Революция в хранении энергии 2025: прорывные батареи, гравитационные системы и водород — энергия будущего

• МЭА прогнозирует, что глобальная мощность хранилищ должна достичь 1 500 ГВт к 2030 году, что в 15 раз больше по сравнению с сегодняшним уровнем, при этом на батареи будет приходиться 90% этого роста.
• В 2024 году сектор накопителей энергии продемонстрировал рекордный рост, что свидетельствует о еще большем росте в 2025 году во всех сегментах: крупномасштабные сети, жилые дома, промышленность, мобильные и экспериментальные применения.
• Цены на литий-ионные батареи снизились примерно на 20% в 2024 году до среднего уровня $115/кВт·ч, а аккумуляторы для электромобилей опустились ниже $100/кВт·ч.
• Глобальные производственные мощности по выпуску батарей достигли 3,1 ТВт·ч, что значительно превышает спрос и приводит к жесткой ценовой конкуренции между производителями.
• Компания Rongke Power завершила установку ванадиевого редокс-флоу аккумулятора мощностью 175 МВт / 700 МВт·ч в Уланчабе, Китай — это крупнейшая в мире флоу-батарея.
• Energy Vault внедрила гравитационную систему накопления энергии мощностью 25 МВт / 100 МВт·ч в Жудуне, Китай — это первый крупномасштабный проект гравитационного накопления, не связанный с гидроаккумулирующими электростанциями.
• Highview Power анонсировала проект хранения энергии с использованием жидкого воздуха мощностью 50 МВт / 50 часов (2,5 ГВт·ч) в Хантерстоне, Шотландия, как часть более широкой программы внедрения LAES.
• Проект Hydrostor Willow Rock CAES в Калифорнии планируется на 500 МВт / 4 000 МВт·ч, при поддержке инвестиций в $200 млн и гарантии кредита Министерства энергетики США на $1,76 млрд.
• Проект ACES Delta в Юте нацелен на хранение до 300 ГВт·ч энергии в виде водорода в подземных соляных кавернах, используя ветер и солнце для производства газа.
• CATL планирует запуск второго поколения натрий-ионных батарей в 2025 году с целевыми показателями выше 200 Вт·ч/кг, а BYD уже выпустила натрий-ионные продукты, включая контейнер Cube SIB с емкостью 2,3 МВт·ч на единицу.

Новая эра накопления энергии

Накопление энергии находится в центре перехода к чистой энергетике, позволяя солнечной и ветровой генерации обеспечивать электроэнергию по требованию. Рекордный рост в 2024 году заложил основу для еще более масштабного 2025 года, поскольку страны наращивают объемы батарей и других накопителей для достижения климатических целей woodmac.com. Международное энергетическое агентство прогнозирует, что глобальная мощность накопителей должна достичь 1 500 ГВт к 2030 году, что в 15 раз больше по сравнению с сегодняшним уровнем — при этом на батареи будет приходиться 90% этого роста enerpoly.com. Такой рост обусловлен неотложными потребностями: балансировка энергосистем на фоне роста доли ВИЭ, резервирование на случай экстремальных погодных условий и круглосуточное энергоснабжение новых электромобилей и заводов. От домашних Tesla Powerwalls до гигантских гидроаккумулирующих электростанций, технологии накопления быстро развиваются. Развивающиеся рынки — от Саудовской Аравии до Латинской Америки — присоединяются к признанным лидерам (США, Китай, Европа) в масштабном внедрении накопителей woodmac.com. Короче говоря, 2025 год обещает стать прорывным для инноваций и внедрения накопителей энергии во всех сегментах: крупномасштабные сети, жилые дома, промышленность, мобильные и экспериментальные применения.

В этом отчёте рассматриваются все основные формы хранения энергии — химические батареи, механические системы, тепловое накопление и водород — с акцентом на новейшие технологии, экспертные мнения, последние прорывы и их значение для более чистого и устойчивого энергетического будущего. Тон изложения доступный и увлекательный, так что, будь вы случайным читателем или энтузиастом энергетики, читайте дальше, чтобы узнать, как новые решения для хранения питают наш мир (и какие из них вот-вот выстрелят!).

Литий-ионные батареи: главная рабочая лошадка

Литий-ионные батареи остаются рабочей лошадкой хранения энергии в 2025 году, доминируя во всём — от аккумуляторов для телефонов до крупных хранилищ на электросетях. Литий-ионная (Li-ion) технология обеспечивает высокую плотность энергии и эффективность, что делает её идеальной для хранения энергии на несколько часов. За последние годы стоимость резко снизилась, что помогло Li-ion завоевать рынки: средняя мировая цена батарейных блоков упала примерно на 20% в 2024 году до $115/кВт·ч (а аккумуляторы для электромобилей даже опустились ниже $100/кВт·ч) energy-storage.news. Это резкое падение — самое большое с 2017 года — обусловлено масштабированием производства, конкуренцией на рынке и переходом к более дешёвым химическим составам, таким как LFP (литий-железо-фосфат) energy-storage.news. Литий-железо-фосфатные батареи, не содержащие кобальта и никеля, стали популярны благодаря низкой стоимости и повышенной безопасности, особенно в электромобилях и домашних системах хранения, даже несмотря на немного меньшую плотность энергии по сравнению с высоконикелевыми элементами NMC.

Ключевые тренды 2024–2025 в Li-ion:

• Больше и дешевле: Масштабные инвестиции в гигафабрики (например, Northvolt в Швеции energy-storage.news) и китайские гиганты по производству батарей увеличили предложение. Глобальные производственные мощности по выпуску батарей (3,1 ТВт·ч) теперь значительно превышают спрос, что приводит к снижению цен energy-storage.news. Аналитики отрасли отмечают жёсткую ценовую конкуренцию — «мелкие производители вынуждены снижать цены на элементы, чтобы бороться за долю рынка», — говорит Эвелина Стойку из BloombergNEF energy-storage.news.
• Безопасность и регулирование: Резонансные случаи возгорания аккумуляторов привлекли внимание к вопросам безопасности. Новые нормативы, такие как Регламент ЕС по аккумуляторам (вступает в силу в 2025 году), требуют более безопасных и устойчивых аккумуляторов enerpoly.com. Это стимулирует инновации в системах управления аккумуляторами и огнестойких конструкциях. Как отметил один из экспертов отрасли, «Пожарная безопасность аккумуляторов стала критически важной задачей, что значительно усложнило процесс получения разрешений… отрасль переходит к более безопасным аккумуляторным технологиям» enerpoly.com.
• Переработка и цепочка поставок: Для обеспечения устойчивости и безопасности поставок компании наращивают переработку аккумуляторов (например, Redwood Materials, Li-Cycle) и используют этично добытые материалы. Новые правила ЕС также требуют использования переработанных материалов в аккумуляторах enerpoly.com. Повторное использование лития, никеля и других металлов, а также разработка альтернативных химических составов, не содержащих дефицитный кобальт, позволяют отрасли снижать издержки и экологический след.
• Сферы применения: Литий-ионные аккумуляторы повсеместны – домашние аккумуляторы (например, Tesla Powerwall и LG RESU) позволяют накапливать солнечную энергию и обеспечивать резервное питание. Коммерческие и промышленные системы устанавливаются для снижения пиковых тарифов. Крупные аккумуляторные фермы, часто размещаемые рядом с солнечными или ветряными электростанциями, помогают сглаживать выработку и покрывать вечерние пики. Примечательно, что Калифорния и Техас уже ввели в эксплуатацию несколько гигаватт литий-ионных накопителей для повышения надежности энергосистемы. Эти системы на 1–4 часа отлично подходят для быстрого реагирования и ежедневных циклов, предоставляя услуги по регулированию частоты и сглаживанию пиков. Однако для более длительных периодов (8+ часов) литий-ион становится менее экономичным из-за роста стоимости — что открывает путь для других технологий energy-storage.news.

