Результаты обсуждения

Результаты обсуждения в рамках открытой дискуссии венчурной конференции
Накопители энергии: от научного потенциала к готовым продуктам
Фонд Сколково, 10 декабря 2014
Технологии, востребованные потребителями и проблемы применения
существующих продуктов
Mitsubishi Motors Rus; Nissan Motor Manufacturing
 Проблема резкого ухудшения характеристик накопителей энергии для электрических
и гибридных транспортных средств вследствие температурных и климатических
воздействий
 Технологии и методики восстановления ресурса батарей и утилизации батарей,
повторного использования компонент накопителей
Русгидро
 Для решения задач энергетической системы в рамках отдельных
энергогенерирующих объектов, электрических сетей необходима разработка и
внедрение принципиально новых систем хранения энергии с емкостью выше
мегаватт-час и напряжением 4-10-35 кВ при низкой стоимости цикла хранения
энергии. Распространенные сейчас литиевые технологии не обеспечивают
необходимый уровень мощности и емкости при невысокой стоимости. Существуют
разработки, основанные на других физических принципах хранения энергии (газовые,
термодинамические, жидкостные и др.), но еще не доступные готовые массовые
продукта.
 Системы хранения энергии интегрированные с источниками автономного
электроснабжения малой мощности (десятков киловатт), которые позволяют повысить
эффективность, снизить стоимость вырабатываемой энергии для дизельных
энергоустановок и ВИЭ
 Для применения систем хранения энергии, транспортировки энергии для нужд
электроснабжения удаленных арктических районов необходимо решить задачу
сохранения свойств накопителя при низких температурах. Существующие решения в
виде обогрева за счет хранимой энергии, возможно, не могут обеспечить
необходимую продолжительность хранения энергии.
ИнтерРАО Инжиниринг
 Уже сейчас на объектах генерации применяются системы накопления энергии. Есть
задачи по обслуживанию большого количества накопителей, повышению их ресурса.
Новые системы хранения энергии должны обеспечивать значительно большие
емкости мегаватт-часы.
 В рамках инициатив государства по поддержке более широкого внедрения ВИЭ в
России актуальна задача по созданию систем накопления энергии для балансировки
режимов выработки и потребления электроэнергии
Росэнергоатом (Атомэнергосбыт)
 Задачи по системной интеграции, создания готовых к широкому внедрению надежных,
простых, недорогих продуктов в области хранения энергии.
 Сейчас от массовых потребителей (домохозяйства, коммерческие и муниципальные
потребители) нет сформулированных требований к конечным продуктам в области
хранения электроэнергии. При этом энергоснабжающие организации готовы
сопровождать внедрение накопителей, в том случае, если их применение обеспечит
потребителям экономический эффект и будут востребованы.
 Даже в сегментах энергетической системы, которые не испытывают недостаток общей
мощности (например, ЦФО) существуют категории потребителей, которые
территориально обособлены от электрических сетей или не имеют необходимой
подключенной мощности.
ООО «Инновационный центр КАМАЗ»
 Применение существующих технологий и компонентов при разработке и производстве
электрифицированных автотранспортных средств не является оптимальным из-за
низких показателей удельной энергоемкости и габаритной энергоемкости, что в
конечном итоге приводит к ухудшению потребительских свойств транспортного
средства. Накопители не имеют требуемых характеристик скорости отдачи и приема
энергии.
 Существующие технологии и компоненты в значительной мере увеличивают
стоимость транспортного средства.
 На сегодняшний день ресурс (количество циклов заряд/разряда существующих
накопителей не достигает требуемого уровня для активного их применения на
коммерческом автотранспорте. Существующие климатические ограничения
ограничивают применение компонентов на автотранспорте.
 Существует необходимость разработки, последующего освоения и внедрения новых
технологий и компонентов систем хранения и управления энергией с высокими
показателями удельной и габаритной энергоемкости (малый вес и размеры при
высокой емкости) с перспективой использования их в качестве несущих и силовых
элементов конструкций автотранспортных средств, возможно с применением
композиционных материалов в качестве анода. Разрабатываемые накопители
должны обладать высокими показателями ресурса, глубины и скорости отдачи и
приема энергии и расширенным температурным диапазоном использования без
значительного снижения энергетических показателей. Данные компоненты должны
достигать невысокого уровня стоимости 5000 – 7000 за 1 кВт энергии.
 Существует необходимость разработки технологий и компонентов, их адаптации для
автомобильного транспорта топливных элементов в том числе с конвертацией метана
на бору автомобиля.
Перспективные технологии и инженерные решения в области накопителей энергии
Nesscap
 Гибридные системы хранения энергии и накопители, совмещающие свойства
аккумуляторов с высокой емкостью и суперконденсаторов с высокой мощностью
запасаемой энергии
 Ограниченное количество компаний, разрабатывающих и производящие готовые
системы хранения энергии под задачи потребителей, а не отдельные а аккумуляторы
для общего применения
Энсол Технологии
 Потенциал существующих ячеек и аккумуляторов, основанных на литиевых
технологиях, используется не полностью. Применение систем управления батареями
позволяет увеличить ресурс, полезную емкость накопителей, что обеспечивает
снижение стоимости хранения энергии. Литиевые накопители уже сейчас
экономически эффективно внедрять в ряде сегментов, где традиционно используются
свинцовые и щелочные батареи.
