Новый европейский проект HyFlow: «умная» гибридная система хранения энергии
В современных энергосистемах используются возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, для которых характерны более выраженные колебания как в объемах выработки, так и в уровнях потребления электроэнергии. В целях контроля пиков мощности и удовлетворения повышенного спроса на возобновляемые источники энергии современные энергосистемы должны быть оснащены более динамичными системами хранения энергии. Задача заключается в том, чтобы рассчитать оптимальную емкость и мощность таких систем и обеспечить безопасное, экономичное и экологически безопасное энергоснабжение. Эту задачу можно решить, используя «умные» гибридные системы хранения энергии. Разработка эффективной, устойчивой и рентабельной гибридной системы является целью европейского исследовательского проекта HyFlow, в рамках которого Сколтех работает в сотрудничестве с партнерами из Германии, Италии, Испании, Чехии, Австрии и Португалии. Руководство проектом возложено на Ландсхутский университет прикладных наук (Германия). Для осуществления проекта HyFlow ЕС выделил финансирование в размере 4 миллионов евро до 2023 года.
Энергия возобновляемых источников, в частности, энергия ветра и солнца, уже широко используется на всей территории Европы, однако их доля в общем объеме производимой электроэнергии варьируется в зависимости от спроса на электроэнергию со стороны частных и государственных сетей. Серьезную проблему для европейских энергосистем представляют пиковые нагрузки и объемы выработки энергии. Для решения этой проблемы необходимо внедрять гибкие системы хранения энергии, отвечающие широкому спектру требований.
Высокая емкость в сочетании с высокой мощностью
В рамках проекта HyFlow разрабатывается модель гибридной системы хранения энергии, удовлетворяющей высоким требованиям по энергии и мощности. Таким образом, в перспективе проект будет способствовать обеспечению эффективности и стабильной работы частных и государственных энергосетей.
Для решения поставленной задачи исследователи планируют создать гибридную систему, сочетающую в себе преимущества мощного ванадиевого проточного редокс-аккумулятора и суперконденсатора. «Проточный редокс-аккумулятор обладает высокой емкостью, но имеет низкую скорость зарядки/разрядки. Суперконденсатор, наоборот, заряжается быстро, но имеет низкую плотность энергии. Гибридная система объединяет в себе преимущества этих двух систем, обеспечивая одновременно высокую емкость и мощность», – отмечает координатор проекта, директор по науке Технологического центра энергетики Ландсхутского университета прикладных наук профессор Карл-Хайнц Петтингер.
Эффективное, стабильное и экономичное решение
Разработанная в рамках проекта гибкая система хранения энергии позволит сохранять необходимый баланс между вырабатываемой мощностью и спросом на электроэнергию в критических условиях работы сети, в частности, при пиковых нагрузках в течение интервалов продолжительностью от нескольких секунд до нескольких суток. Для этого необходимо создание более эффективных систем хранения энергии, имеющих увеличенный срок службы, повышенную адаптируемость и более низкую стоимость. Также в проекте будут разработаны стратегии для переработки ванадия, используемого в проточных редокс-аккумуляторах, что должно обеспечить высокую экологичность созданной гибридной системы хранения энергии.
Повышение конкурентоспособности Европы в производстве аккумуляторов
Использование оптимизированных компонентов гибридных систем гарантирует надежность поставок электроэнергии для энергосетей за счет повышенной плотности тока, высокой эффективности и длительного срока службы. Кроме того, наличие инновационной системы управления обеспечивает высокое качество управления и высокую адаптируемость системы благодаря использованию компьютерной аналитики и алгоритмов управления. Таким образом, проект HyFlow способствует развитию аккумуляторов для стационарных систем хранения энергии.
В рамках проекта Сколтех отвечает за вопросы управления энергией в новой сложной системе, обеспечивая правильный выбор источников энергии, суперконденсаторов и ванадиевых проточных редокс-аккумуляторов. Для этой цели Сколтех разрабатывает модели ванадиевых батарей и алгоритмы управления для выбора нужного источника энергии. Помимо этого, Сколтех будет играть важную роль в работе по улучшению тепловых характеристик ванадиевого аккумулятора с целью увеличения объемов вырабатываемой мощности.
Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81
