Гравітаційне накопичення проти батарей: аналіз першого чесного тесту технології Energy Vault

Чи може масштабована гравітаційна система накопичення успішно конкурувати з літій-іонними батареями, якщо її побудувати в ідеальних умовах китайського ринку з повним доступом до локальних ланцюгів постачання? За оцінкою аналітиків CleanTechnica та TFIE Strategy Briefing, відповідь негативна. Найчесніший тест без виправдань на «перший у своєму роді» проєкт підтверджує: BESS (батарейні системи накопичення енергії) наразі задають недосяжну планку для гравітаційних альтернатив.

Проєкт гравітаційного накопичення Energy Vault в Жудуні (Китай) має потужність 25 МВт і ємність 100 МВт·год, що забезпечує чотири години роботи з повним навантаженням. Споруда висотою близько 148 метрів містить понад 12 000 блоків вагою 25 тонн кожен, 96 підйомників і тисячі буронабивних паль. Незважаючи на повідомлення про очікуване підключення до мережі наприкінці 2023 року, система все ще перебуває на стадії введення в експлуатацію.

Показником успіху в цьому змаганні виступає порівняння капітальних витрат і площі. За оцінкою TFIE Strategy Briefing, базові капітальні витрати на гравітаційну систему приблизно у вісім разів перевищують вартість еквівалентної сучасної китайської системи BESS. Крім того, проєкт має значно вищі оціночні витрати на експлуатацію та технічне обслуговування, а також більший вуглецевий слід через масштаби цивільного будівництва. Це порівняння проводилося не між дорогим західним об’єктом і китайським проєктом, адже обидві технології тестувалися в межах однієї економіки.

Цей проєкт усунув багато перешкод: він будувався в Китаї за урядової підтримки, у тісній координації з оператором мережі та із залученням досвідченого будівельного партнера. Враховуючи потужні внутрішні ланцюги постачання бетону, сталі, двигунів і силової електроніки, це було найсприятливіше місце для перевірки конкурентоспроможності технології. У результаті було створено надзвичайно великий об’єкт для доволі звичайного обсягу зберігання електроенергії.

Якщо порівнювати з батареями, то чотиригодинні BESS у Китаї є рутинною інфраструктурою. Сучасна станція на 100 МВт·год, побудована на базі рішення Sungrow PowerTitan 2.0, використовує 5 МВт·год батарей і 2,5 МВт перетворення потужності в кожному блоці. Повна станція вимагає лише близько 1200 квадратних метрів площі. Водночас площа основи вежі проєкту в Жудуні перевищує цей показник приблизно в одинадцять разів.

Самі гравітаційні блоки, виготовлені з дешевих мінералів і відходів, не деградують електрохімічно та можуть служити десятиліттями без ризику теплового розгону. Проте система зберігання не обмежується лише масою. Для її функціонування потрібна величезна структура, глибокі фундаменти, підйомники, горизонтальне вантажопідйомне обладнання, двигуни, генератори, гальма та системи управління. Цей обсяг інженерних робіт створює величезний вуглецевий борг на кожну кіловат-годину, який, за оцінкою TFIE Strategy Briefing, порівнянний із газовою генерацією.

Сама компанія Energy Vault поступово еволюціонувала: спершу вона пропонувала відкриту конструкцію крана з 6 стрілами, згодом перейшла до закритої архітектури EVx, потім вийшла на біржу через SPAC, а вже після цього почала батарейні проєкти і перетворилася на інтегратора традиційних акумуляторних систем. У її портфелі зараз переважають саме літій-іонні проєкти, тоді як гравітаційне накопичення займає мізерну частку. Побудова масивної конструкції є серйозним інженерним досягненням, проте залишається відкритим питання до інвесторів: навіщо купувати надмірну складність механічної архітектури, коли батареї вже пропонують аналогічні послуги в компактних промислових модулях.

Джерело: CleanTechnica