В период с 16–18 сентября 2026 года в китайском Гуанчжоу, в Выставочном комплексе Китая по импорту и экспорту состоится Всемирная выставка индустрии аккумуляторов и систем накопления энергии 2026 (WBE). На мероприятии, которое, как ожидается, посетят более 300 000 специалистов, будут представлены новейшие технологии в области создания систем накопления энергии от более 2000 компаний. Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», являясь официальным информационным партнером WBE-2026, обращает внимание на отдельные тенденции и инновации, формирующие векторы развития данного технологического сегмента электроэнергетики.
Общие тенденции
В новом отчете Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) «Отказ от использования ископаемого топлива» делается вывод, что накопление энергии теперь является системным элементом, а не сопутствующей технологией: оно необходимо для интеграции различных возобновляемых источников энергии, обеспечения гибкости и поддержки энергосистемы с гораздо более высокой долей ветровой и солнечной энергии.
При этом подчеркивается, что не может быть единой технологии накопления энергии для различных целей ее использования. В некоторых случаях важна скорость зарядки, в других — плотность энергии, а в-третьих — стоимость и масштабируемость. К примеру, аккумуляторные системы особенно важны для быстрого реагирования на изменения нагрузок, регулирования частоты и напряжения, ежедневного обеспечения баланса в системе. В то же время водород и другие технологии длительного использования больше подходят для сезонных или многодневных нужд.
Это настоящий сдвиг парадигмы: конкуренция больше не сводится к тому, кто сделает лучшую батарею, а в том, кто сможет создать подходящую систему для каждого применения.
Оценивая перспективы и экономические аспекты развития технологий ВИЭ и систем накопления энергии (СНЭ), эксперты IRENA отмечают рост привлекательности данного сегмента. Этому способствует существенное снижение затрат на создание СНЭ, произошедшее за последнее десятилетие. Таким образом, СНЭ переходят из нишевого применения в массовую сетевую инфраструктуру.
Новые технологические решения
Учеными по всему миру разработано множество технических решений по созданию систем накопления энергии, основанных как на различных физических принципах (сжатый воздух, водород и т.д.), так и на различных химических составах (Li-ion, LFP, NMC и т.д.), и поиски новых продолжаются.
В результате одного из последних исследований учеными получен новый материал, который работает как «перезаряжаемая солнечная батарея», накапливая солнечный свет внутри крошечных молекул и высвобождая его позже в виде тепла даже спустя долгое время. Предполагается, что система накопления энергии, построенная на этом принципе, сможет дополнять строящиеся солнечные электростанции и домашние солнечные панели и снизит зависимость от массивных аккумуляторных батарей, использующих существующие массовые технологии.
Новый материал основан на модифицированной органической молекуле под названием пиримидон, способен поглощать солнечный свет, накапливать эту энергию в химических связях, а затем выделять ее в виде тепла, когда это необходимо. При разработке молекулы ученые черпали вдохновение из неожиданного источника — ДНК. Структура пиримидона напоминает компонент, который естественным образом содержится в ДНК и может обратимо изменять форму под воздействием ультрафиолетового излучения. Используя синтетическую версию этой структуры, команда ученых создала молекулу, способную многократно накапливать и высвобождать энергию.
В отличие от стандартных солнечных панелей, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество, эта система накапливает энергию химическим путем. Молекула ведет себя как сжатая пружина. После поглощения солнечного света она принимает напряженную, высокоэнергетическую форму и остается в таком состоянии до активации. При воздействии триггера, например, небольшого количества тепла или катализатора, молекула возвращается в свою первоначальную форму, высвобождая накопленную энергию в виде тепла.
Материал также обеспечивает впечатляющую плотность энергии. По словам исследователей, он накапливает более 1,6 мегаджоулей энергии на килограмм. Для сравнения, обычный литий-ионный аккумулятор накапливает примерно 0,9 МДж/кг. Новый материал также превзошел предыдущие поколения оптических накопителей энергии.
Перспективы данной технологии открывают новые горизонты в области возобновляемой энергетики. Возможность долгосрочного и безопасного хранения солнечной энергии в компактной химической форме с высокой плотностью может стать ключевым звеном в создании устойчивых гибридных энергосистем. Хотя разработка еще находится на стадии лабораторных испытаний и требует решения задач по промышленному масштабированию, повышению эффективности многократных циклов перезарядки и интеграции с системами конверсии тепла в электричество, ее потенциал для снижения зависимости от литий-ионных аккумуляторов, декарбонизации промышленности и создания автономных энергорешений трудно переоценить.
Подготовлено с использованием материалов: IRENA, PV-Magazine, Science, UC Santa Barbara, Thecooldown
Подписывайтесь на канал журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача
и распределение в МАХ»
