Технологии хранения электроэнергии, основанные на использовании газов, стали более серьёзными с точки зрения масштаба и реализации, но это не сняло главный вопрос: способны ли они предоставлять услуги хранения по конкурентоспособной цене при тиражировании проектов, а не при строительстве одного демонстрационного объекта? В анализе Michael Barnard этот вопрос рассматривается с учётом недавних проектов в Китае, США и Европе; делается вывод, что увеличение масштаба пока не доказало сопоставимого улучшения экономики.
Проекты стали крупнее, но доказательств по-прежнему мало
За последние два года в секторе был введён в эксплуатацию объект хранения на основе сжатого воздуха мощностью 600 мегаватт и ёмкостью 2,4 гигаватт-часа в Huai’an, Китай. Кроме того, проект Hydrostor под названием Willow Rock, с чистой мощностью 500 мегаватт и ёмкостью 4 000 мегаватт-часов, проходит процедуры утверждения в Калифорнии. В других технологиях объект Highview Power по хранению жидкого воздуха мощностью 50 мегаватт и ёмкостью 300 мегаватт-часов перешёл к этапу строительства, а Energy Dome разработала на Сардинии объект мощностью 20 мегаватт и ёмкостью 200 мегаватт-часов, использующий углекислый газ.
Эти проекты значительно превосходят масштабы лабораторий и теоретических демонстраций, но сами по себе не являются достаточным доказательством способности отрасли к масштабированию. Строительство огромной машины доказывает инженерную осуществимость, но не то, что заказчики выберут ту же технологию для второго, десятого или сотого проекта.
Тепловая и инженерная сложность остаётся сутью проблемы
Для создания дешёвой системы хранения недостаточно иметь дешёвый газ. Сжатие газа выделяет тепло, поэтому требуются тепловые резервуары, теплообменники, трубопроводы и системы управления для возврата энергии перед расширением. Хранение жидкого воздуха, в свою очередь, добавляет процессы глубокого охлаждения, изолированные резервуары, рекуперацию тепла и холода, а также компрессоры и расширители.
Использование углекислого газа в конструкции Energy Dome является важным термодинамическим улучшением, поскольку его конденсация происходит при более управляемых температурах и давлениях по сравнению с жидким воздухом. Однако это не устраняет необходимость в полноценной промышленной установке, которая сжимает, охлаждает, конденсирует и хранит газ, а затем снова нагревает и расширяет его.
КПД не даёт этим технологиям явного преимущества
Цикловой КПД зрелых гидроаккумулирующих электростанций начинается примерно с 80%, тогда как мировые цены на аккумуляторные системы хранения в 2025 году снизились примерно до трети уровня 2020 года, согласно данным Международного энергетического агентства. Критический обзор, опубликованный в 2025 году, в целом оценивает КПД автономных систем хранения жидкого воздуха в 50–60%, причём он выше при использовании внешнего тепла или холода.
Оценка сотрудников California Energy Commission для проекта Willow Rock определяет круговой КПД примерно в 60%. Проект требует четырёх компрессорно-турбинных поездов, общих тепловых резервуаров, выработанной в скальной породе полости и линии электропередачи длиной 19 миль. Это решение может быть оправданным в местах, где отсутствуют подходящие условия для гидроаккумулирования и требуется хранение продолжительностью восемь часов, но оно не превращается в легко тиражируемый промышленный продукт: затраты переносятся на выемку грунта, геотехнические работы, управление водой и строительство, специфичное для каждого объекта.
Что меняется на практике?
Некоторые проекты используют особые местные условия, например доступный холод рядом с объектами регазификации сжиженного природного газа или избыточное промышленное тепло. Однако в таких случаях экономическая целесообразность зависит от соседнего объекта, его графика работы и ценности тепла или холода, если бы они не использовались для хранения. Поэтому отдельная установка может оказаться успешной, не превращая технологию в универсальный вариант, пригодный для тиражирования на разных рынках.
Аналогичная проблема возникает с заявлениями о длительном сроке службы. Energy Dome заявляет о чистом КПД более 70%, сроке службы свыше 30 лет и отсутствии деградации ёмкости или производительности. Однако коммерческая установка ещё не эксплуатировалась период, близкий к тридцати годам, чтобы подтвердить это утверждение. Отсутствие химического разложения молекул углекислого газа не означает, что компрессоры, турбины, насосы, клапаны, подшипники, уплотнения, теплообменники и резервуары хранения будут работать без обслуживания или замены.
От первого прототипа к повторяемому рынку
Проект Energy Dome на Сардинии получает поддержку Европейского инвестиционного банка как первоначальный проект по развитию технологии коммунального масштаба; это логичное применение финансирования инноваций. Однако он не доказывает, что зрелые проекты будут коммерчески конкурентоспособными без поддержки.
Анализ подчёркивает, что одной кривой обучения недостаточно для обоснования ожиданий снижения стоимости. Батареи выигрывают от широкомасштабного производства ячеек, модулей и силовой электроники, тогда как установки сжатого газа по-прежнему связаны с площадками, фундаментами, сосудами высокого давления, тепловым хранением, трубопроводами, подключением к сети и работами на месте. Кроме того, выемка грунта и подземные работы не превращаются автоматически в массово производимый продукт лишь потому, что реализован ещё один проект.
Редакционный вывод: реальное изменение заключается в переходе этих технологий от чертежей и малых моделей к крупным демонстрационным установкам — это инженерный прогресс, заслуживающий внимания. Но критерий коммерческой зрелости пока не достигнут: проекты должны повторяться потому, что их экономические показатели превосходят батареи или гидроаккумулирование, а не потому, что один проект удалось построить. Итог по-прежнему открыт для отдельных локальных применений, тогда как источник пока не предоставляет доказательств широкомасштабной конкуренции.