Преимущества: Высокий КПД (~90%), быстрая реакция, быстрое снижение стоимости, проверенная надежность (тысячи циклов) и универсальность — от миниатюрных ячеек до крупных контейнеров enerpoly.com.

Ограничения: Ограниченные запасы сырья (литий и др.) с рисками в цепочке поставок, риск возгорания/теплового разгона (снижается за счет химии LFP и систем безопасности), а также экономические ограничения при длительности хранения свыше ~4–8 часов (где альтернативные системы могут быть дешевле) energy-storage.news. Кроме того, производительность литий-ионных батарей может снижаться при экстремальном холоде, хотя новые химические модификации (например, добавление кремния или использование анодов из литий-титаната) и гибридные батареи направлены на улучшение этого показателя.

«Литий-ионные батареи остаются идеальными для кратковременного использования (1–4 часа), но их экономическая эффективность снижается при более длительном хранении, что открывает возможности для появления альтернативных технологий», отмечается в недавнем отраслевом анализе enerpoly.com. Другими словами, доминирование литий-ионных батарей сохранится в 2025 году, но батареи следующего поколения уже на подходе, чтобы устранить их недостатки.

За пределами лития: прорывы в батареях следующего поколения

Хотя сегодня лидируют литий-ионные батареи, целая волна технологий батарей следующего поколения выходит на зрелый этап — обещая более высокую энергоемкость, большую длительность, более дешевые материалы или повышенную безопасность. В 2024–2025 годах был достигнут значительный прогресс в этих альтернативных химических составах:

Твердотельные батареи (литий-металлические батареи)

Твердотельные батареи заменяют жидкий электролит в литий-ионных элементах на твердое вещество, что позволяет использовать анод из металлического лития. Это может значительно увеличить энергоемкость (для электромобилей с большим запасом хода) и снизить риск возгорания (твердые электролиты не воспламеняются). Несколько компаний попали в заголовки новостей:

• Toyota объявила о «технологическом прорыве» и ускорила разработку твердотельных аккумуляторов, планируя выпустить твердотельные аккумуляторы для электромобилей к 2027–2028 electrek.coelectrek.co. Toyota утверждает, что её первый автомобиль с твердотельной батареей будет заряжаться за 10 минут и обеспечит 750 миль (1 200 км) пробега, с 80% зарядом примерно за 10 минут electrek.co. «Мы выпустим электромобили с твердотельными батареями через пару лет… автомобиль, который будет заряжаться за 10 минут и обеспечивать запас хода 1 200 км», — сказал исполнительный директор Toyota Викрам Гулати electrek.co. Однако массовое производство ожидается не раньше 2030 года из-за производственных сложностей electrek.co.
• QuantumScape, Solid Power, Samsung и другие также разрабатывают твердотельные элементы. Прототипы демонстрируют многообещающую энергоёмкость (возможно, на 20–50% выше, чем у современных литий-ионных), а также срок службы, но масштабирование остаётся сложной задачей. Мнение экспертов: Твердотельные батареи — это «потенциальные геймченджеры», но, вероятно, не повлияют на потребительский рынок до конца 2020-х годов electrek.co.

Преимущества: Более высокая энергоёмкость (более лёгкие электромобили с большим запасом хода), повышенная безопасность (меньший риск возгорания), возможно, более быстрая зарядка.
Ограничения: Дорого и сложно производить в больших масштабах; такие материалы, как устойчивые к дендритам твёрдые электролиты, всё ещё оптимизируются. Коммерциализация ожидается через 3–5 лет, так что 2025 год — это скорее прототипы и пилотные линии, чем массовое внедрение.

Литий-серные аккумуляторы

Литий-серные (Li-S) аккумуляторы представляют собой скачок в хранении энергии, используя ультралёгкую серу вместо тяжёлых оксидов металлов для катода. Сера — это доступный, дешёвый материал, который теоретически может накапливать гораздо больше энергии на единицу массы, обеспечивая элементы с в 2 раза большей энергоёмкостью по сравнению с литий-ионными lyten.com. Проблемой был короткий срок службы (эффект «полисульфидного шаттла», вызывающий деградацию). В 2024 году Li-S сделал большой шаг к коммерциализации:

• Американский стартап Lyten начал поставки прототипных литий-серных ячеек ёмкостью 6,5 Ач автопроизводителям, включая Stellantis, для тестирования lyten.com. Эти «A-образцы» литий-серных батарей проходят оценку для использования в электромобилях, дронах, аэрокосмической и военной сферах lyten.com. Литий-серная технология Lyten использует запатентованный 3D-графен для стабилизации серы. Компания утверждает, что её ячейки могут достичь 400 Втч/кг (примерно вдвое больше, чем у типичной батареи для электромобиля) и могут производиться на существующих линиях по выпуску литий-ионных аккумуляторов lyten.com.
• Технический директор по аккумуляторам Lyten, Селина Миколячак, объясняет привлекательность: «Массовая электрификация и цели по достижению нулевого выброса требуют батарей с более высокой энергоёмкостью, меньшим весом и более низкой стоимостью, которые можно полностью производить в больших масштабах из широко доступных местных материалов. Такой батареей и является литий-серная батарея Lyten». lyten.com Другими словами, литий-серные батареи могут исключить дорогие металлы – сера дешева и широко доступна, а никель, кобальт и графит не требуются в конструкции Lyten lyten.com. Это обеспечивает прогнозируемый на 65% меньший углеродный след, чем у литий-ионных батарей, и снижает риски в цепочке поставок lyten.com.
• В других местах исследователи (например, Университет Монаша в Австралии) сообщили об улучшенных прототипах литий-серных батарей, даже продемонстрировав ультрабыструю зарядку литий-серных ячеек для электрических грузовиков дальнего следования techxplore.com. Компании, такие как OXIS Energy (ныне не существует), и другие проложили путь, и сейчас несколько проектов нацелены на коммерциализацию литий-серных батарей к середине/концу 2020-х годов.

Преимущество: чрезвычайно высокая энергоёмкость (более лёгкие батареи для транспорта и авиации), дешёвые материалы (сера) и отсутствие зависимости от дефицитных металлов.
Ограничения: Исторически низкий срок службы (хотя новые конструкции заявляют о прогрессе) и меньшая эффективность. Li-S батареи также имеют меньшую объемную плотность (занимают больше места) и, вероятно, сначала будут использоваться в нишевых областях с высокой плотностью (дроны, авиация), прежде чем заменят батареи для электромобилей. Ожидаемые сроки: Ранние Li-S батареи могут ограниченно использоваться в аэрокосмической или оборонной промышленности к 2025–2026 гг. lyten.com, а более широкое коммерческое применение в электромобилях возможно позже, если проблемы с долговечностью будут полностью решены.

