Проект Rudong компании Energy Vault представляет собой практическое испытание гравитационного хранения энергии, поскольку он был построен в Китае — в среде, которая, как предполагается, благоприятна для такого рода проектов: с местными цепочками поставок бетона, стали, двигателей и силовой электроники, государственной поддержкой, координацией с сетью и опытным китайским строительным партнёром. Тем не менее анализ показывает, что экономический результат проекта выглядит слабым по сравнению с современной китайской аккумуляторной системой, выполняющей ту же услугу.
Мощность Rudong составляет около 25 МВт, а ёмкость — 100 МВт·ч, то есть объект рассчитан на четыре часа работы при максимальной мощности. Он включает конструкцию высотой примерно 148 метров, более 12 тысяч блоков, каждый номинальной массой 25 тонн, а также 96 кранов и тысячи свай, пробуренных под сооружением. Страница проекта Energy Vault по-прежнему описывает его как находящийся на стадии опытной эксплуатации, несмотря на указание, что полное подключение к сети ожидалось к концу 2023 года.
Сравнение на основе одной и той же услуги
Важность сравнения заключается в том, что четырёхчасовые аккумуляторные системы в Китае — не редкая экспериментальная технология, а инфраструктура, закупаемая на рынке, который движется к дальнейшей стандартизации. В анализе приводится аккумуляторная станция ёмкостью 100 МВт·ч, построенная на модулях Sungrow PowerTitan 2.0: каждый контейнерный модуль переменного тока размером с 20-футовый контейнер включает аккумуляторы ёмкостью 5 МВт·ч и силовой преобразователь мощностью 2,5 МВт. Согласно Sungrow, полной станции такой ёмкости требуется около 1200 квадратных метров.
Для сравнения, одна только башня Rudong занимает площадь примерно в 11 раз больше. Опубликованное в отчёте сравнение оценивает центральное значение капитальных затрат проекта примерно в восемь раз выше капитальных затрат современной эквивалентной китайской аккумуляторной системы, при этом эксплуатационные и технические расходы, а также воплощённые углеродные выбросы значительно выше. Это не сравнение китайского проекта с дорогой западной аккумуляторной системой, а сопоставление двух технологий в рамках одной и той же китайской промышленной экономики.
Что на самом деле предлагает гравитационное хранение?
У концепции есть определённые преимущества на уровне компонентов хранения. Блоки можно производить из недорогих металлических материалов и отходов, используя нижние стальные листы и защитный слой. Они также не деградируют химически так же, как аккумуляторные ячейки, не сталкиваются с риском теплового разгона ячеек, а срок службы среды хранения может достигать нескольких десятилетий.
Однако блоки — не вся система хранения. Чтобы дешёвый блок стал полезным для сети, его необходимо интегрировать в крупную конструкцию с глубокими фундаментами, кранами, оборудованием для горизонтального перемещения, двигателями, генераторами, тормозами, трансмиссиями, системами управления, датчиками и силовой электроникой. Поэтому низкий уровень выбросов, связанный с материалом блока, не отменяет выбросы, возникающие из-за гражданского строительства и оборудования, необходимого для многократного перемещения тысяч тяжёлых объектов.
Почему эта новость важна?
Случай Rudong демонстрирует разницу между технической реализуемостью определённой технологии и её способностью конкурировать с альтернативами на уровне всей системы. Проект доказал, что гравитационное хранение с использованием блоков можно спроектировать в масштабе электроэнергетического объекта, но это не доказывает, что его сложная конструкция оправдывает затраты, когда аккумуляторы предлагают компактные модули и четырёхчасовую услугу разрядки.
В материале также отмечается, что Energy Vault расширила свою деятельность — от концепции открытого крана с шестью стрелами до закрытой конструкции EVx, а затем вышла на рынок публичных компаний во время волны компаний специального назначения по приобретению в секторе чистых технологий. После этого компания начала объявлять о проектах литий-ионных аккумуляторов, и гравитационное хранение стало небольшой частью более широкого портфеля, включающего интеграцию аккумуляторных систем. Эти события не делают проект Rudong инженерным провалом: создание объекта такого масштаба и координация подъёмного оборудования являются важным инженерным достижением. Однако они вновь ставят вопрос о целесообразности приобретения дополнительной сложности вместо зрелых аккумуляторных решений.
Некоторые сравнения всё ещё требуют независимой проверки, прежде чем на их основе можно будет вынести окончательную оценку технологии. Полная оценка должна определить границы учёта углерода, требования к техническому обслуживанию оборудования и его доступности, а также характер необходимой услуги; кроме того, следует сравнивать срок службы аккумуляторов с учётом их деградации и замены, а не рассматривать их как бессрочный актив. Согласно материалу, именно эти аспекты определяют, компенсирует ли преимущество гравитационного хранения в продолжительном сроке службы его стоимость, занимаемую площадь и сложность.