Пренебрегвана почти 50 години технологична идея е на прага да излезе на пазара: през 2026 г. край Манчестър ще заработи първата в света комерсиална инсталация за съхранение на енергия с течен въздух. Амбицията е тя да се конкурира с мрежовите литиево-йонни батерии и ПАВЕЦ, за да съхранява чиста енергия и да намали зависимостта от изкопаеми горива.
Защо съхранението е критично
Светът ускорено увеличава дела на възобновяемата електроенергия, която за пръв път изпревари въглищата. Но колкото повече слънце и вятър влизат в мрежите, толкова по-остър става въпросът как да се балансира производство и потребление, когато слънцето не грее и вятърът стихне.
Досега основният мащабен буфер беше ПАВЕЦ – в глобален мащаб през 2021 г. те достигат 160 GW капацитет. През последното десетилетие навлизат и мрежови батерии: от 1 GW през 2013 г. те надхвърлят 80 GW през 2023 г., като само през 2023 г. са добавени над 40 GW, сочат данни на Международната енергийна агенция.
Как работи „батерията“ с течен въздух
Идеята за съхранение с течен въздух е известна от 1977 г., но получава шанс за реализация едва през този век. Процесът протича в три стъпки: въздухът се филтрира, компресира до много високо налягане и се охлажда в многоструен топлообменник, докато се втечни. Това „зареждане“ се прави, когато има излишък от евтина възобновяема енергия.
Енергията, която взимаме от мрежата, захранва процеса на зареждане.
Така обяснява принципа Шейлин Четеген, химически инженер в Масачузетския технологичен институт. Когато мрежата се нуждае от ток, течният въздух се изпарява, задвижва турбини и отново се изпуска в атмосферата като газ.
Има и умни енергийни „връщания“: при компресия въздухът се загрява и тази топлина се оползотворява при разреждането.
Без тези термични цикли ефективността е по-близо до 50%, но с тях можем да минем над 60%, доближавайки 70%.
Първият търговски обект: Карингтън, Манчестър
Британската Highview Power строи първата комерсиална инсталация за съхранение с течен въздух край селцето Карингтън в Северозападна Англия, след успешно демонстрационно съоръжение в близкия Пилсбъри. Обектът ще съхранява 300 MWh електроенергия – достатъчни да запълнят кратък недостиг за до 480 000 домакинства.
Въвеждането ще е на два етапа. През август 2026 г. турбината ще започне работа за стабилизиране на мрежата, без да продава енергия.
В момента операторите понякога пускат газови централи само за стабилизация. Това е огромен разход за системата. Ние можем да го спрем, предлагайки алтернатива,
казва Ричард Бътланд, главен изпълнителен директор на Highview Power. От 2027 г. се очаква и търговската работа по съхранение и връщане на енергия в мрежата.
Икономика: трудният баланс
Съхранението е ключово, но сметките са предизвикателни. В проучване от март екипът на Шейлин Четеген оценява икономическата перспектива на системите с течен въздух в 18 региона на САЩ при осем сценария за декарбонизация. При най-агресивния сценарий технологията излиза рентабилна във Флорида и Тексас, но не и другаде.
Не наблюдавахме икономически жизнеспособни системи в останалите сценарии,
отбелязва Четеген.
Изводът не е, че технологията „не става“, а че ранните години на проекта страдат от недостатъчно използване поради все още ограничен дял на възобновяеми източници и слаба ценова волатилност. Според авторите подкрепа през първите години – например частично субсидиране на началните капиталови разходи – би ускорила навлизането, докато делът на възобновяемите източници расте и пазарът става по-благоприятен.
Цена на съхранението: къде е течният въздух
По метриката „нивоизравнена цена на съхранението“ (LCOS), системите с течен въздух могат да стигнат до 45 щ.д. (около 42 евро) за MWh, спрямо 120 щ.д. (около 112 евро) за ПАВЕЦ и 175 щ.д. (около 165 евро) за литиево-йонни батерии. В британска валута посочените сравнения са 34 паунда (около 40 евро), 89 паунда (около 105 евро) и 130 паунда (около 153 евро) съответно.
Макар че без политическа подкрепа нито един от тези варианти не е напълно икономически жизнеспособен днес, течният въздух се откроява като особено ефективен за големи обеми,
казва Четеген.
Политики и финансиране: британският модел
Highview Power разчита на британския регулаторен механизъм тип „cap and floor“, който гарантира минимална възвръщаемост и дава увереност на инвеститорите.
Манчестър ще носи много добра доходност. Правителството не очаква да плаща, защото всеки проект би трябвало да надхвърля минимума,
уверява Ричард Бътланд.
План за разгръщане: Обединеното кралство, Япония и Австралия
Компанията планира още два проекта във Великобритания, както и съоръжения в Япония и Австралия. Шотландският проект ще бъде близо десет пъти по-голям от този в Карингтън – с капацитет 2,5 GWh. Скъпите елементи са компресорите и охладителните инсталации; резервоарите за съхранение са относително евтини, което улеснява мащабирането.
Какво означава това за България
За енергийни системи като българската, където интеграцията на повече слънчеви и вятърни мощности тепърва ще се ускорява, дълготрайното съхранение – било то чрез ПАВЕЦ или технологии като течния въздух – може да се окаже решаващо за гъвкавостта на мрежата и ограничаването на пиковите разходи. Такива решения биха подпомогнали и по-надеждно присъединяване на нови ВЕИ в Пловдив и Южна България.
Миксът е бъдещето
Според Ричард Бътланд електроенергийните системи ще разчитат на портфейл от технологии: ПАВЕЦ са изключително надеждни, но зависят от подходящ терен и водни ресурси; батериите са много ефективни и гъвкави като локация, но изискват подмяна след около десетилетие; течният въздух може да съхранява енергия по-дълго с минимални загуби.
Ремоделираме мрежите по света върху ново производство – и това вероятно означава много съхранение с течен въздух,
казва Бътланд.
На кратко
- Първа по рода си: Комерсиалната инсталация за съхранение с течен въздух край Манчестър тръгва поетапно – стабилизация от август 2026 г., пълна работа по съхранение от 2027 г.
- Мащаб: Капацитет 300 MWh – покритие на кратки недостиги за до 480 000 домакинства; шотландски проект от 2,5 GWh е в подготовка.
- Икономика: Потенциално LCOS до 45 щ.д. (около 42 евро) за MWh; необходима е ранна политическа подкрепа за рентабилност.
- Контекст: ПАВЕЦ достигат 160 GW през 2021 г.; мрежовите батерии нарастват от 1 GW (2013) до над 80 GW (2023), с +40 GW само през 2023 г.
- Перспектива: Технологията адресира непостоянството на ВЕИ и може да намали нуждата от газови централи за стабилизиране на мрежата.