 Разработчики, производители систем хранения энергии для конкретных сегментов
рынка чаще добиваются коммерческого успеха на рынке накопителей. При этом в
промышленных отраслях и секторе услуг есть огромное количество рыночных
сегментов, которые сейчас применяются системами предыдущих поколений
(щелочные, свинцовые и т.п.).
Конгран
 Перспективные гибридные накопители, объединяющие в одном накопителе свойства
электрода (литий, магний, натрий, др.), обеспечивающего высокую удельную емкость
и свойства суперконденсатора с высокой удельной мощностью (суперконденсатораккумулятор)
 Отмечено, что запасы лития в природе ограничены и в случае массового
распространения, особенно при использовании в системах хранения большой
емкости (накопители в электрических сетях, электротранспорт) потребуется переход к
другим материалам (например магний)
АКБ Мониторинг
 Широкое распространение накопителей разных типов (литиевые, щелочные,
свинцовые) у промышленных потребителей, энергетиков определяют потребность в
мониторинге состояния большого количества батарей, как по параметрам
эксплуатации, так и по оценке износа.
НИИ Точного машиностроения
 Технологии производства твердотельных тонкопленочных накопителей для
специальных применений, силовой электроники. Вакуумно-плазменные технологии
нанесения тонких пленок при создании накопителей.
Научный центр АИТ
 На рынке представлены аккумуляторные батареи с использованием различной химии,
определяющей те или иные преимущества (высокая удельная емкость, высокая
мощность, значительный ресурс, безопасность, стоимость). Необходимы накопители,
сочетающие ряд свойств, например для электротранспорта: высокая емкость
одновременно с высокой безопасностью и надежностью. Для разработки
накопителей, сочетающих лучшие характеристики используются наработки в области
модифицированных катодных и анодных материалов.
ЭнерЗет
 Реализованы и внедряются системы накопления энергии для резервирования
электропитания потребителей собственных нужд подстанций ФСК ЕЭС.
 Расширение ниши применения систем накопления энергии в энергетике
обуславливается развитием объектов генерации на ВИЭ и необходимостью
балансирования потребления с учетом неравномерности выработки энергии на ВИЭобъектах
 Расширение ниш применения систем накопления энергии на транспорте связано с
применением гибридных транспортных средств, в основном в сегменте
коммерческого парка и общественных перевозок
ТВЭЛ
 Разрабатываются системы хранения на основе систем преобразующих
электрическую энергию в водород с последующим получением энергии из
водородного топлива
 Разрабатываются кинетические накопители с применением технологий
сверхпроводников
 Организовано производство современных катодных материалов для химических
источников тока, производство силовой электроники для создания систем хранения
энергии
 Созданы и эксплуатируются опытные автобусы, коммерческий транспорт,
автопогрузчики с применением накопителей энергии.
SAFT
 Есть компетенции по созданию и эксплуатации накопителей энергии для специальных
применений, в частности для авио-космической отрасли. Ключевыми факторами для
применения накопителей в этой нише являются надежность и длительный ресурс
работы.
 Критически важным элементом систем хранения энергии являются системы
управления накопителями (Battery management systems) и оборудование силовой
электроники, обеспечивающие надежную эксплуатацию систем хранения энергии
Центр энергетических систем СколТех
 Разработка систем и методик применения стационарных накопителей энергии в
электрических сетях. Актуальны технологии восстановления аккумуляторов;
мониторинга и управления большими массивами батарей.
 Перспективные технологии тепловых аккумуляторов, которые пока не достаточно
представлены в России, хотя в наших климатических условиях могут быть
востребованы.
 Актуальные технологические задачи при создании накопителей: управление
тепловыми потоками при работе накопителя (отведение тепла, обогрев батарей);
технологии по подготовке воздуха (осушение) при производстве литиевых ячеек.
СУХЭ
 Разрабатываются системы хранения энергии для применения в малой энергетике,
электрическом и гибридном пассажирском и грузовом транспорте, накопители для
автопогрузчиков.
 Создание готовых систем возможно при взаимодействии между производителями
транспортных систем, силовой электроники, разработчиков систем хранения энергии.
4Д Энергетикс Рус
 Получившие распространение в портативной электронике, электромобилях
технологии хранения энергии (например, традиционные литиевые) не правильно
адаптировать под применения в масштабах энергетических систем, обеспечив
требуемый уровень стоимости как самих систем, так и цены хранения энергии.
 Массовым потребителям требуются готовые решения, реализующие конкретные
экономические модели хранения энергии для потребителей в режиме plug-and-play.
Ключевым факторам выбора продукта является цена.
 Опыт реализации проектов показывает, что для применения в различных сегментах
рынка технические и экономические требования к системам хранения энергии
являются специфическими.