Самая большая литиевая аккумуляторная батарея в мире

В начале ноября 2014 года калифорнийская энергетическая компания Southern California Edison объявила о своем решении заключить 20-летний контракт с производителем аккумуляторных систем хранения электрической энергии AES Energy Storage. AES уже управляет крупнейшей в мире коммерческой сетью аккумуляторных батарей, емкость которых по 200 мегаватт-часов.

В компании утверждают, что суммарная емкость разрабатываемых на данный момент по всему миру батарей составляет примерно 1 ГВт-час. Материнская компания AES Corporation, в связи с этим, получила в прошлом году доход в размере $16 млрд. Однако планируемый теперь проект должен будет превзойти все предыдущие сооружения, когда-либо возводимые компанией.

Огромная батарея на 400 мегаватт-часов будет построена к югу от Лос-Анджелеса, в городе Лонг-Бич, на территории энергетического центра Alamitos Power Center. Она должна будет обеспечивать пиковые нагрузки, заменив собой устаревшие электрогенераторы, эффективность которых уже не позволяла надежно поддерживать электроснабжение Лос-Анджелеса и прилегающих к нему территорий.

Старые пиковые газотурбинные генераторы, которые до этого использовала Southern California Edison, очень долго выходят на рабочий режим, к тому же обслуживание их весьма затратное мероприятие из-за исчерпания ресурса. Вновь возводимая аккумуляторная электростанция, в свою очередь, сможет отдавать в энергетическую систему 100 МВт электрической мощности в течение четырех часов, обеспечивая приток дополнительной энергии в моменты ее пикового потребления.

Для примера, самая большая в мире, построенная до этого, аккумуляторная батарея, была создана китайскими компаниями State Grid Corporation of China (SGCC) и BYD. Она обладает емкостью в 36 мегаватт-часов, что составляет лишь 9 процентов от емкости батареи, которая будет построена в Лонг-Биче. Это эпохальное изменение подхода компании Southern California Edison к резервированию электроэнергии обернется постройкой самой большой в мире электрохимической батареи в течение нескольких лет.

Система будет состоять из модулей, которые будут включать в себя тысячи отдельных литий-ионных аккумуляторных ячеек . Это даст возможность оперативно подключать или отключать от сети отдельные группы аккумуляторов, быстро и безопасно производить сервисное обслуживание и производить замену вышедших из строя или исчерпавших свой ресурс аккумуляторных ячеек.

Согласно плану, аккумуляторная станция в Alamitos Power Center будет вводиться в эксплуатацию поэтапно, с каждым разом увеличивая емкость, а в полную силу она заработает к 2021 году.

Новая технология предоставления новых решений с нулевым уровнем выбросов и без использования воды. Этот подход разрабатывался компанией AES в течение многих лет, а первая такая система на литий-ионных аккумуляторах была возведена ею в 2008 году. Модули были сделаны компактными, соединенными параллельно, чтобы обеспечить высокий уровень надежности и удобный способ как набора элементов, так и их оперативной замены.

То, что делает этот проект первым в своем роде – это использование литий-ионной технологии с возможностью длительного времени работы. Большинство из масштабных литий-ионных систем, из используемых до сих пор, могут работать лишь два часа и меньше.

Крупнейший на данный момент, введенный в эксплуатацию, аккумулятор в Северной Америке – это недавно представленный литий-ионный демонстрационный проект Southern California Edison, на 32 мегаватт-часа, работающий на подстанции в горах Техачапи.

Southern California Edison использует там литий-ионную батарею на 8 МВт, емкостью 32 мегаватт-часа от LG Chem с 2010 года. Местность вокруг гор Техачапи, где расположен проект, имеет потенциал производства до 4,5 гигаватт энергии ветра к 2016 году.

Похожий проект был введен в эксплуатацию в 2003 году в городе Фэрбэнксе, штат Аляска. Там была создана батарея на 5230 вольт из никель-кадмиевых элементов.

Батарея занимает здание размером 150 на 36 метров, где расположены 4 ряда батарей, в каждом ряду по 3440 ячеек. Это 13760 индивидуальных никель-кадмиевых ячеек по 1,2 вольта.

Аляска не связана с 48 континентальными штатами, и только одна линия тянется из города Анкоридж в Фэрбэнкс. Зимой температура на Аляске достигает минус 40-45 градусов. При такой низкой температуре за 4-5 часов могут замерзнуть дома, системы водоснабжения и отопления. Система аккумуляторов может расходовать 27 мегаватт в течение 15 минут, за это время электрическая компания сможет решить возникшую проблему с электроснабжением, а людям этого времени хватит для того, чтобы включить домашние генераторы.

Срок службы примененных здесь никель-кадмиевых аккумуляторов – до 30 лет, и допустимы тысячи перезарядок. Все время эта батарея поддерживается в заряженном состоянии, а в случае аварии подключается к инвертору, который повышает и преобразует напряжение в переменный ток, подавая 138000 вольт на ЛЭП. За первые 4 года работы, станция помогла жителям пережить 217 происшествий, связанных с отключением электроэнергии.