнергии, полученной от солнечных и ветряных станций.

Источник изображений: Reuters

По словам руководства B2U Storage Solutions, в их распоряжении находится энергоустановка ёмкостью 25 МВт·ч, состоящая из 1300 бывших в употреблении аккумуляторных батарей для электромобилей. Она подключена к солнечной электростанции, расположенной в калифорнийском городе Ланкастер. Как отметил исполнительный директор компании Фриман Холл (Freeman Hall), этот проект по продаже электроэнергии на оптовом рынке считается первым в своём роде, и принёс B2U Storage Solutions в прошлом году $1 млн. Сама компания B2U Storage Solutions была основана в 2019 году при финансовой поддержке японской торговой компании Marubeni Corp.

Хотя технология находится в зачаточном состоянии, в перспективе она позволит задействовать миллионы бывших в употреблении аккумуляторных батарей, появление которых прогнозируется с приходом массовой электрификации транспорта в ближайшие годы. Кроме того, это более экономичный способ использования огромного количества аккумуляторов, необходимых для хранения солнечной и ветровой энергии при пасмурной и безветренной погоде.

Особенность массива аккумуляторных батарей B2U Storage Solutions заключается в том, что автомобильные батареи здесь используются без всяких доработок и изменений. Их просто помещают в небольшие конструкции при сохранении оригинального корпуса. Использование аккумуляторных батарей таким образом позволяет не только продлевать жизнь самим батареям, но также снижать затраты на ресурсы и издержки при эксплуатации таких энергоустановок. По оценкам Холла, такая система, как у B2U, может снизить капитальные затраты на аккумуляторные батареи примерно на 40 %.

«С учётом затраченных сил на создание такого массива, вторая жизнь и повторное использование помогают сделать общий жизненный цикл аккумуляторных батарей более энергоэффективным. Вы получаете максимальную отдачу с такого проекта», — отмечает Холл.

По его словам, со временем аккумуляторные батареи, использующиеся в автомобилях, деградируют и теряют запас ёмкости. Однако они по-прежнему имеют ценность в качестве стационарных хранилищ, к которым предъявляются более мягкие технические требования. Например, те же батареи в энергоустановке B2U были произведены не более 8 лет назад и ранее использовались в электромобилях компаний Honda и Nissan.

Японская энергетическая компания Toda и специалисты Осакского университета разработают проект самого большого в мире плавучего ветрогенератора, сообщает издание Nikkei Asia. Инженеры собираются построить прототип турбины, способной генерировать до 15 МВт электроэнергии. Эксперимент будет проводиться в несколько этапов. К финальному планируется приступить в 2025 году.

Источник изображения: Unsplash / Nicholas Doherty

В 2023 году исследовательская группа разработает проект плавучей турбины большой мощности. Группа состоит из 10 инженеров компании Toda и Осакского университета, специализирующихся на морских ветрогенераторах и морской технике. Ключевая задача этого этапа работы будет заключаться в разработке компьютерных моделей для анализа рисков и нагрузок на плавучую платформу, а также в разборе вопросов, связанных с массовым производством подобных установок и передачей электроэнергии.

В 2024 году инженеры создадут демонстрационную установку плавучей турбины, способную генерировать 10 МВт электроэнергии. А в 2025 году планируется построить ветрогенератор с размахом лопастей примерно 200 метров, что в три раза больше, чем у нынешних аналогичных генерирующих установок. Согласно предварительным прогнозам, такая турбина сможет генерировать 12–15 МВт электроэнергии.

По сравнению со стационарными ветрогенераторами, которые устанавливаются на поверхность морского дна, плавучие турбины обходятся дороже в установке и обслуживании. Этот фактор мешает их широкомасштабному развёртыванию даже в Европе, где за последние годы морская ветроэнергетика получила значительное развитие. Однако отсутствие вокруг Японии мелководных морей делает проект плавучих ветрогенераторов более привлекательным. Согласно оценкам экспертов, потенциал развёртывания плавучих турбин в Японии в три раза выше с точки зрения площади акватории, чем у стационарных морских установок.

