В Англии испытали промышленное хранение энергии в жидком воздухе

Базовый принцип действия CES очень прост. Когда в сети идёт спад, лишняя электроэнергия используется, чтобы охладить воздух до –196 градусов и превратить его в жидкость. Та отправляется в теплоизолированную ёмкость.
Когда энергия снова нужна, жидкий воздух подогревают теплом атмосферы, он начинает кипеть, расширяясь в 700 раз. Далее всё происходит как в обычной тепловой станции — находящийся под большим давлением воздух крутит турбину, а та — вал генератора. Такую идею учёные и инженеры уже выдвигали не раз и в разных странах, но именно Highview Power Storage воплотила её в жизнь. 300-киловаттная опытная установка CES смонтирована на одной из электростанций компании SSE, причём систему подключили к национальной энергосети.

Авторы системы особо отмечают, что побочный продукт работы установки — холод, который тоже не грех использовать. Такая когенерация носит название «combined cold and power», в противовес давно привычному «combined heat and power», то есть одновременному производству электричества и полезного тепла.
Первая система CES уже работает на постоянной основе, то есть ежедневно. Но испытания ещё не закончены, да и саму установку британцы ещё будут достраивать.
Авторы CES отмечают, что при нагреве диковинного энергоносителя воздухом атмосферным подобный генератор способен вернуть в сеть лишь 50% от той энергии, что ранее ушла на сжижение воздуха. Но если использовать бросовое тепло от какого-либо промышленного объекта (а в данном случае оно шло от оборудования самой электростанции, приютившей у себя систему CES), КПД вырастает до 70%.
Жидкий воздух для CES пока производили вне опытной площадки, но сейчас Highview монтирует установку для сжижения в рамках самой CES. Полная система будет тестироваться во второй фазе испытаний.
Выхлоп CES — это чистый воздух, причём довольно холодный. Его англичане тоже предлагают использовать. Например, он пригодится для нужд кондиционирования, для охлаждения промышленного оборудования или компьютеров в дата-центрах, наконец, для снижения расхода энергии, используемой в самой CES для сжижения всё того же воздуха (что повысит общую эффективность).
К концу 2012 года Highview планирует запустить в работу коммерческую энергетическую систему на жидком воздухе выходной мощностью 3,5 мегаватта, а в 2014-м нарастить производительность своего комплекса до 8-10 мегаватт.
Ещё британцы придумали родственную систему — CryoGenset (CGS). В общих чертах она работает аналогично CES, но выработка жидкого воздуха (либо как вариант — жидкого азота) и его использование для производства электричества тут намеренно разведены по разным промышленным объектам.
Замысел таков: сжижать воздух можно в одном месте, а потом развозить его в автоцистернах по нескольким точкам, сообщает membrana.ru.
Такая перекачка энергии может показаться лишённой смысла. Но, во-первых, в целом вся система сохраняет важную роль энергетического буфера. Располагая собственной CGS, какой-нибудь завод может сам покрывать свои всплески потребления электроэнергии. А во-вторых, CryoGenset позволяет довольно просто утилизировать даровое тепло от промышленных установок, которое иначе просто выбрасывалось бы в атмосферу. Ну и даровой холод, производимый системой, тоже можно использовать на месте.
Британцы считают CES и CGS хорошей альтернативой другим способам буферного хранения промышленных объёмов электроэнергии. Если говорить об аккумулирующих гидроэлектростанциях, то они выигрывают у жидкого воздуха в КПД, но требуют огромных водохранилищ, для которых не везде найдётся место, да и строить которые — долго и дорого.
Если сравнивать CES с системами на основе аккумуляторных батарей, то последние опять же могут обойти жидкий воздух в эффективности. Тут меньше энергии пропадает при двойном преобразовании её туда и обратно. Но, увы, подходящие для данной цели батареи стоят вчетверо дороже: $4 тысячи за киловатт мощности против $1 тысячи у CES. Так что на стороне криогенного комплекса — относительная дешевизна, быстрота возведения и компактность установки.