«Крупнейшая батарея в мире»: 100 часов хранения энергии для дата-центра Google

Американська корпорація Google оголосила про будівництво нового дата-центру у штаті Міннесота. Об'єкт розміститься в районі Пайн-Айленд — приблизно за годину їзди на південний схід від Міннеаполісу — і стане першим центром обробки даних компанії у цьому регіоні.

Головна особливість проекту – масштабна система накопичення енергії на базі залізо-повітряної технології. Планується встановлення батареї потужністю 300 МВт із загальною ємністю 30 ГВт·год та тривалістю видачі енергії до 100 годин. Проект уже називають «найбільшим у світі» серед накопичувачів такого типу.

1,9 ГВт чистої генерації + 100 годин автономії

Енергопостачання дата-центру забезпечуватиметься 1,9 ГВт відновлюваної генерації:

• 1,4 ГВт вітрової енергії

• 200 МВт сонячної генерації

Партнером проекту виступає Xcel Energy, яка спільно з Google розвиває нові ВІЕ-потужності. Вся енергія, що виробляється, буде направлятися в систему накопичення компанії Form Energy.

Для порівняння: заявлені 30 ГВт · год істотно перевищують показники більшості існуючих проектів зберігання енергії і значно перевершують багато великих літій-іонних систем.

Як працює залізо-повітряна батарея

Технологія Form Energy принципово відрізняється від традиційних літій-іонних акумуляторів.

Замість літію використовується залізо та кисень з повітря. Принцип роботи заснований на оборотному процесі окиснення:

1. При розряді залізо входить у реакцію з киснем — утворюється іржа і виділяється електрику.

2. При зарядженні подача електричного струму видаляє кисень, повертаючи матеріал у вихідний стан.

Такий підхід дозволяє створювати накопичувачі тривалого зберігання (long-duration storage), здатні забезпечувати енергопостачання протягом кількох діб, наприклад, у періоди безвітря або низької сонячної генерації.

Ефективність та вартість

Залізо-повітряні батареї поступаються літій-іонним за ККД:

• повернення енергії - 50-70%

• у літій-іонних систем - понад 90%

Однак ключова перевага технології – вартість. Оціночно, зберігання обходиться приблизно в 20 доларів за кВт·год, що майже втричі дешевше в порівнянні з літій-іонними аналогами.

Саме низька вартість робить такі системи перспективними для багатоденного зберігання енергії та балансування енергосистеми.

Пілотні проекти та розвиток технології

Перший промисловий проект Form Energy вже реалізується в Міннесота спільно з Great River Energy. Його параметри:

• 150 МВт · год ємності

• до 100 годин подачі електроенергії

• близько 1,5 МВт пікової потужності

Новий проект для Google стане якісним стрибком за масштабом.

Новий тарифний механізм для чистої енергетики

Проект також запроваджує інноваційну модель фінансування. Google і Xcel Energy розробили спеціальний контракт Плата за прискорення чистої енергії (CEAC).

Механізм дозволяє енергокомпаніям інвестувати у ВДЕ та накопичувачі без ризику конфліктів із регуляторами, які традиційно вимагають вибирати найдешевші джерела генерації.

Раніше Google використовувала подібну модель - Clean Transition Tariff - разом з NV Energy.

У рамках угоди CEAC компанія направить 50 млн. доларів на розвиток програми Capacity Connect, що передбачає встановлення розподілених накопичувачів меншої потужності для підвищення стійкості енергомережі.

Значення проекту

Будівництво дата-центру з інтеграцією 100-годинного зберігання демонструє нову модель енергопостачання цифрової інфраструктури:

• висока частка вітру та сонця

• довгострокове накопичення енергії

• зниження навантаження на мережу

• підвищення стійкості енергосистеми

Проект показує, як великі технологічні компанії можуть стимулювати розвиток чистої генерації та одночасно забезпечувати надійність енергопостачання своїх об'єктів.

Якщо технологія залізо-повітряних батарей підтвердить заявлені характеристики на повному масштабі, це може стати поворотним моментом для тривалого зберігання енергії і прискорити перехід до низьковуглецевої енергетики.