Компания RheEnergise доказала, что гидроаккумулирование с использованием высокоплотной жидкости может работать за пределами лаборатории: на объекте Cornwood в Девоне она построила верхний и нижний резервуары, установила насосы, трубопроводы и генерирующее оборудование, затем закачала собственную жидкость наверх и пропустила её обратно через турбину. Демонстрационная установка достигла проектной мощности 500 кВт, но не была подключена к сети и обеспечила лишь около 15 минут разрядки при полной мощности.
Этот анализ основан на материале, опубликованном Michael Barnard, и на итоговом правительственном отчёте о британской демонстрационной установке. Главный вывод заключается не в том, что технология потерпела неудачу, а в том, что доказательство работоспособности системы отличается от доказательства её способности экономически масштабироваться до проектов хранения продолжительностью в несколько часов или мощностью в несколько гигаватт.
Что доказал проект Cornwood?
Изначально система была спроектирована для работы в течение четырёх часов при мощности 500 кВт, однако трудности с производством достаточного количества жидкости требуемых характеристик сократили доступный запас. Кроме того, интегрированная система показала полный цикловой КПД 59% без учёта паразитных нагрузок, которые ещё не были измерены. В то же время RheEnergise предполагает КПД около 80% для коммерческих систем, причём характеристики более крупного оборудования могут улучшиться, однако разрыв между предположением и текущим измерением остаётся аспектом, требующим практического подтверждения.
Демонстрационная установка также выявила эксплуатационные проблемы, включая чувствительность барита к влажности, неожиданно медленный процесс смешивания, различия в химическом составе альтернативных материалов и необходимость нескольких месяцев поиска неисправностей и изменения процесса производства жидкости. Эти результаты закономерны для первого проекта такого рода, но означают, что жидкость является не просто инертной заменой воды, а сложной частью самой системы хранения.
Преимущество плотности не даётся бесплатно
Плотность используемой жидкости примерно в 2,5 раза выше плотности воды. С инженерной точки зрения это позволяет хранить то же количество гравитационной энергии при меньшем объёме жидкости или меньшей высоте, что может открыть площадки, не подходящие для традиционных гидроаккумулирующих электростанций. Однако это преимущество требует производства жидкости, содержащей минералы, при сохранении её однородности, химических свойств и поведения во время закачки и разрядки.
Проблема усугубляется с увеличением продолжительности хранения. При неизменных мощности и высоте каждый дополнительный час требует примерно пропорционального количества жидкости, а значит, и большего количества утяжеляющего минерала. В анализе приводится пример системы мощностью 600 МВт и продолжительностью 18 часов; согласно оценке, состав, богатый баритом, раскрытый в патенте RheEnergise, может потребовать около 8,8 миллиона тонн барита только для активной жидкости. Это не включает неактивный запас, потери при переработке или резервы.
Дилемма продолжительности и конкуренция
Продолжительность хранения ставит технологию между разными конкурентами. Если RheEnergise будет ориентироваться на более короткие системы — например, на четыре, шесть или восемь часов, — обеспечить минералы станет относительно проще, но компания войдёт в область, где литий-ионные аккумуляторы уже обладают сильными позициями, а их стоимость снижается. В анализе отмечается, что исследование BloombergNEF за 2025 год оценило стоимость аккумуляторных блоков для стационарных систем хранения примерно в 70 долларов за киловатт-час, с оговоркой, что цена блока не равна полной стоимости установленной системы хранения.
Кроме того, ранняя коммерческая стратегия компании сосредоточена на установках мощностью от 10 до 20 МВт и продолжительностью хранения примерно от четырёх до восьми часов. Переход к 12, 18 или 24 часам ослабляет преимущество сравнения с аккумуляторами, но почти линейно увеличивает потребность в минералах вместе с объёмом хранимой энергии и одновременно усиливает преимущество традиционного гидроаккумулирования, использующего воду — дешёвую и стабильную рабочую среду, не требующую производства специализированного материала.
Где технология может добиться практического успеха?
Анализ предполагает, что наиболее реалистичная возможность может заключаться в определённых площадках вблизи шахт или карьеров. На одной площадке могут сочетаться земля, ранее затронутая промышленной деятельностью, подходящий рельеф, ограниченное подключение к сети и большие запасы подходящего материала или отходов, которые можно использовать. Однако такая модель не устраняет ограничение, связанное с площадкой, а добавляет новые условия, касающиеся плотности материала, его химического состава, степени извлечения, поведения его частиц и экономики переработки.
На практике Cornwood доказала, что закачка плотной жидкости и получение из неё электроэнергии возможны. Но она пока не доказала, что эта система способна обеспечивать долгосрочное хранение по стоимости и в масштабах, сопоставимых с альтернативами. Сокращение продолжительности приближает её к аккумуляторам, а её увеличение усиливает зависимость от минералов и вновь подчёркивает преимущество воды в традиционных гидроаккумулирующих электростанциях. Поэтому, согласно имеющимся данным, технология скорее подходит для определённых областей применения, чем является универсальным решением для рынка долгосрочного хранения.