Натрий-ионные батареи

Натрий-ионные (Na-ion) батареи стали привлекательной альтернативой для определённых применений, используя низкую стоимость и обилие натрия (из обычной соли) вместо лития. Хотя натрий-ионные элементы хранят немного меньше энергии на единицу массы, чем литий-ионные, они предлагают значительные преимущества по стоимости и безопасности, что вызвало бурное развитие, особенно в Китае. Недавние прорывы включают:

• CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), крупнейший в мире производитель аккумуляторов, представил свою вторую генерацию натрий-ионных батарей в конце 2024 года, ожидается, что она превысит 200 Втч/кг по энергоёмкости (по сравнению с ~160 Втч/кг в первом поколении) ess-news.com. Главный научный сотрудник CATL доктор Ву Кай заявил, что новая Na-ion батарея будет запущена в 2025 году, однако массовое производство начнётся позже (ожидается к 2027 году) ess-news.com. Примечательно, что CATL даже разработала гибридный аккумуляторный блок (названный “Freevoy”), сочетающий натрий-ионные и литий-ионные элементы, чтобы использовать преимущества каждого ess-news.com. В этой конструкции натрий-ионные элементы работают при экстремально низких температурах (сохраняя заряд до -30 °C) и обеспечивают быструю зарядку, в то время как литий-ионные обеспечивают более высокую базовую энергоёмкость ess-news.com. Этот гибридный блок, предназначенный для электромобилей и подключаемых гибридов, может обеспечить запас хода более 400 км и быструю зарядку 4C, используя натрий-ионные элементы для работы в условиях до -40 °C ess-news.com.
• BYD, еще один китайский гигант в области аккумуляторов/электромобилей, объявил в 2024 году, что его натрий-ионная технология снизила издержки настолько, что сравняется по стоимости с литий-железо-фосфатными (LFP) аккумуляторами к 2025 году, а в долгосрочной перспективе может быть на 70% дешевле LFP ess-news.com. BYD начал строительство завода по производству натриевых аккумуляторов мощностью 30 ГВт·ч и в конце 2024 года запустил, как он утверждает, первую в мире высокоэффективную систему накопления энергии (ESS) на натрий-ионных аккумуляторах ess-news.com. Контейнер BYD “Cube SIB” вмещает 2,3 МВт·ч на единицу (примерно половина энергии эквивалентного литий-ионного контейнера из-за меньшей плотности энергии)ess-news.com. Поставки в Китае запланированы на третий квартал 2025 года по цене за кВт·ч, сопоставимой с LFP-аккумуляторами ess-news.com. BYD подчеркивает превосходную работу натрий-ионных аккумуляторов при низких температурах, долгий срок службы и безопасность (отсутствие лития означает меньший риск возгорания) ess-news.com.
• Мнение отрасли: Генеральный директор CATL Робин Цзэн смело предсказал, что натрий-ионные аккумуляторы могут «заменить до 50% рынка литий-железо-фосфатных аккумуляторов» в будущем ess-news.com. Это отражает уверенность в том, что Na-ion займут большую долю на рынке стационарных накопителей и недорогих электромобилей, где требования к плотности энергии невысоки, а стоимость критична. Поскольку натрий дешев и широко распространен, а в Na-ion-ячейках можно использовать алюминий (дешевле меди) для токосъемников, стоимость сырья значительно ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов ess-news.comess-news.com. Кроме того, натрий-ионная химия изначально обладает отличной устойчивостью к низким температурам и может безопасно заряжаться до 0 В для транспортировки, что упрощает логистику.

Преимущества: Низкая стоимость и доступность материалов (без лития, кобальта или никеля), повышенная безопасность (негорючие электролитные составы, меньший риск теплового разгона), хорошая работа в холодном климате и потенциал для долгого срока службы. Идеально подходит для крупномасштабных стационарных накопителей и доступных электромобилей.
Ограничения: Более низкая энергоёмкость (~20–30% меньше, чем у литий-ионных), что означает более тяжёлые батареи при той же ёмкости — приемлемо для хранения энергии на сетях, несущественный компромисс для городских автомобилей, но менее подходит для дальнемагистральных транспортных средств, если не будет улучшено. Кроме того, индустрия натрий-ионных батарей только начинает масштабироваться; для развития глобального производства и цепочек поставок потребуется несколько лет. Следите за пилотными внедрениями в 2025–2026 годах (скорее всего, лидировать будет Китай) и первыми устройствами на натрий-ионных батареях (возможно, некоторые китайские модели электромобилей или электровелосипедов на Na-ion появятся уже в 2025 году).

Проточные батареи (ванадиевые, железные и другие)

Проточные батареи хранят энергию в баках с жидкими электролитами, которые прокачиваются через ячейковый стек для зарядки или разрядки. Они разделяют энергию (размер бака) и мощность (размер стека), что делает их особенно подходящими для длительного хранения энергии (8+ часов) с большим сроком службы. Наиболее распространённый тип — это ванадиевая редокс-проточная батарея (VRFB), и 2024 год стал знаковым: в Китае была завершена крупнейшая в мире система проточных батарей energy-storage.news.

• Рекордный проект Китая: Rongke Power завершила установку 175 МВт / 700 МВт·ч ванадиевой проточной батареи в Уланчабе (Уши), Китай — на данный момент это крупнейшая в мире проточная батарея energy-storage.news. Эта масштабная система с продолжительностью работы 4 часа обеспечит стабильность сети, сглаживание пиков и интеграцию возобновляемых источников энергии для местной энергосистемы energy-storage.news. Эксперты отрасли отметили значимость: «700 МВт·ч — это большая батарея, независимо от технологии. К сожалению, проточные батареи такого размера строятся только в Китае», — сказал Михаил Никомаров, ветеран сектора проточных батарей energy-storage.news. Действительно, Китай активно поддерживает проекты ванадиевых проточных батарей; ранее Rongke Power построила VRFB мощностью 100 МВт / 400 МВт·ч в Даляне (введена в эксплуатацию в 2022 году) energy-storage.news. Эти проекты показывают, что проточные батареи могут масштабироваться до сотен МВт·ч, обеспечивая длительное хранение энергии (LDES) с возможностью выполнять задачи, такие как black start для энергосистемы (как показано в Даляне) energy-storage.news.
• Преимущества проточных аккумуляторов: Обычно они могут выдерживать десятки тысяч циклов с минимальным износом, обеспечивая срок службы более 20 лет. Электролиты (ванадий в кислой среде для VRFB, либо другие химические составы, такие как железо, цинк-бром, или органические соединения в новых проточных конструкциях) не расходуются при нормальной эксплуатации, и отсутствует риск возгорания. Это упрощает обслуживание и обеспечивает очень высокий уровень безопасности.
• Последние разработки: За пределами Китая компании, такие как ESS Inc (США), продвигают железные проточные аккумуляторы, в то время как другие исследуют проточные системы на основе цинка. В Австралии и Европе реализованы скромные проекты (на несколько МВт·ч). Остаётся проблемой высокая начальная стоимость – «у проточных аккумуляторов всё ещё гораздо выше капитальные затраты, чем у литий-ионных, которые доминируют на рынке сегодня» energy-storage.news. Но для длительных периодов хранения (8–12 часов и более) проточные аккумуляторы могут стать конкурентоспособными по стоимости хранения 1 кВт·ч, поскольку увеличение объёма резервуаров дешевле, чем добавление новых литий-ионных модулей. Правительства и энергокомпании, заинтересованные в многочасовом хранении для ночного или многодневного сдвига возобновляемой энергии, сейчас финансируют пилотные проекты проточных аккумуляторов как перспективное решение LDES.

