Есть новые разработки аккумуляторов, которые могут изменить положение вещей в энергетике. Так считают участники стартапа Enervault из Калифорнии, которые сумели добиться стабильной работы новых аккумуляторов.
Очень быстрыми темпами развивается ветрогенерация и солнечные электростанции. Стоимость фотоэлементов снизилась в несколько раз и они стали очень привлекательными для использования. В Германии уже каждая 19-и киловатт-час вырабатывается именно этими элементами. Но большим препятствием внедрения этой энергетики является постоянное прерывание и возобновление работы генерации, которые зависят от нестабильности вітропотоків или свечение солнца. Для таких систем нужны масштабные аккумуляционные мощности.
В штате Калифорния уже поняли необходимость массового применения накопительных мощностей и первыми в мире приняли законодательные акты (Assembly Bill 2514) для генерирующих компаний, которыми обязывают довести уровень аккумуляции в 2020 году до 1325 ГВт. Новые солнечные и ветровые электростанции не будут иметь разрешения на строительство без аккумуляторов. Такой шаг должны будут сделать и другие страны.
Уже несколько месяцев проводится разработка и испытание опытно-промышленной мегаваттной железо-хромовой аккумуляционной батареи. Днем идет накопление электроэнергии от электростанции мощностью 150 кВт, а в вечерние и ночные часы электроэнергия передается в сеть. Технические характеристики этих аккумуляторов ниже литий-ионных, но они существенно дешевле любых современных аккумуляторов. Аккумулятор хранит энергию в виде водных растворов, в которых содержится значительное количество железа и небольшое количество хрома. Используются очень дешевые и простые компоненты.
При предыдущих опытах, часто происходила химическая реакция с выделением водорода и связыванием железа и хрома, которые выпадали в осадок. Enervault удалось найти способ обойти проблему с помощью простого сепаратора, который разделяет водные растворы до и после окисления металлов. «Живучесть» новинки стала довольно высокой: за несколько месяцев испытание не удалось зарегистрировать каких-либо значительных деградацій аккумулятора, который выдает 250 кВт мощности в течение четырех часов.
Наращивание мощностей может происходить с помощью увеличения объемов баков с водяным электролитом. Новая технология не является идеальной, ведь ее КПД только 70%, а остальные 30% энергии рассеивается в виде тепла. Данные аккумуляторы имеют практически такой же КПД, как в ГАЭС, которые работают по принципу перекачки воды в верхний бассейн, а затем пропускание воды через турбину. Но баки новых аккумуляторов можно разместить там, где это нужно, в отличие от ГАЭС, которые привязаны к определенному рельефного места.
Команда Enervault работает над проектом с 2008 года и вплотную подошла к коммерциализации работы. На разработку получено $5 млн от американского министерства энергетики и $25 млн предоставили такие известные инвесторы в области новых технологий, как 3M, Mitsui Global Investment, TEL Venture Capital («дочка» Tokyo Electron) и Total Energy Ventures.