Проточные редокс-аккумуляторы (RFB) считаются одной из наиболее перспективных технологий для создания крупномасштабных систем хранения энергии с возможностью использования возобновляемых источников энергии. В RFB электрическая энергия хранится в виде растворов электролитов, которые находятся в двух отдельных внешних резервуарах, а преобразование энергии из химической в электрическую происходит внутри электрохимических ячеек. Тем самым обеспечивается разделение энергии и мощности: для увеличения емкости нужно всего лишь увеличить объем электролита в резервуарах, а дополнительная мощность вырабатывается за счет использования большего количества электрохимических элементов.
Главными задачами проекта CompBat являются разработка средств компьютерного моделирования для определения новых электроактивных пар и химического состава электролитов, которые позволят создавать недорогие и высокоэффективные RFB, а также проведение численного моделирования на разных уровнях − от определения свойств электролитов на молекулярном уровне до расчета стоимости целой системы RFB. Разработанные подходы будут использоваться исследователями и инженерами при создании RFB нового поколения. «Сколтех гордится тем, что имеет возможность заниматься созданием и внедрением систем хранения энергии для крупномасштабных энергосетей в сотрудничестве с признанными в мире специалистами в этой области из Финляндии, Италии, Венгрии, Швеции и России. Важно отметить, что исследователи Сколтеха, работающие в этом направлении, хорошо известны и востребованы во всем мире. Уровень их компетенций позволяет решать масштабные задачи и продвигать новые технологии в области хранения энергии», − отмечает ответственный исполнитель проекта со стороны Сколтеха, первый проректор института, профессор Кит Стивенсон.
В рамках проекта специалистам Сколтеха предстоит разработать подходы моделирования, которые позволят предсказывать динамическое поведение RFB в режиме реального времени. Эта задача является ключевым элементом многомасштабного моделирования, поскольку она обеспечивает связь между моделированием на микроскопическом уровне (которое можно использовать только для небольших лабораторных прототипов) и крупномасштабным моделированием на уровне коммерческих RFB систем. При помощи разработанных подходов предполагается получить важные данные об основных характеристиках крупномасштабных систем RFB с различными электролитами, в частности: энергоэффективности, диапазоне используемой емкости и выходной мощности при различных условиях эксплуатации. Результаты моделирования будут также использоваться для оценки технико-экономических параметров коммерческих систем RFB.
Михаил Пугач, аспирант, участник проекта со стороны Сколтеха: «В проекте CompBat поставлена чрезвычайно сложная задача. Мы можем стать первыми в мире, кому удастся разработать средства моделирования, позволяющие с нуля создавать новые RFB, начиная с определения новых электролитов и заканчивая моделированием реальных систем RFB на основе полученных решений. Для Сколтеха открывается хорошая возможность для развития имеющегося в институте задела в этой области, а также получить уникальный опыт по моделированию новых RFB систем в рамках сотрудничества с ведущими европейскими университетами».
Финансирование проекта осуществляется в рамках европейской программы Horizon 2020 (направление «Актуальные проблемы общества», конкурс № H2020-LC-BAT-2019). Продолжительность проекта составляет 36 месяцев начиная с 01 февраля 2020 года. Проект выполняется консорциумом в следующем составе:
- Научно-исследовательский центр естественных наук (TTK), Венгрия;
- Уппсальский университет, Швеция;
- Пизанский университет, Италия;
- Сколковский институт науки и технологий (Сколтех), Россия;
- Университет Йювяскюля (JYU), Финляндия.
Максимальный объем финансирования, выделяемого Европейской комиссией Сколтеху на реализацию данного проекта, составляет 300 255 Евро.
Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81