Преимущества: Отличная долговечность (нет потери ёмкости за тысячи циклов), изначально безопасны (нет риска возгорания и можно оставлять полностью разряженными без вреда), легко масштабируемая ёмкость (достаточно увеличить резервуары для большего времени хранения), и использование доступных материалов (особенно для железных или органических проточных аккумуляторов). Идеальны для длительного стационарного хранения (от 8 часов до нескольких дней) и частых циклов с долгим сроком службы.
Ограничения: Низкая энергоёмкость (подходят только для стационарного использования — резервуары с жидкостью тяжёлые и громоздкие), более высокая начальная стоимость за кВт·ч по сравнению с литий-ионными при коротких сроках хранения, и большинство химических составов требуют осторожного обращения с коррозионными или токсичными электролитами (ванадиевый электролит кислый, цинк-бром использует опасный бром и т.д.). Также у проточных аккумуляторов обычно ниже КПД полного цикла (~65–85% в зависимости от типа) по сравнению с литий-ионными (~90%). В 2025 году проточные аккумуляторы остаются нишевым, но растущим сегментом, при этом Китай лидирует по внедрению. Ожидается дальнейшее повышение эффективности и снижение стоимости; новые химические составы (например, органические проточные аккумуляторы на экологичных молекулах или гибридные проточно-конденсаторные системы) находятся в стадии НИОКР для расширения привлекательности технологии.

Другие новые аккумуляторы (цинковые, железо-воздушные и др.)

Помимо вышеописанных, несколько «неожиданных» аккумуляторных технологий находятся в разработке или на ранней стадии демонстрации:

• Цинковые аккумуляторы: Цинк дешевый и безопасный. Помимо цинк-бромных проточных ячеек, существуют стационарные цинковые аккумуляторы, такие как цинк-ионные (на водной основе электролита) и цинк-воздушные аккумуляторы (которые вырабатывают энергию за счет окисления цинка воздухом). Канадская компания Zinc8 и другие работали над цинк-воздушными системами хранения для энергосетей (способными обеспечивать хранение от нескольких часов до нескольких суток), но прогресс был медленным, а Zinc8 столкнулась с финансовыми трудностями в 2023–2024 годах. Другая компания, Eos Energy Enterprises, внедряет цинковые аккумуляторы с гибридным катодом (водный цинковый аккумулятор) для хранения энергии на 3–6 часов; однако у нее возникли проблемы с производством. В целом цинковые аккумуляторы отличаются низкой стоимостью и негорючестью, но могут страдать от образования дендритов или потери эффективности. В 2025 году могут появиться усовершенствованные цинковые конструкции (с добавками и улучшенными мембранами), которые смогут стать более дешевой альтернативой литий-ионным для стационарного хранения, если удастся масштабировать производство.
• Железо-воздушные батареи: Новая «ржавая батарея», разработанная американским стартапом Form Energy, привлекла внимание как решение для сети с 100-часовой продолжительностью. Железо-воздушные батареи накапливают энергию путем ржавления железных гранул (зарядка) и последующего удаления ржавчины (разрядка), по сути, это контролируемый цикл окисления-восстановления energy-storage.news. Реакция идет медленно, но невероятно дёшево — железо распространено, и батарея может обеспечивать многодневную энергию по низкой цене, хотя и с низким КПД (~50–60%) и медленным откликом. В августе 2024 года Form Energy начала строительство своего первого пилотного проекта для сети: 1,5 МВт / 1500 МВт·ч (100 часов) железо-воздушной системы с Great River Energy в Миннесоте energy-storage.news. Проект будет запущен в конце 2025 года и будет оцениваться в течение нескольких лет energy-storage.news. Form также планирует более крупные системы, например, установку на 8,5 МВт / 8 500 МВт·ч в штате Мэн при поддержке Министерства энергетики США energy-storage.news. Эти железо-воздушные батареи заряжаются в течение многих часов, когда доступна избыточная возобновляемая энергия (например, в ветреные дни), а затем могут разряжаться непрерывно более 4 дней по мере необходимости. Генеральный директор Form Energy Матео Харамильо видит в этом возможность сделать возобновляемые источники энергии подобными базовой генерации: это «позволяет возобновляемой энергии служить ‘базовой нагрузкой’ для сети», покрывая длительные периоды без ветра или солнца energy-storage.news. Менеджер Great River Energy Коул Фансет добавил: «Мы надеемся, что этот пилотный проект поможет нам стать лидерами в области многодневного хранения и возможного расширения в будущем». energy-storage.news
  • Преимущество: Сверхдлительное хранение по минимальной цене с использованием ржавчины — железо-воздушные батареи могут стоить лишь часть от стоимости литий-ионных за кВт·ч при очень длительном хранении, используя безопасные и доступные материалы. Идеально для аварийного резервирования и сезонного хранения, а не только для ежедневных циклов.
  • Ограничения: Низкий КПД полного цикла (теряется примерно половина энергии при преобразовании), очень большая занимаемая площадь (так как низкая плотность энергии) и медленный набор мощности — не подходит для задач с быстрым откликом. Это дополнение, а не замена быстрым батареям. В 2025 году эта технология всё ещё находится на стадии пилотного проекта, но если она окажется успешной, то сможет решить самую сложную задачу: многодневную надёжность только с помощью возобновляемых источников.
• Суперконденсаторы и ультраконденсаторы: Это не совсем батареи, но стоит отметить – ультраконденсаторы (электрические двухслойные конденсаторы и новые графеновые суперконденсаторы) накапливают энергию электростатически. Они заряжаются и разряжаются за секунды с экстремальной мощностью и выдерживают более миллиона циклов. Компромисс – низкая энергоёмкость на единицу массы. В 2025 году ультраконденсаторы используются в нишевых сферах: системы рекуперативного торможения, стабилизаторы сетей для коротких импульсов и резервное питание для критически важных объектов. Ведутся исследования по гибридным системам батарея-конденсатор, которые могут обеспечить и высокую энергоёмкость, и высокую мощность за счёт объединения технологий hfiepower.com. Например, некоторые электромобили используют небольшие суперконденсаторы вместе с батареями для быстрой отдачи и рекуперации энергии при ускорении и торможении. Новые углеродные наноматериалы (например, графен) постепенно увеличивают энергоёмкость конденсаторов. Хотя это не решение для массового хранения, суперконденсаторы являются важным дополнением для хранения, позволяя перекрывать очень краткосрочные разрывы (от секунд до минут) и защищать батареи от мощных скачков нагрузки.

Механическое накопление энергии: гравитация, вода и воздух

Пока батареи на виду, механические методы накопления энергии тихо обеспечивают основу для длительного хранения. На самом деле, самая большая доля мировой мощности накопления энергии сегодня приходится на механические системы, лидером среди которых является гидроаккумулирующая энергетика. Эти методы часто используют простую физику – гравитацию, давление или движение – чтобы хранить огромные объёмы энергии в масштабах.

