В Германии завершился государственный проект по созданию новой технологии для стабилизации энергосистемы. Системный оператор Transnet BW совместно с экспертами из Технологического института Карлсруэ (KIT), Ульмского технологического университета (THU) и Центра исследований солнечной энергии и водорода Баден–Вюртемберга (ZSW) разработали гибридный усилитель сети, сочетающий аккумуляторные батареи и газовую турбину, способную работать на водороде. Проект под названием HydrogREenBoost продемонстрировал техническую и экономическую жизнеспособность решения.
Новая технология призвана обеспечить стабильность электросети в периоды пиковых нагрузок и при колебаниях выработки возобновляемых источников энергии. Так называемые «усилители сети» действуют как своего рода буфер безопасности, позволяя избежать дорогостоящих мер по перераспределению нагрузки – например, принудительного отключения ветряных электростанций или запуска традиционных энергоблоков. Это делает использование существующей сетевой инфраструктуры более эффективным.
Компоненты системы были успешно протестированы в реалистичных условиях в специально созданной сетевой лаборатории. В ходе испытаний аккумуляторная система хранения энергии перешла из режима ожидания на номинальную мощность всего за 2,4 секунды. Через 25,4 минуты ее сменила водородная турбина. Тест показал способность гибридной установки обеспечивать постоянный диапазон мощности – гибко, эффективно и с низким уровнем выбросов.
Исследовательская группа также проанализировала экономическую целесообразность, рассмотрев несколько сценариев внедрения. Наиболее перспективным вариантом признана установка мощностью 500 МВт с аккумуляторной батареей емкостью 176,5 МВт·ч и турбиной, подключенной к газовой сети. По расчетам, экономия на затратах по перераспределению нагрузки и доходы от продажи услуг на балансирующем рынке могут обеспечить окупаемость проекта в течение трех–семи лет. Варианты с дополнительным хранилищем водорода повышают отказоустойчивость системы, но ведут к увеличению затрат.
«Проект дает важные сведения для эффективного и экономически выгодного использования новых технологий в магистральной сети, – заявил технический директор TransnetBW Михаэль Йесбергер. – Гибридные усилители сети могут сыграть важную роль в осуществлении энергетического перехода в будущем».
В Transnet BW отмечают, что для широкомасштабного внедрения технологии необходимы дальнейшие исследования и пилотные проекты. Будущие изыскания должны быть сосредоточены на альтернативных стратегиях внедрения, возможностях получения дохода и интеграции в существующие топологии сетей.