VARTA STORAGE GMBH

Ближайшие несколько лет весь энергетический сектор Германии будет с огромным интересом наблюдать за небольшой деревней Мосхам в Верхней Баварии. Именно здесь Технический университет Мюнхена (ТУМ) совместно с компанией VARTA Storage GmbH запустили экспериментальную контейнерную систему хранения энергии «Energy Neighbor» мощностью 200 киловатт-часов. Проект, спонсируемый Министерством экономики и медиа, энергетики и технологий Германии, а также рядом крупных инвесторов, обещает внести значительный вклад в энергетическую революцию.

Модульная структура Energy Neighbor позволяет легко управлять мощностью системы электроснабжения. По мере того, как стоимость солнечных панелей (фотоэлектрических или солнечных модулей) и их установки снижается, «самодостаточное» электроснабжение становится все более экономически выгодным. Однако, использование «переменчивых» источников энергии, таких как ветер и солнечный свет, для производства электричества, предполагает наличие эффективных решений для хранения энергии.

Так, в Моосхаме, фотоэлектрические модули есть почти на каждой крыше. В солнечные дни они генерируют огромное количество энергии, перегружая электрические сети, что может привести к короткому замыканию. Увеличение емкости уже существующих сетей за счёт замены кабелей и трансформаторов на более мощные - удовольствие не из дешёвых, куда более рациональным представляется использование аккумуляторов (солнечных батарей). В течение светового дня фотоэлектрические модули поглощают максимально возможное количество солнечной энергии, при этом часть энергии идет на зарядку аккумулятора, тем самым предотвращая перегрузку сети и позволяя использовать накопленное электричество в темное время суток.

Студенты ТУМа взялись усовершенствовать ставшую уже привычной схему: аккумуляторы в подвале здания накапливают энергию поступающую от фотоэлектрических панелей на крыше.

Энергоаккумулирующая система «Energy Neighbor» представляет собой небольшую подстанцию, вмещающую 8 шкафов, каждый из которых содержит 13 контейнеров-аккумуляторов. Контейнеры просто вставляются в шкаф как ящики и автоматически подключаются с помощью штекерного соединителя на задней стенке контейнера.

Каждый шкаф хранит 25 киловатт-часов энергии, таким образом, Моосхам получает, в общей сложности, 200 киловатт-часов, при этом максимальная выходная мощность составляет 250 киловатт-часов. И это ещё не предел!  «Можно даже представить себе контейнеры с мощностью в мегаватт и более» - уверяет доктор Саймон Бароу, инженер по развитию VARTA Storage GmbH.

Литий-ионные аккумуляторы, используемые в проекте, демонстрируют 70% их остаточной емкости после 15 000 циклов. Для сравнения, аккумуляторы для ноутбуков значительно теряют емкость уже после нескольких сотен циклов зарядки, а  в электротранспорте, в некоторых случаях, остаточная емкость, падает до 80% уже после трех лет эксплуатации. Доктор Саймон Бароу уверен, что «Energy Neighbor» сможет работать в течение 20 и более лет.

Компактность (без ущерба для мощности), пожалуй, одно из главных преимуществ «Energy Neighbor». Контейнер размером с небольшую картонную коробку оснащен разъемом, с помощью которого он подключается к задней стенке шкафа. Все провода «спрятаны» внутри контейнера, то есть кабели должны быть установлены в очень небольшом пространстве и с маленьким радиусом изгиба.

Кроме того, по кабелю будут проходить высокие токи,  значит, он будет нагреваться. По словам доктора Саймона Бароу, только высококачественные кабели рассматривались для подачи постоянного тока, и решение было принято в пользу кабелей Lapp. «Наряду с выдающимися характеристиками товара, решающим фактором стали квалифицированные консультации экспертов Lapp»

Было решено использовать кабель H07RN-F с улучшенными характеристиками от Lapp. Благодаря специальной резиновой оболочке, этот одножильный кабель обеспечивает максимальную безопасность даже в условиях минимального радиуса изгиба и высоких температур, является огнестойким и не содержит галогенов. Огнестойкость и безгалогеновое исполнение особенно важны при использовании постоянного тока. Фотоэлектрический модуль не может быть отключен и будет продолжать работать пока есть солнечный свет, а замыкание может привести к серьезным последствиям.

Если «Energy Neighbor» оправдает ожидания разработчиков и спонсоров, то коммерциализация проекта не заставит себя долго ждать. Энергоаккумулирующие системы, подобные системе в Моосхам, решают одну из важных проблем альтернативной энергетики - компенсируют колебания напряжения, создаваемые «переменчивой» ветряной и солнечной генерацией энергии, и стабилизируют энергосеть.

«Energy Neighbor» подойдет для островных энергосистем -  термин, смысл которого шире, чем может показаться. На острове, где  энергия генерируется с помощью фотоэлектрических модулей, аккумулятор обеспечивает значительную гибкость и безопасность электропитания. Однако, такие «острова» могут быть найдены и на суше: удаленные фермы, базы отдыха и оборудование, принадлежащее телекоммуникационным сетям, например, радиомачты.

Энергоаккумулирующие системы будут выгодны и промышленным предприятиям с высокими краткосрочными потребностями в энергии. Например, запуск оборудования или нагревание жидкостей с помощью электричества приводит к пиковым нагрузкам, которые выходят за рамки обычного энергопотребления. Подобные «скачки» стоят компании денег, а значит, выгоднее покрыть пики нагрузки с помощью собственной системы хранения энергии.