Гидроаккумулирующие электростанции – гигантская «водяная батарея»

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) – самая старая и по-прежнему крупнейшая по мощности технология накопления энергии в мире. Она работает за счёт перекачки воды вверх в резервуар при избытке электроэнергии, а затем сброса воды вниз через турбины для генерации энергии по мере необходимости. По состоянию на 2023 год мировая мощность гидроаккумулирующих станций достигла 179 ГВт на сотнях объектов nha2024pshreport.com – это подавляющее большинство всей установленной мощности накопления энергии на Земле. Для сравнения, вся мощность батарейных накопителей составляет лишь несколько десятков ГВт (хотя быстро растёт).

Последние достижения:

Рост гидроаккумулирующих станций был медленным в течение десятилетий, но интерес возрождается по мере роста потребности в накопителях длительного действия. Международная гидроэнергетическая ассоциация сообщила о 6,5 ГВт новых ГАЭС в 2023 году, доведя мировой общий объем до 179 ГВт nha2024pshreport.com. Амбициозные цели предусматривают более 420 ГВт к 2050 году для поддержки энергосистемы с нулевым выбросом углерода nha2024pshreport.com. В США, например, предложено 67 новых проектов ГАЭС (всего >50 ГВт) в 21 штате nha2024pshreport.com.
• Китай активно расширяет гидроаккумулирующие мощности – крупнейшая в мире ГАЭС в Фэннине (Хэбэй, Китай) недавно была введена в эксплуатацию, мощностью 3,6 ГВт. Китай планирует достичь 80 ГВт гидроаккумулирующих мощностей к 2027 году на пути к интеграции огромных объемов возобновляемой энергетики hydropower.org.
• Новые подходы к проектированию включают замкнутые системы (резервуары вне рек) для минимизации воздействия на окружающую среду, подземные гидроаккумулирующие станции (использование заброшенных шахт или карьеров в качестве нижних резервуаров), а также океанские системы (закачка морской воды в прибрежные резервуары или использование давления глубин океана). Необычный пример: исследователи изучают «гидроаккумуляцию в коробке», используя тяжелые жидкости или твердые грузы в шахтах, где география благоприятна.

Преимущества: Огромная емкость – станции могут накапливать гигаватт-часы и даже ТВт·ч энергии (например, крупная ГАЭС может работать 6–20+ часов на полной мощности). Долгий срок службы (50+ лет), высокая эффективность (~70–85%) и быстрая реакция на потребности сети. Ключевое преимущество – гидроаккумулирующие станции обеспечивают надежное длительное хранение и услуги по стабилизации сети (инерция, регулирование частоты), которые батареи не могут легко предоставить в больших масштабах. Это проверенная технология с хорошо изученной экономикой.

Ограничения: Зависимость от географии – необходимы подходящие перепады высот и наличие воды. Экологические проблемы, связанные с затоплением земель под резервуары и изменением речных экосистем, могут затруднить одобрение новых проектов. Высокая начальная стоимость и длительные сроки строительства являются барьерами (ГАЭС – это по сути крупный инфраструктурный проект). Кроме того, хотя ГАЭС отлично подходят для хранения энергии на несколько часов, они не очень модульны и гибки по размещению. Несмотря на эти сложности, гидроаккумулирующие станции остаются «большой батареей» национальных энергосистем, и многие страны возвращаются к ним по мере перехода к 100% возобновляемой энергетике. Например, Министерство энергетики США оценивает, что потребуется значительное увеличение ГАЭС; сейчас в США около 22,9 ГВт rff.org, и потребуется больше для обеспечения будущей надежности.

Гравитационное накопление энергии – подъем и опускание массивных грузов

Если гидроаккумулирующие электростанции поднимают воду, то гравитационное накопление энергии — это концепция подъема твердых масс для хранения энергии. За последние годы несколько инновационных компаний занялись этим направлением, по сути создавая «механическую батарею» путем подъема тяжелых грузов и их опускания для отдачи энергии. 2024–2025 годы стали поворотным моментом, когда в эксплуатацию были введены первые полномасштабные гравитационные системы хранения энергии:

• Energy Vault, швейцарско-американский стартап, построил гравитационную систему хранения энергии мощностью 25 МВт / 100 МВт·ч в Жудуне, Китай — первую в своем роде в таком масштабе energy-storage.news. Эта система, называемая EVx, поднимает 35-тонные композитные блоки на высотную конструкцию при зарядке, а затем опускает их, вращая генераторы, чтобы отдавать энергию. К маю 2024 года завершено пусконаладочное тестирование energy-storage.news. Это первая негидравлическая гравитационная система такого размера, демонстрирующая, что концепция может работать в масштабах энергосистемы energy-storage.news. Генеральный директор Energy Vault Роберт Пикони отметил это достижение: «Эти испытания показывают, что технология гравитационного накопления энергии обещает сыграть ключевую роль в поддержке энергетического перехода и целей декарбонизации Китая, крупнейшего в мире рынка хранения энергии». energy-storage.news
  • Китайский проект реализован с местными партнерами по лицензии, и на подходе еще больше — в Китае запланировано восемь проектов общей емкостью 3,7 ГВт·ч energy-storage.news. Energy Vault также сотрудничает с такими компаниями, как Enel, для внедрения системы мощностью 18 МВт/36 МВт·ч в Техасе, которая станет первой гравитационной батареей в Северной Америке enelgreenpower.com, ess-news.com.
• Как это работает: когда имеется избыточная электроэнергия (например, в полдень при пике солнечной генерации), двигатели приводят в действие механическую крановую систему, чтобы поднимать десятки массивных грузов на вершину сооружения (или поднимать тяжелые блоки на башню). Так накапливается потенциальная энергия. Позже, когда требуется энергия, блоки опускаются вниз, превращая двигатели в генераторы для выработки электричества. КПД полного цикла составляет около 75–85%, а время отклика быстрое (почти мгновенное механическое включение). Это, по сути, вариант гидроаккумулирующей станции, но без воды — с использованием твердых грузов.
• Другие гравитационные концепции: Другая компания, Gravitricity (Великобритания), испытала использование заброшенных шахт для подвешивания тяжелых грузов. В 2021 году они провели демонстрацию на 250 кВт, опуская 50-тонный груз в шахте. В будущем планируются системы мощностью в несколько мегаватт с использованием существующей шахтной инфраструктуры — умный подход к повторному использованию. Также существуют концепции железнодорожного гравитационного накопления (поезда, тянущие тяжелые вагоны в гору для накопления энергии, как некоторые прототипы в пустыне Невады), хотя они пока экспериментальные.

Преимущества: Используются дешевые материалы (бетонные блоки, сталь, гравий и т.д.), потенциально долгий срок службы (только двигатели и краны — минимальный износ со временем), и можно масштабировать до высокой мощности. Нет топлива или электрохимических ограничений, и можно разместить там, где можно построить прочную конструкцию или шахту. Также это очень экологически безопасно по сравнению с большими плотинами — нет воздействия на воду или экосистему, только физический след.

