Самая большая в мире аккумуляторная батарея, установленная компанией Tesla Inc. в Южной Австралии, уже играет важную роль как в энергетике региона, так и в его экономике. По словам представителей администрации, Hornsdale Power Reserve (это официальное название батареи) обеспечила снижение расходов на эксплуатацию сети примерно на 90%.

Регион, в котором установлена батарея, получает энергию преимущественно из альтернативных источников — это солнечные батареи (их не так много) и ветрогенераторы. Но бывают дни, когда производительность этих источников падает — например, когда нет ветра и пасмурно. В этом случае приходится включать газогенераторы, подключенные к паровым турбинам, и вырабатывать недостающую часть энергии.

В такие периоды стоимость электричества в Южной Австралии поднимается до $14 000 за мегаватт. Аккумуляторная батарея Tesla, как и положено аккумулятору, накапливает энергию, когда она подается в сеть региона в избытке и отдает ее в дни «дефицита». Таким образом, не приходится задействовать газогенераторы, и стоимость эксплуатации сети, а соответственно и самого электричества падает.

Батарея настолько эффективна, что она помогла сэкономить около $1 млн в течение всего нескольких январских дней. Правда, тогда компания Tesla жаловалась на то, что расчеты с ней были проведены некорректно, поскольку энергосистема не учитывает скорость обратного разряда батареи в сеть Южной Австралии. Насколько можно судить, система стала жертвой собственной эффективности.

Администрация региона и оператор энергосетей высказывали уже свое восхищение работой этой системы. Сейчас батарея взяла на себя около 55% функций FCAS (Frequency Control Ancillary Services) и снизила стоимость эксплуатации сети на 90%, о чем уже говорилось выше.

В числе прочих своих достоинств, батарея оперативно реагирует на резкие изменения в электросети: например, 14 декабря 2017 года в 01 ч 59 мин по техническим причинам от общей сети внезапно отключилась угольная электростанция Loy Yang A 3. Станция Tesla среагировала на это событие в течение миллисекунд — на 4 секунды быстрее, чем резервный генератор частотного контроля и вспомогательных услуг (FCAS) в Квинсленде. На полную мощность с 0 до 100 МВт станция выходит за 140 миллисекунд.

Скорость работы нужна еще и в тех случаях, когда от сети из-за аварии отключаются другие источники энергии. Это произошло, например, 18 декабря. Тогда угольная электростанция на 689 МВт в Новом Южном Уэльсе отключилась, что спровоцировало нехватку энергии в сети. Каких-либо очень уж негативных последствий это отключение не повлекло за собой, поскольку покрыли нехватку при помощи резервных мощностей на других предприятиях. Частоту тока удалось удержать на уровне 49,5 Гц. Если бы ситуация развивалась дальше, то могло бы произойти полное отключение энергии на значительной территории.

По расчетам чиновников, емкость батареи составляет около 2% от условной емкости всей сети. При этом эти 2% дают 55% экономию на эксплуатационных расходах. Южная Австралия за четыре месяца стала единственным регионом в стране, где снизились расходы FCAS за указанные четыре месяца. Батарея сэкономила администрации региона около $30 млн...

Стартап Climate Change Storage (CCT Energy Storage) из Южной Австралии построил и запустил в эксплуатацию первую в мире термальную батарею, которая в течение двадцати лет эксплуатации сможет хранить в шесть раз больше энергии, чем литиевая батарея аналогичной емкости и, что не менее важно, она обойдется на 20-40% дешевле.

ССТ создала «Установку термической энергии» (Thermal Energy Device, TED), представляющую собой модульный блок для хранения мощностей, вырабатываемых любыми ВИЭ – солнечной, ветровой, углеводородной или полученной напрямую из энергосети. Принимая эту энергию, он использует ее для нагрева и плавки кремния в полностью герметичной камере. Когда электричество снова потребуется, оно будет получено с помощью теплового двигателя. Стандартный TED-бокс удерживает 1.2 МВт*ч энергии и при этом умещается в шестиметровый контейнер.

Разработчики заявляют, что установка способна хранить в двенадцать раз больший запас энергии, чем батарея свинцово-кислотного аккумулятора аналогичных размеров, и в несколько раз больший, нежели литий-ионная батарея. Такие энергетические установки могут варьироваться от 5-киловаттных блоков до практически неограниченных в размерах и соединенных по принципу конструктора, а это значит, что потребители получат в свое распоряжение сотни мегаватт доступной и полностью контролируемой энергии. В случае масштабного отключения электроэнергии TED способен отдавать электричество в течение примерно двух суток...