Испания на пике генерации, но без подушки безопасности
Испания в 2024 году установила рекорд: почти 57 % всей вырабатываемой электроэнергии пришлось на возобновляемые источники — солнце, ветер и гидроэнергетику. Прикольно, правда? Но при этом значительная часть «лишних» киловатт-часов просто… пропала. А с учётом недавнего отключения света 28 апреля — ситуация явно не безоблачная. Чтобы повторного «выключения» не было, нужны мощные системы хранения, которые удержат энергию «про запас» и не дадут ей улетучиться.
Зачем вообще хранить электроэнергию
Производство и потребление электричества редко совпадают по времени: днём солнце греет панели, но люди ещё на работе; вечером — наоборот. Тут-то и приходят на выручку накопители: они сглаживают пики выработки и спроса, следят, чтобы ресурс не растерялся и не ушёл вникуда.
«Хранение — это гарантия эффективности ВИЭ, а ещё стабильности сети», — подмечают в Repsol, добавляя, что без накопителей невозможен максимальный раскрут «чистой» энергетики.
Iberdrola вообще считает такие системы «краеугольным камнем перехода», а Greenpeace призывает развивать ещё и «местный» автоконсум, чтобы излишки возвращались в сеть и оплачивались по справедливому тарифу.
Три уровня систем хранения
- Крупномасштабные (ГВт‑уровень).
Сюда входят, например, гидроаккумулирующие станции: в часы избытка воды её перекачивают вверх, а потом, когда нужно, спускают через турбины. Работает давно, отлаженно и даёт большие объёмы «чистой» энергии в пару кликов. - Сетевые (МВт‑уровень).
Батареи литий‑ионные, суперконденсаторы, маховики и даже накопители сжатого воздуха — всё это помогает поглощать внезапные взлёты генерации и компенсировать затишье ветра или тучки. - Домашние (кВт‑уровень).
Маленькие батареи для дачи или гаража, аккумуляторы электромобилей, бытовые солнечные накопители. Днём заряжаешь — ночью светишь вовсю, а при отключении не сидишь в темноте.
Основные технологии хранения
- Гидроаккумулирующее хранилище. Самая эффективная штука по мнению Iberdrola: время отклика — секунды, КПД до 80 %, проверено десятилетиями.
- Накопление сжатого воздуха. Под землёй хранят воздух под давлением, потом «раскрывают клапан» и генерируют электричество через турбину. Сравнимо с гидронакоплением, только без воды.
- Тепловое хранилище. Суть в аккумуляции тепла: от льдин в холодильнике до раскалённых соляных «блоков», которые потом отдают энергию по требованию.
- Суперконденсаторы. Молниеносная зарядка/разрядка без химреакций — идеально для краткосрочных всплесков нагрузки.
- Маховики. Металлические диски раскручивают, а затем медленно тормозят, отдавая накопленную кинетическую энергию в сеть.
- Батареи (химическое хранение). Ион‑литиевые, свинцово‑кислотные, никель‑кадмиевые — лёгко масштабируются, быстро реагируют, пока дороги, но с каждым годом дешевеют.
- Топливные элементы на водороде. Как батареи, но непрерывно «подпитываются» водородом: работают, пока есть топливо.
Батареи на литии: будущее почти уже наступило
Батареи Li‑ion сейчас в лидерах: малый вес, большая плотность энергии и приличная скорость отклика. Да, цена пока кусается, но, по прогнозам BloombergNEF, к 2030 году стоимость хранения упадёт вдвое к показателям сегодня. Это ознаменует настоящий взрыв их применения не только в электросетях, но и в транспорте.
Испанская стратегия: 20 ГВт к 2030 и 30 ГВт к 2050
В 2022 году Испания официально утвердила «Стратегию энергетического хранения». Цель — заложить основу для «зелёного» перехода: к 2030‑му накапливающих мощностей должно быть как минимум 20 ГВт, а к 2050‑му — уже 30 ГВт. Без этого рискуем сорваться обратно на ископаемые.
Пример Калифорнии: деньги решают всё
В США, в Калифорнии, «к делу» подошли серьёзно: за пять лет там в 15 раз увеличили ёмкость батарейных систем — с 770 МВт в 2019 до 13 391 МВт весной 2025. Рост почти на треть всего за полгода!
Такой «энергопрыжок» позволил серьёзно снизить зависимость от угля: производство по угольным ТЭС упало с 303 ГВт·ч в 2021 до 257 ГВт·ч в 2023, а газовые электростанции сократили выработку с 97 431 ГВт·ч до 94 192 ГВт·ч. По словам Центра устойчивого развития CSE, этот переход не только уменьшил выбросы, но и сделал энергосистему более надёжной.