Ограничения: Меньшая энергоемкость по сравнению с батареями — гравитационным системам нужны высокие сооружения или глубокие шахты и много тяжелых блоков для хранения значительного объема энергии, поэтому занимаемая площадь на 1 МВт·ч большая. Стоимость строительства индивидуальных сооружений может быть высокой (хотя Energy Vault работает над модульными решениями). Также возможны проблемы с принятием в обществе (представьте себе 20-этажную башню из бетонных грузов на горизонте). Гравитационные накопители находятся на ранней стадии, и, хотя перспективны, еще должны доказать свою конкурентоспособность по стоимости и надежность в долгосрочной перспективе. К 2025 году технология все еще развивается, но явно движется вперед с реальными внедрениями.

Первая коммерческая гравитационная система накопления энергии Energy Vault (25 МВт/100 МВт·ч) в Жудуне, Китай, использует огромные блоки, которые поднимаются и опускаются в башне для хранения энергии energy-storage.news. Это 20-этажное сооружение — первый в мире крупномасштабный не-гидроаккумулирующий гравитационный накопитель.

Сжатый воздух и накопление энергии в виде жидкого воздуха — хранение энергии в виде давления воздуха

Использование сжатого газа для хранения энергии — еще одна устоявшаяся идея, которая получает новое развитие. Системы накопления энергии с помощью сжатого воздуха (CAES) существуют с 1970-х годов (две крупные станции в Германии и Алабаме используют ночную электроэнергию для сжатия воздуха в подземные каверны, а затем сжигают его с газом для выработки энергии в часы пик). Современные подходы, однако, стремятся сделать CAES более экологичными и эффективными, даже без ископаемого топлива:

• Продвинутая адиабатическая CAES (A-CAES): Новое поколение CAES улавливает тепло, выделяемое при сжатии воздуха, и повторно использует его при расширении, что позволяет избежать сжигания природного газа. Канадская компания Hydrostor является лидером в этой области. В начале 2025 года Hydrostor привлекла 200 миллионов долларов инвестиций для развития проектов A-CAES в Северной Америке и Австралии energy-storage.news. Также компания получила условную гарантию займа на 1,76 миллиарда долларов от Министерства энергетики США для крупного проекта в Калифорнииenergy-storage.news. Планируемая установка Hydrostor “Willow Rock” CAES в Калифорнии — 500 МВт / 4 000 МВт·ч (8 часов), использует соляную каверну для хранения сжатого воздуха energy-storage.news. Также у них есть проект на 200 МВт / 1 600 МВт·ч в Австралии (Брокен-Хилл, “Silver City”), начало строительства которого намечено на 2025 год energy-storage.news.
  • Как работает A-CAES: Электричество приводит в действие компрессоры для сжатия воздуха, но вместо того чтобы сбрасывать тепло (как это делает традиционная CAES), тепло сохраняется (например, Hydrostor использует систему воды и теплообменников для улавливания тепла в замкнутом контуре с водой под давлением) energy-storage.news. Сжатый воздух обычно хранится в герметичной подземной каверне. Для отдачи энергии сохранённое тепло возвращается воздуху (нагревая его), когда он подаётся на турбогенератор. Благодаря рециркуляции тепла A-CAES может достигать эффективности 60–70%, что значительно лучше, чем ~40–50% у старых CAES, где тепло терялось впустую energy-storage.news. Также система не выбрасывает углерод, если работает на возобновляемой электроэнергии.
  • Экспертное мнение: «Системы хранения энергии на сжатом воздухе заряжаются за счёт сжатия воздуха в каверне и разряжаются через систему нагрева и турбину… В [традиционных] CAES восстанавливается менее 50% энергии, так как тепловая энергия теряется. A-CAES сохраняет это тепло для повышения эффективности», — объясняется в анализе Energy-Storage.news energy-storage.news.
• Аккумулирование энергии с помощью сжиженного воздуха (LAES): Вместо сжатия воздуха до высокого давления, вы можете сжижать воздух, сильно охлаждая его до -196 °C. Сжиженный воздух (в основном жидкий азот) хранится в изолированных резервуарах. Для выработки электроэнергии жидкость перекачивается и испаряется обратно в газ, который расширяется через турбину. Базирующаяся в Великобритании компания Highview Power является пионером этой технологии. В октябре 2024 года Highview объявила о проекте LAES мощностью 2,5 ГВт·ч в Шотландии, который, как утверждается, станет крупнейшей в мире установкой по хранению энергии с помощью сжиженного воздуха на стадии разработки energy-storage.news. Первый министр Шотландии Джон Суинни высоко оценил проект: «Создание крупнейшего в мире объекта по хранению энергии с помощью сжиженного воздуха в Эйршире демонстрирует, насколько ценна Шотландия для достижения низкоуглеродного будущего…» energy-storage.news. Эта установка (в Хантерстоне) обеспечит критически важное хранение для морских ветровых электростанций и поможет решить проблемы с ограничениями в электросети energy-storage.news.
  • Highview уже эксплуатирует демонстрационную LAES-установку мощностью 5 МВт / 15 МВт·ч недалеко от Манчестера с 2018 года energy-storage.news. Новый проект в Шотландии (50 МВт на 50 часов = 2,5 ГВт·ч) демонстрирует уверенность в жизнеспособности технологии. В 2024 году Highview также привлекла 300 миллионов фунтов стерлингов (при поддержке Инфраструктурного банка Великобритании и других) для строительства LAES на 300 МВт·ч в Манчестере и запуска более крупного парка en.wikipedia.org.
  • Преимущества LAES: Используются широко доступные компоненты (промышленное оборудование для сжижения и расширения воздуха), а сжиженный воздух обладает высокой плотностью энергии для механического хранения (значительно компактнее, чем каверна CAES, хотя и менее плотный, чем батареи). Установки можно размещать практически в любом месте, не требуются экзотические материалы. Ожидаемый КПД составляет около 50–70%, и система может обеспечивать длительное хранение (от часов до дней) при наличии больших резервуаров.
  • LAES также может выдавать очень холодный воздух в качестве побочного продукта, который можно использовать для охлаждения или повышения эффективности выработки электроэнергии (дизайн Highview интегрирует некоторые из этих синергий). Шотландский проект получил государственную поддержку благодаря новому рыночному механизму cap-and-floor для длительного хранения, что свидетельствует о согласовании политики в поддержку таких проектовenergy-storage.news.

Преимущества (как для CAES, так и для LAES): Способны к длительному хранению (от нескольких часов до десятков часов), используют дешевый рабочий материал (воздух!), могут быть построены в крупном масштабе для поддержки энергосистемы и имеют долгий срок службы. Они также по своей природе обеспечивают некоторую инерцию в сети (вращающиеся турбины), что способствует стабильности. Нет токсичных материалов или риска возгорания.

Ограничения: Более низкий коэффициент полезного действия по сравнению с электрохимическими батареями (если только не используется избыточное тепло в других целях). Для CAES требуется подходящая геология для создания каверн (хотя существуют наземные сосуды CAES для небольших масштабов). Для LAES требуется работа с очень холодными жидкостями и есть определённые потери из-за испарения при длительном хранении. Оба варианта капиталоёмки — они оправданы в крупном масштабе, но не так модульны, как батареи. В 2025 году эти технологии на пороге коммерциализации, а проекты компаний Highview и Hydrostor являются ключевыми тестовыми случаями. Если они достигнут целевых показателей по производительности и стоимости, то смогут занять ценную нишу для масштабного перераспределения энергии в конце 2020-х и далее.

