В Европе отстаёт развёртывание систем накопления энергии именно в тот момент, когда это нужнее всего. Континент сталкивается с третьим энергетическим кризисом за четыре года, вызванным чрезмерной зависимостью от импортируемых ископаемых видов топлива. Хотя Европейский союз существенно расширил мощности солнечной и ветровой энергетики для диверсификации своего энергетического баланса, развитие инфраструктуры накопления энергии отстаёт, создавая новые уязвимости как для энергосистемы, так и для энергетических рынков.

«Без оптимизированных систем хранения ЕС остаётся зависимым от импортного ископаемого газа для восполнения дефицита, когда заходит солнце или стихает ветер», — сообщает Euronews. «Несмотря на то что возобновляемые источники обеспечивают 44% электроэнергии ЕС, блок по-прежнему импортирует около 55% всей потребляемой энергии, включая нефть и газ».

Избыток возобновляемой энергии в часы пиковой выработки привёл к неуклонному росту отрицательных цен на европейских энергетических рынках, вынуждая энергокомпании платить потребителям за приём избыточной электроэнергии, когда предложение превышает спрос. Журнал PV magazine предупреждает: «Электроэнергетические рынки Европы могут столкнуться с ещё большей волатильностью в третьем квартале 2026 года, поскольку погодные условия, высокий объём солнечной генерации и ограниченные ресурсы манёвренности расширяют разрыв между полуденной выработкой возобновляемой энергии и вечерними пиками спроса».

В ответ на эту растущую проблему Европейская комиссия обязалась утроить объём накопления энергии ЕС, поставив цель достичь 200 ГВт к 2030 году по сравнению с текущим уровнем в 55 ГВт. Для сравнения: в Соединённых Штатах уже имеется 137 ГВт мощности крупномасштабного накопления, что, в свою очередь, многократно уступает установленной мощности Китая, составляющей почти 213,3 ГВт.

Большая часть запланированного прироста мощностей накопления придётся на литий-ионные батареи — доминирующую технологию в мировом секторе накопления энергии. Однако у литий-ионных батарей есть существенные недостатки в контексте решений для накопления энергии. Хотя балансировка спроса и предложения прерывистых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, требует хранения энергии в течение целых дней и даже сезонов, литий-ионные батареи способны накапливать энергию максимум около четырёх часов. Кроме того, цепочки поставок литий-ионных батарей почти полностью контролируются Китаем, что ставит Европу перед подозрительно знакомыми уязвимостями перед лицом геополитических конфликтов.

Преодоление доминирования лития на рынках накопления энергии — а следовательно, и почти монопольного положения Китая в области аккумуляторных технологий — потребует стремительного развития альтернативных технологий батарей, способных конкурировать с литием и диверсифицировать отрасль. Один небольшой город в Финляндии пытается сделать именно это, создав то, что может стать передовой моделью батареи нового поколения на основе одного из самых простых материалов: песка.

Финская компания централизованного теплоснабжения Loviisan Lämpö заказала у Polar Night Energy крупнейшую в мире песчаную батарею в небольшом городе Порнайнен с населением 5 000 человек. В отличие от литий-ионных систем, которые накапливают электроэнергию электрохимическим способом, песчаная батарея преобразует избыточную электроэнергию из сети в тепло с помощью резистивных элементов и хранит его в большом силосе с дроблёной породой. Затем эта тепловая энергия поступает в виде горячей воды или пара в городскую сеть централизованного теплоснабжения. Это различие имеет значение, поскольку отопление и охлаждение составляют примерно половину конечного энергопотребления ЕС, а централизованное теплоснабжение широко распространено в странах Северной Европы, где оно обслуживает большинство городских зданий в городах и посёлках.

Батарея способна обеспечить почти месячную потребность города в отоплении летом и до недели — зимой.

«Мы переходим от мира, где крупные электростанции производили энергию, к миру, где энергию производят солнечные и ветровые установки, и тогда нам потребуется колоссальный объём систем хранения», — заявил недавно Томми Эронен, генеральный директор Polar Night Energy, в интервью CNBC. «Будем надеяться, что значительную часть этих систем хранения могут составить системы типа песчаных батарей, в которых не нужны редкоземельные материалы, как во многих химических батареях, таких как литий-ионные», — добавила она.

Хотя песчаная батарея значительно менее энергоэффективна, чем литий-ионные альтернативы — часть электричества теряется при прохождении тепла через систему, — у неё есть другие важные преимущества. Среда хранения деградирует гораздо медленнее, чем химические элементы, и потенциально может служить десятилетиями при минимальном обслуживании. Представители Polar Night Energy сообщают, что проект позволил сократить выбросы парниковых газов от прежней теплосети Порнайнена почти на 70%.

Хотя эта технология сама по себе не решит общеевропейские проблемы накопления энергии и не потеснит центральное место лития, она представляет собой перспективную модель для аналогичных применений, особенно для сообществ с развитой инфраструктурой централизованного теплоснабжения. Это также часть более масштабных усилий Европы по повышению энергетической устойчивости и стабильности через технологическую диверсификацию.

Автор: Хейли Заремба для Oilprice.com