Консорциум компаний во главе с Toda эксплуатирует первую коммерческую плавучую турбину рядом с побережьем префектуры Нагасаки. Стоимость одного киловатта добываемой электроэнергии установкой мощностью 2 МВт составляет 36 йен (около $0,26). Чтобы снизить себестоимость генерации электроэнергии ниже 10 йен за киловатт-час и сделать ветрогенераторы конкурентоспособными с тепловыми электростанциями, необходимо значительно увеличить мощность морских турбин.

Недавний отчёт Bloomberg New Energy Fund (BNEF) «Тенденции энергетического перехода в 2022 году» показывает, что в 2021 году потребление электроэнергии во всем мире в целом резко возросло, поскольку мировая экономика восстановилась после пандемии COVID-19. Но что важнее, ветряная и солнечная энергетика в 2021 году впервые смогли произвести более 10 % электроэнергии в мире.

Источник изображения: Pixabay

Но эту хорошую новость портит тот факт, что выработка и выбросы угольных электростанций также подскочили до новых максимумов — их использование увеличилось на рекордные 8,5 процента в период между 2020 и 2021 годами. Это связано с желанием многих стран максимально быстро компенсировать потери из-за засухи и чрезвычайно высоких цен на газ.

«Рост генерации электроэнергии на угольных станциях — это тревожный знак для экономики, нашего здоровья и борьбы с изменением климата. Этот доклад должен стать призывом к лидерам по всему миру о том, что переход к чистой энергии требует более масштабных и решительных действий», — сказал Майкл Блумберг (Michael Bloomberg), основатель Bloomberg LP, Bloomberg Philanthropies и специальный посланник Генерального секретаря ООН по вопросам климатических проблем и решений.

Впервые с 2013 года, говорится в отчёте BNEF, «угольные электростанции внесли основной вклад в рост производства электроэнергии». Уголь продолжает занимать самую большую долю в мировом производстве электроэнергии — 27 %, и эта доля может продолжить расти в 2022 году. Хотя европейские угольные станции и вносят свой вклад в эту статистику, он достаточно мал по сравнению с тремя главными лидерами угольной генерации — Китаем, Индией и США, на долю которых приходится 63 % всего сжигаемого угля в мире.

Китай занимает первое место по производству электроэнергии на угле, на его долю приходится 52 % от общего объёма использования угля в мире. На Индию приходится 11 % угля, а США сжигают около 9 %. Однако США могут выбыть из тройки лидеров, так как, по данным BNEF, это единственная страна из 10 ведущих потребителей угля, которая сократила его потребление с начала десятилетия.

Источник изображения: Pixabay

Остальные семь стран, сжигающих уголь (Япония, Южная Корея, Индонезия, Южная Африка, Германия, Россия и Австралия), вместе с тройкой лидеров, отвечают за 87 % электроэнергии, вырабатываемой на угле.

По данным BNEF, природный газ пока лидирует в производстве новой электроэнергии на ископаемом топливе, но это может резко измениться, так как поставки природного газа оказались под угрозой из-за событий на Украине. После инцидента на этой неделе на газопроводах «Северный поток», уголь может получить ещё большее распространение на европейском континенте. Только в Германии было введено в строй 3,2 ГВт мощностей угольных электростанций, и BNEF заявила, что ожидает от Германии ввода ещё дополнительных 5,5 ГВт до конца года.

«Ожидается, что энергетика других европейских стран будет развиваться по аналогичному пути», — заявили в BNEF.

Компания Wave Swell Energy пытается сделать морские волны ещё одним источником возобновляемой энергии. Для этого была построена массивная установка UniWave 200 с большим бетонным основанием, в котором имеется полая центральная камера и отверстие для проникновения воды. Когда при волнении вода поднимается и опускается внутри камеры, воздух прогоняется через турбину, вращая её и тем самым вырабатывая энергию. Испытания UniWave 200 показали, что установка может оказаться жизнеспособным решением.

Источник изображений: Wave Swell Energy

Система UniWave 200 является искусственной версией природного явления дыхало, когда через небольшие отверстия в поверхности земли, ведущие в пустоты, из-за разности давлений на поверхности и под землёй воздух проходит со значительной скоростью. Если дыхало располагается вблизи моря или океана и связанная с ним пещера имеет выход к воде на одном уровне с ней или немного выше, то при определённых условиях под действием волнения моря или погодных условий из дыхала под большим давлением могут выбрасываться фонтаны воды.