Концепт-изображение планируемого Hydrostor проекта по хранению энергии сжатого воздуха мощностью 4 ГВт·ч в Калифорнии energy-storage.news. Такие установки A-CAES накапливают энергию, закачивая воздух в подземные каверны, и могут обеспечивать подачу электроэнергии более 8 часов, помогая балансировать сеть при длительных перерывах в работе ВИЭ.

Маховики и другие механические системы хранения

Маховики: Эти устройства накапливают энергию в виде кинетической, раскручивая массивный ротор на высокой скорости в среде с низким трением. Они могут заряжаться и разряжаться за секунды, что делает их отличными для обеспечения качества электроэнергии и регулирования частоты сети. Современные маховики (с композитными роторами и магнитными подшипниками) уже используются для поддержки энергосистемы — например, маховиковая станция мощностью 20 МВт (Beacon Power) в Нью-Йорке уже много лет помогает стабилизировать частоту. Маховики имеют ограниченную продолжительность хранения энергии (обычно разряжаются полностью за несколько минут), поэтому они не подходят для долгосрочного хранения, но для коротких импульсов и быстрой реакции они незаменимы. В 2024–25 годах продолжаются исследования маховиков с большей ёмкостью и даже интегрированных систем (например, маховики в сочетании с батареями для работы с быстрыми переходными процессами). Также они используются в таких объектах, как дата-центры, для бесперебойного питания (обеспечивая резервное питание на несколько секунд до запуска генераторов).

Другие необычные идеи: Инженеры проявляют креативность — существуют предложения по хранению энергии с помощью плавающих грузов (использование глубоких шахт или даже подводных мешков в океане), тепловому накоплению с помощью тепловых насосов (накопление энергии в виде разницы температур в материалах с последующим преобразованием обратно в электричество через тепловой двигатель — область, связанная с тепловым накоплением, о котором речь пойдет далее), и системы с колоколами-буями (сжатый воздух под буями в океане). Хотя это и интересно, большинство таких идей в 2025 году остаются экспериментальными. Главная идея в том, что механические системы хранения используют основы физики и часто обладают долговечностью и масштабируемостью — что делает их важным дополнением к быстро развивающемуся миру батарей.

Тепловое накопление энергии: тепло как батарея

Не все накопление энергии связано непосредственно с электричеством – хранение тепловой энергии (тепла или холода) является важной стратегией как для электроэнергетических систем, так и для нужд отопления/охлаждения. Аккумулирование тепловой энергии (TES) включает в себя захват энергии в нагретой или охлажденной среде с последующим использованием. Это помогает сглаживать потребление энергии и интегрировать возобновляемые источники, особенно там, где спрос на тепло значителен (здания, промышленность).

Расплавленная соль и высокотемпературное тепловое накопление

Одна из проверенных форм TES используется в установках концентрированной солнечной энергии (CSP), которые часто применяют расплавленные соли для хранения тепла от солнца. CSP-станции (например, знаменитые Noor в Марокко или Ivanpah в Калифорнии) фокусируют солнечный свет с помощью зеркал для нагрева теплоносителя (масла или расплавленной соли) до высоких температур (500+ °C). Это тепло можно хранить в изолированных резервуарах с расплавленной солью в течение нескольких часов, а затем использовать для выработки пара для турбин ночью. Хранение в расплавленной соли коммерчески используется и обеспечивает несколько гигаватт-часов хранения на CSP-объектах по всему миру, позволяя некоторым солнечным станциям поставлять электроэнергию после захода солнца (обычно 6–12 часов хранения).

Помимо CSP, появляются системы электрического теплового накопления:

• Электрическое аккумулирование тепловой энергии (ETES): Эти системы используют избыточную электроэнергию для нагрева материала (например, недорогих камней, песка или бетона) до высокой температуры, а затем возвращают электричество с помощью теплового двигателя (паровой цикл или новый преобразователь тепла в энергию). Такие компании, как Siemens Gamesa, построили пилотную ETES в Германии, где вулканические породы нагревались до ~750 °C с помощью резистивных спиралей, аккумулируя ~130 МВт·ч тепла, которое затем возвращалось в виде паровой энергии. Хотя этот конкретный пилотный проект завершён, он показал, что концепция работает.
• «Песчаные батареи»: В 2022 году финский стартап Polar Night Energy привлёк внимание тепловым накопителем на песке – по сути, это большой изолированный силос с песком, который нагревается с помощью резистивных элементов. В 2023–2024 годах они масштабировали технологию: песчаная батарея мощностью 1 МВт / 100 МВт·ч была введена в эксплуатацию в Финляндии polarnightenergy.com, pv-magazine.com. Песок нагревается до ~500 °C с использованием дешёвой возобновляемой энергии, а накопленное тепло используется для централизованного отопления зимой. Песок дешёвый и отлично подходит для хранения тепла (он может удерживать тепло неделями с минимальными потерями в хорошо изолированном силосе). Это не для выработки электричества, но решает задачу сезонного хранения возобновляемой энергии, позволяя переносить летнюю солнечную энергию (в виде тепла) на зимний спрос на отопление. Это называют «очень финской штукой» – хранить тепло от месяцев без солнца в виде тёплого песчаного бункера! euronews.com.

Преимущества: Тепловое накопление часто использует дешёвые материалы (соли, песок, вода, камни) и может масштабироваться до больших объёмов при относительно низкой стоимости за кВт·ч. Для обеспечения тепла оно может быть чрезвычайно эффективным (например, резистивный нагрев среды с последующим прямым использованием этого тепла имеет эффективность >90% для целей отопления). Это крайне важно для декарбонизации отопления: вместо ископаемого топлива возобновляемые источники могут заряжать тепловые накопители, которые затем обеспечивают промышленные процессы или отопление зданий по требованию.

Ограничения: Если цель — преобразовать обратно в электричество, тепловые циклы ограничены эффективностью Карно, поэтому общий КПД полного цикла может составлять 30–50%. Таким образом, ТЕС как часть электроснабжения имеет смысл только при наличии очень дешёвой избыточной электроэнергии (или если она даёт преимущества когенерации, такие как комбинированное производство тепла и электроэнергии). Но для чисто тепловых нужд тепловое накопление крайне эффективно. Также для хранения тепла на очень длительные периоды (сезонно) требуется исключительно хорошая изоляция или термохимическое накопление (с использованием обратимых химических реакций для хранения тепла).

Фазовые материалы (PCM) и криогенное охлаждение

Другой подход: фазовые материалы накапливают энергию при плавлении или замерзании при целевой температуре (накопление скрытой теплоты). Например, ледяные накопители используются в некоторых крупных зданиях: ночью вода охлаждается до льда (с использованием ночной дешёвой электроэнергии), затем лёд тает для кондиционирования воздуха днём, снижая пиковое потребление электроэнергии. Аналогично, PCM, такие как различные соли, воски или металлы, могут накапливать тепло в определённых температурных диапазонах для промышленного использования или даже внутри аккумуляторов электромобилей (для управления тепловыми нагрузками).

