Доклад (pdf), подготовленный ЦСР при поддержке и участии «Роснано» и рабочей группы «Энерджинет» Национальной технологической инициативы, посвящен проблемам и перспективам развития отечественных разработок и российского производства систем накопления энергии (СНЭ), а также различным аспектам инвестиционно привлекательного и эффективного использования накопителей в интересах всех потенциальных потребителей, российских электроэнергетики и экономики в целом.
Рис. 1. Возможности СНЭ для управления почасовым профилем потребления электроэнергии в жилом микрорайоне / Фонд «Форсайт» / ЦСР
Доклад содержит обоснование необходимости и эффективности применения СНЭ в актуальных экономических и регуляторных условиях, анализ имеющегося научно-технического задела и производственного потенциала в этой области, требования к перспективным системам российской разработки и производства, перечень первоочередных пилотных проектов применения таких систем в России, анализ основных регуляторных барьеров их массового применения и развития соответствующего рынка, а также описание стратегических ориентиров и приоритетных шагов по его развитию.
Развитие СНЭ — важная составляющая общемирового процесса энергетического перехода.
Системы накопления электроэнергии — быстро развивающийся класс высокотехнологичного оборудования, открывающего принципиально новые возможности для развития энергетики: они делают электроэнергию «складируемой» и «портативной», снимая необходимость строгой одновременности процессов генерации и потребления. Как отмечается в пресс-релизе ЦСР, развитие таких систем — важная составляющая общемирового процесса энергетического перехода, характеризующегося появлением новых типов электроэнергетических субъектов, возникновением peer-to-peer рынков и взаимодействия между ними, возрастанием доли ВИЭ в энергобалансе и распространением новых видов технологических решений.

Читайте также: ЦСР предложил сценарий цифрового перехода для электроэнергетики России

В докладе говорится, что Россия отстает в этом сегменте, в то время как страны-лидеры ведут проактивную политику в этом направлении:
  • В США (штат Калифорния) планируется ввести 1 325 МВт накопительной мощности к 2020 году.
  • Британская энергокомпания National Grid закупила 201 МВт систем накопления энергии для регулирования частоты В 2016 году, а сами СНЭ уже несколько лет представлены на рынке мощности страны;
  • Китай относит накопление энергии к одной из 8 ключевых сфер развития энергетики, а до 2021 года планирует ввести 46 ГВт СНЭ — и т. д.
Отмечается также, что в США и Китае интенсивно развивается масштабное производство накопителей, ориентированное как на внутренний рынок, так и на массовые экспортные поставки.
Рис. 2. Прогноз по установленной мощности СНЭ, участвующих в сетевых и системных услугах, МВт накопленным итогом / Navigant Research / ЦСР
Однако авторы доклада о накопителях считают, что у России есть шанс в сравнительно короткий срок ликвидировать отставание и реализовать потенциал рынка СНЭ. По их прогнозам, объем российского сегмента глобального рынка СНЭ к 2025 году может составить до $1,5–3 млрд в год, а при оптимистическом сценарии развития — и $8,6 млрд в год. Для такого результата, по мнению авторов доклада, в среднесрочной перспективе необходимо сделать одним из приоритетов научно-технической политики России формирование технологической базы СНЭ следующего поколения. В ходе экспертного опроса и аналитической работы были определены следующие перспективные направления:
  • Интернет энергии — использование СНЭ в составе распределенной энергетики.
  • Новая генеральная схема — использование СНЭ в составе централизованной энергетики.
  • Водородная энергетика — аккумулирование электроэнергии в водородном цикле.
Среди конкретных перспективных технологий эксперты ЦСР выделяют:
  • «Пост-литиевые» электрохимические технологии, основанные на эффекте интеркаляции, к числу которых относятся натрий-ионные, калий-ионные и магний-ионные электрохимические аккумуляторы, а также другие типов накопителей, схожие по принципу работы с литий-ионными аккумуляторами, но обеспечивающие более высокую плотность энергии и/или возможность еще большего снижения стоимости, а также увеличение ресурса циклирования.
  • Проточные батареи, основанные на разделении источника мощности (мембраны, на которой происходит электрохимическая реакция) и электролитов как запаса энергоемкости. К этой группе принадлежат редокс-ванадиевые батареи, на которые делает ставку Китай, а также более перспективные решения — цинк-бромидные, цинк-железные и некоторые другие батареи, отличающиеся типом токообразующей реакции.
  • Металл-воздушные аккумуляторы (цинк-воздушные и алюминий-воздушные батареи), обеспечивающие существенное снижение стоимости энергоемкости при приемлемом количестве циклов и чрезвычайно высокую плотность энергии.
  • Водородные технологии, основанные на сочетании технологий Power-to-gas (преобразование избыточной электроэнергии в газ) и технологии топливных элементов и обеспечивающие хранение энергии в синтетическом химическом топливе;
  • Гравитационные накопители (в том случае, если они обеспечивают существенное снижение удельной стоимости энергоемкости для систем большого — мегаваттного — класса). К числу таких технологий принадлежат существенно различающиеся по своей конструкции технологии — например, так называемые твердотельные аккумулирующие электростанции (ТАЭС), основанные на принципе лифта твердых грузов. В ряде типов подобных накопителей Россия имеет серьезные основания рассчитывать на роль технологического лидера.
В докладе говорится, что основными барьерами на пути развития рынка систем накопления электроэнергии в России остаются существующая неопределенность в нормативно-правовой базе, недостаточный уровень развития научно-технологической инфраструктуры и отсутствие в российской практике форматов, обеспечивающих эффективную скоординированную работу органов государственной власти, госкорпораций, бизнеса, малых технологических предприятий и научных организаций.
Рис. 3. Российский научно-технический задел в области технологий СНЭ в сравнении с мировым уровнем / ЦСР
Авторами предлагается несколько этапов развития рынка СНЭ в России. На первом этапе будет нужно снять регуляторные барьеры и тем самым обеспечить реализацию инициативных и пилотных проектов применения СНЭ. На следующем этапе по результатам реализации пилотных проектов необходимо определить мероприятия по стимулированию спроса на СНЭ и развитию рынка и запустить их. Кроме этого, требуется сформировать центры научных или технологических компетенций и испытательно-сертификационные центры. Также предлагается создание технологических консорциумов, которые отвечали бы за практическую реализацию мероприятий по разработке и трансферу новых технологий и формированию на их базе производственных мощностей вдоль всей цепочки создания новых продуктов.

Читайте также: Минэнерго подготовило концепцию рынка систем хранения электроэнергии

Для эффективной реализации «Концепции развития рынка систем хранения электроэнергии в Российской Федерации» и указанной программы развития авторы доклада также рекомендуют сформировать при поддержке Министерства энергетики, Минпромторга и Министерства высшего образования и науки, а также заинтересованных институтов инновационного развития проектный (программный) центр, который будет контролировать исполнение дорожной карты программы, оказывать экспертно-аналитическую поддержку, координировать проектные группы и продвигать результаты работы. [По материалам csr.ru]