Počela izgradnja prvog komercijalnog postrojenja za skladištenje energije uz pomoć tečnog vazduha

U blizini Mančestera, na severozapadu Engleske, u toku je izgradnja skladišta energije baziranog na tehnologiji tečnog vazduha. Skoro zaboravljena tehnologija oživeće u prvom komercijalnom postrojenju koje će moći da skladišti 300 megavat-sati električne energije, što je dovoljno da nakratko podmiri potrebe 480.000 domaćinstava.

Obnovljivi izvori energije ključni su za smanjenje emisija gasova sa efektom staklene bašte i ublažavanje posledica klimatskih promena. Međutim, za razliku od fosilnih goriva, vetar i sunce su varijabilni izvori, odnosno proizvodnja struje zavisi od vremenskih uslova. To znači da ponekad ima više, a ponekad manje električne energije nego što je mreži potrebno, što može izazvati poremećaje u sistemu. Tu na scenu stupa skladištenje energije.

Reverzibilne hidroelektrane su do skoro bile glavno rešenje. Kada ima viška struje, ona se koristi da se voda pumpa u gornju akumulaciju-jezero, a ta voda se ispušta kroz turbine kada je potrebna veća količina energije. Do 2021. godine u svetu je bilo 160 gigavata takvog kapaciteta. Srbija za sada ima jednu reverzibilnu hidroelektranu, Bajina Bašta, dok je RHE Bistrica u završnoj fazi projektovanja.

U poslednje vreme, litijum-jonske baterije postaju dominantna tehnologija za skladištenje viškova električne energije, zahvaljujući visokoj efikasnosti i padu cena. Istovremeno, natrijum-jonske baterije privlače sve više pažnje, a pojavljuju se i zanimljiva rešenja poput baterija od peska i gravitacionih sistema za skladištenje energije.

Skladištenje energije pomoću tečnog vazduha (LAES – liquid air energy storage) je novija tehnologija, iako ideja datira još iz 1977. godine. Britanska kompanija Highview Power je razvija već preko 20 godina, a sada gradi prvo komercijalno postrojenje te vrste, kod sela Karington u blizini Mančestera u Velikoj Britaniji. Početak rada planira za sledeću godinu.

LAES tehnologija se zasniva na promenama stanja vazduha pod uticajem pritiska i temperature

Tehnologija se zasniva na promenama stanja vazduha pod uticajem pritiska i temperature. U prvoj fazi, vazduh iz okoline se uzima i prečišćava, a zatim se kompresuje dok ne dostigne vrlo visok pritisak. Nakon toga se hladi do tečnog stanja pomoću izmenjivača toplote.

Proces koristi višak električne energije iz obnovljivih izvora. Kada potražnja poraste, tečni vazduh se ispumpava iz rezervoara, isparava i vraća u gasovito stanje. Tokom tog procesa pokreće turbine koje proizvode električnu energiju, a vazduh se oslobađa nazad u atmosferu.

Još jedna prednost ovog sistema jeste da se gas pod visokim pritiskom zagreva tokom kompresije, te se ta toplota može sačuvati i koristiti kasnije, čime povećava efikasnost sa 50 na gotovo 70 odsto, kažu u kompaniji.

Postrojenje kompanije Highview Power moći će da skladišti 300 megavat-sati električne energije, što je dovoljno da privremeno napaja 480.000 domaćinstava u slučaju prekida u mreži.

U prvoj fazi rada, postojenje će se koristiti samo za stabilizaciju mreže. U drugoj fazi, od 2027. godine, skladištiće energiju i isporučivaće je u mrežu, a Highview će ostvarivati prihode prodajom struje u periodima visoke potražnje.

Istraživanje sugeriše da LAES trenutno nije isplativa tehnologija skladištenja

Hemičarka Šejlin Setigen sa Masačusetskog instituta tehnologije (MIT) je, zajedno sa kolegama, istraživala ekonomsku isplativost korišćenja tečnog vazduha za skladištenje energije. Rezultati pokazuju da bi u trenutnim uslovima tehnologija bila isplativa samo u dve od 18 analiziranih američkih država – Floridi i Teksasu – i to u najoptimističnijem scenariju dekarbonizacije.

U prvim godinama primene, sistemi ne bi bili korišćeni često, jer u mrežama još nema dovoljno obnovljive energije da bi se stvorile velike cenovne oscilacije, što je glavni razlog neisplativosti, objasnila je Setigen za BBC.

Potencijalno rešenje su državne subvencije za početne troškove izgradnje, što bi ubrzalo komercijalizaciju, a u budućnosti, kako obnovljivi izvori postanu dominantni, rastuće fluktuacije cena električne energije učinile bi skladištenje isplativijim.

LAES je najjeftinija tehnologija za skladištenje energije

Dugotrajno posmatrano, Setigen ističe da je LAES najjeftinija tehnologija. Prosečan trošak skladištenja iznosi oko 45 dolara po megavat-satu, u poređenju sa 120 dolara za reverzibilne hidroelektrane i 175 dolara za litijum-jonske baterije.

„Iako verovatno nijedna od tih metoda skladištenja trenutno nije u potpunosti isplativa bez državne podrške, skladištenje pomoću tečnog vazduha se izdvaja kao naročito povoljna opcija za velike kapacitete“, zaključuje Setigen.

Highview Power planira da se širi i van Engleske. Britanska vlada je već finansijski podržala njena dva projekta u Škotskoj i u Linkolnširu. Taj mehanizam, cap and floor, obezbeđuje investitorima određen mali povraćaj od investicije, čime mu smanjuje finansijski rizik, ali država ne plaća ništa dok prihodi ne padnu ispod dogovorene granice.

Projekat u Hanterstonu u Škotskoj je za čak 2,5 gigavat-sati skladišnog kapaciteta.