На основе этого природного явления была построена установка UniWave 200, которая в течение года проходила испытания у побережья австралийского острова Кинг. В ходе тестирования инженеры Wave Swell Energy оценивали эффективность и доступность UniWave 200. Эффективность — это показатель того, сколько энергии волн было преобразовано в электроэнергию, а доступность — показатель того, какой процент времени установка способна преобразовывать энергию волн в электрическую.

Генеральный директор Wave Swell Energy Пол Гисон (Paul Geason) сообщил, что в процессе годичной эксплуатации система UniWave 200 показала эффективность на уровне 50 % и доступность около 80 %. По данным Центра устойчивых систем Мичиганского университета, ветряные турбины обычно работают с эффективностью около 50 %, а солнечные панели — 15-20 %. Что касается доступности, то для ветряных турбин этот показатель составляет 95-97 %, а для солнечных панелей — 92-96 %.

В дальнейшем Wave Swell Energy намерены продолжить доработку конструкции UniWave 200 для улучшения показателей, а также для повышения надёжности технологии преобразования энергии волн в электроэнергию. В компании считают, что генерация электричества с помощью таких установок позволит извлечь выгоду для островных государств.

Расположенная в Северном море крупнейшая в мире морская ветряная электростанция Hornsea 2 полностью введена в эксплуатацию. Она обеспечит электроэнергией более 1,4 млн домохозяйств в Великобритании. Об этом сказано в пресс-релизе компании Orsted, которая занималась реализацией проекта.

Источник изображения: Orsted

Электростанция Hornsea 2 располагается в 89 км от побережья Йоркшира и предназначается для выработки чистой энергии. На площади в 462 км² (эквивалентно площади 64 тыс. футбольных полей) располагается 165 ветряных турбин, произведённых компанией Siemens Gamesa. Суммарно станция может вырабатывать до 1,3 гигаватт энергии.

Для реализации проекта Hornsea 2 использовались массивные турбины мощностью 8 мегаватт каждая. Лопасть такой турбины имеет длину 81 метр, а кончик лопасти в верхней точке достигает высоты 200 метров над уровнем моря. Одного оборота турбины достаточно для питания британского домохозяйства энергией в течение 24 часов, тогда как суммарно станция способна обеспечивать энергией более 1,4 млн домохозяйств. Собранная станцией энергия будет передаваться по подводному кабелю протяжённостью 390 км в Линкольншир, где она будет аккумулироваться и распределяться.

«Текущие глобальные события больше, чем когда-либо, подчёркивают важность знаковых проектов в сфере возобновляемой энергетики, таких как Hornsea 2, которые помогают Великобритании повысить надёжность и устойчивость энергоснабжения, а также снизить затраты потребителей за счёт уменьшения зависимости от дорогого ископаемого топлива», — прокомментировал данный вопрос глава британского подразделения Orsted Дункан Кларк (Duncan Clark).

В прошлом году американские учёные опубликовали технико-экономическое обоснование преимуществ возведения солнечных панелей над водными каналами. Теперь же стало известно, что в Калифорнии реализуется пилотный проект Nexus, в рамках которого над двумя пролётами каналов в Турлокском ирригационном округе для сбора энергии разместят солнечные панели.

Источник изображения: electrek.co

Согласно имеющимся данным, власти Калифорнии выделили $20 млн на реализацию проекта Nexus. Возведение новых энергетических мощностей над каналами планируется начать в октябре этого года. Солнечные панели появятся над 150-метровым пролётом канала в Хикмане. Аналогичным образом панели разместят над 1,6-километровым пролётом канала в другой части штата.

«Если это сработает на первых двух милях проекта Nexus, которые мы реализуем сейчас, потенциально это может распространиться на множество мест», — считает Джош Ваймер (Josh Weimer), менеджер компании Turlock Water & Power.

Протяжённость калифорнийских каналов составляет около 6,5 тыс. км. Если они все будут покрыты солнечными панелями, это позволит вырабатывать 13 гигаватт возобновляемой энергии. Отмечается, что 1 гигаватта достаточно для питания 750 тыс. домохозяйств. Таким образом, энергией может быть обеспечено примерно 9,75 млн семей. По состоянию на июль 2021 года в Калифорнии насчитывалось 13,1 млн домохозяйств.