В Южно-Африканской Республике построят промышленную систему хранения энергии на гравитационном принципе. Проект разместят на площадке старой угольной электростанции Hendrina в провинции Мпумаланга.

Установка должна помочь энергосистеме страны аккумулировать избыточную электроэнергию от солнечных и ветровых станций, а затем возвращать её в сеть во время пикового спроса.

Как работает гравитационный накопитель

Принцип достаточно простой. Когда в сети есть лишняя энергия, подъёмные механизмы поднимают тяжёлые блоки на высоту. Когда энергия нужна обратно, блоки опускаются и вращают генераторы.

По сути система превращает электричество в потенциальную энергию поднятого груза, а затем снова превращает её в электричество.

Такая схема похожа по идее на гидроаккумулирующие электростанции, но не требует больших водоёмов. Вместо воды используются массивные блоки и башенная конструкция.

Какие параметры у проекта

Первая установка получит мощность 25 МВт и ёмкость 100 МВт·ч. Это означает, что она сможет выдавать полную мощность около четырёх часов.

Система будет построена на платформе EVx 2.0 GESS. В ней используются 30-тонные композитные блоки.

Для изготовления блоков могут применяться промышленные отходы, включая угольные. Это особенно важно для площадки старой угольной электростанции: часть инфраструктуры и материалов можно встроить в новый энергетический проект.

Почему выбрали старую угольную станцию

Hendrina — не случайная площадка. ЮАР по-прежнему сильно зависит от угольной генерации, но постепенно пытается модернизировать энергосистему и добавить больше возобновляемых источников.

Старые угольные станции в такой схеме можно использовать повторно. У них уже есть подключение к сети, промышленная территория и часть инфраструктуры. Это может снизить сложность запуска новых энергетических объектов.

Для ЮАР это особенно актуально из-за хронических проблем с энергоснабжением. Стране нужны накопители, которые смогут быстро выдавать мощность, когда солнечная и ветровая генерация нестабильна.

Чем гравитационная система отличается от литиевых батарей

Литийионные батареи хорошо подходят для быстрого реагирования и коротких циклов, но у них есть деградация, зависимость от сырья и вопросы стоимости при крупных масштабах.

Гравитационные накопители делают ставку на механический принцип. Тяжёлые блоки не деградируют так, как химические ячейки. Сама система потенциально может работать долго и использовать более доступные материалы.

Минус — габариты и сложность конструкции. Такой накопитель нельзя поставить где угодно. Ему нужна подходящая площадка, строительная инфраструктура и экономическое обоснование.

Что предусматривает соглашение

Проект в ЮАР не ограничивается одной установкой. Соглашение предусматривает возможность развёртывания до 4 ГВт·ч накопителей в странах Южноафриканского сообщества развития.

В этот регион входят 16 государств, включая Зимбабве, Мозамбик, Анголу, Ботсвану, Танзанию и Замбию.

Также предусмотрены локализация части производства, обучение персонала, передача технологий и интеграция систем в существующую сетевую инфраструктуру.

Где уже есть похожие системы

Похожие проекты гравитационных накопителей уже развивались в других странах. Полностью реализованная система схожего класса подключалась к сети в Китае. В США проект такого типа строился в Техасе, но его статус остаётся неясным.

Южноафриканская установка станет первым таким промышленным проектом на африканском континенте.

Что нужно будет проверить на практике

Главные параметры для оценки — реальная эффективность, ресурс механики, стоимость обслуживания и способность стабильно работать в энергосистеме.

Технология должна показать, что она не только красива на схеме, но и экономически оправдана. Для сетевых накопителей важны не только мощность и ёмкость, но и цена каждого сохранённого киловатт-часа за весь срок службы.

Если пилотная система подтвердит расчётные характеристики, её могут использовать как основу для более крупных проектов в регионе.