С «холодной» стороны технологии, такие как криогенное накопление энергии, пересекаются с тем, что мы описывали как LAES — по сути, хранение энергии в виде очень холодного жидкого воздуха. Их также можно рассматривать как тепловые, поскольку они зависят от поглощения тепла при переходе жидкости в газ.

Тепловое накопление в зданиях и промышленности

Стоит отметить, что бытовое тепловое накопление тихо распространено: простые электрические водонагреватели по сути являются тепловыми батареями (нагревают воду электричеством, когда энергия дешева, и хранят её для использования по мере необходимости). Программы «умных сетей» всё чаще используют водонагреватели для поглощения избыточной солнечной или ветровой энергии. В некоторых домах Европы есть тепловые батареи, использующие такие материалы, как гидраты солей, которые накапливают тепло от теплового насоса или резистора и отдают его позже.

В промышленности высокотемпературные ТЕС могут улавливать отходящее тепло от процессов или обеспечивать высокотемпературное тепло по требованию из накопленной энергии (например, стекольная и сталелитейная промышленность исследует тепловые кирпичи или накопление в расплавленном металле для обеспечения стабильного тепла от переменных возобновляемых источников).

Все эти тепловые методы дополняют электрические накопители — пока батареи и электрохимические системы обеспечивают сдвиг электрической энергии, тепловое накопление решает большую задачу декарбонизации тепла и буферизации энергосистемы в другом измерении. В 2025 году тепловое накопление может не получать столько внимания, но это важная часть головоломки, часто более энергоэффективно хранить тепло для нужд отопления, чем всё переводить в электричество.

Водород и Power-to-X: хранение энергии в молекулах

Один из самых обсуждаемых «альтернативных» носителей для хранения энергии — это водород. Когда имеется избыток возобновляемой электроэнергии, её можно использовать в электролизёре для расщепления воды с получением водорода (процесс, известный как Power-to-Hydrogen). Полученный водород можно хранить и затем снова преобразовывать в электричество с помощью топливных элементов или турбин — либо использовать напрямую в качестве топлива, для отопления или в промышленности. Водород по сути является межотраслевым вектором хранения энергии, соединяя электроэнергетику, транспорт и промышленный сектор.

Зелёный водород для сезонного и длительного хранения

Зелёный водород (получаемый электролизом воды с использованием возобновляемой энергии) получил огромный импульс в 2024 году:

• Правительство США запустило программу на 7 миллиардов долларов по созданию региональных центров чистого водорода, финансируя крупные проекты по всей стране energy-storage.news. Цель — дать старт водородной инфраструктуре, в том числе для хранения возобновляемой энергии и обеспечения резервного питания. Например, один из центров в Юте (проект ACES Delta) будет использовать избыточную энергию ветра/солнца для производства водорода и хранения его в подземных соляных кавернах — до 300 ГВт·ч хранения энергии в виде водорода, что достаточно для сезонного сдвига energy-storage.news. При поддержке Mitsubishi Power и других компаний, ACES планирует подавать водород в специальные газовые турбины для выработки электроэнергии в периоды высокого спроса или низкой выработки ВИЭ energy-storage.news. Этот проект, который должен стать одним из крупнейших в мире объектов хранения энергии, иллюстрирует потенциал водорода для масштабного, длительного хранения, недостижимого для любых батарейных ферм.
• Европа столь же оптимистична: например, в Германии реализуются проекты с участием коммунальных компаний (LEAG, BASF и др.), которые сочетают возобновляемую энергетику с хранением водорода energy-storage.news. Здесь рассматривают водород как ключ к балансировке энергосистемы на недели и месяцы, а не только на часы. Правительства финансируют заводы по производству электролизёров и начинают планировать водородные трубопроводы, фактически создавая новую инфраструктуру хранения и доставки энергии параллельно с природным газом.
• Цитата из отрасли: «Зеленый водород может использоваться как в промышленности, так и в энергетике, в том числе в сочетании с накопителями энергии», отмечает анализ Solar Media energy-storage.news. В нем подчеркивается, что энергетические компании реализуют проекты, «сочетающие аккумуляторные накопители и зеленый водород», чтобы обеспечить как краткосрочное, так и долгосрочное хранение энергии energy-storage.news.

Как работает хранение водорода: В отличие от батареи или резервуара, которые непосредственно хранят энергию, водород — это энергоноситель. Электроэнергия используется для получения газа H₂, который затем хранится (в резервуарах, подземных кавернах или с помощью химических носителей, таких как аммиак), а затем энергия извлекается путем окисления водорода (сжигание в турбине или реакция в топливном элементе для получения электричества и воды). КПД полного цикла относительно низкий — обычно только ~30–40% при преобразовании электричество→H₂→электричество. Однако если водород используется для других целей (например, для заправки топливных элементов автомобилей или производства удобрений), эти «потери» не считаются напрасными. А если есть большие излишки возобновляемой энергии (например, ветреный месяц), преобразование в водород, который может быть сохранен на месяцы, оправдано, когда батареи бы саморазряжались или были бы непрактично большими.

Ключевые этапы 2024–2025 гг.:

• Правительства устанавливают цели по мощности электролизеров в десятки ГВт. Например, ЕС планирует к 2030 году достичь 100 ГВт электролизеров. К 2025 году десятки крупных проектов по электролизу (масштабом 100 МВт) находятся в стадии строительства.
• Каверны для хранения водорода: Помимо проекта в Юте, аналогичное хранение в соляных кавернах планируется в Великобритании и Германии. Соляные каверны десятилетиями использовались для хранения природного газа; теперь они могут хранить водород. Каждая каверна может содержать огромные объемы H₂ под давлением — каверны в Юте (их две) рассчитаны на 300 ГВт·ч, что примерно эквивалентно 600 из крупнейших в мире аккумуляторных батарей.
• Топливные элементы и турбины: Со стороны преобразования такие компании, как GE и Siemens, разработали турбины, которые могут сжигать водород или смеси водорода с природным газом для выработки электроэнергии, а производители топливных элементов (например, Bloom Energy) внедряют крупные стационарные топливные элементы, которые могут использовать водород при его наличии. Эта технология обеспечивает эффективное возвращение водорода из хранилища обратно в электроэнергию для сети.

Преимущества: Практически неограниченный срок хранения — водород можно хранить в резервуаре или под землей неограниченно долго без саморазряда. Сезонное хранение — это главный плюс: вы можете накапливать солнечную энергию летом, чтобы использовать ее зимой с помощью водорода (чего батареи экономически не могут делать в больших масштабах). Водород также многофункционален — его можно использовать для декарбонизации секторов за пределами электроэнергетики (например, как топливо для грузовиков, сырье для промышленности, резерв для микросетей). Кроме того, емкость для хранения энергии огромна; например, одна большая соляная каверна может содержать достаточно водорода для выработки сотен ГВт·ч электроэнергии — намного больше, чем любая отдельная батарейная установка сегодняenergy-storage.news.

Ограничения: Как уже отмечалось, низкий КПД полного цикла. Кроме того, водород — сложный газ для обращения: у него очень низкая плотность (поэтому требуется сжатие или сжижение, что требует затрат энергии) и он может вызывать охрупчивание металлов со временем. Инфраструктура для водорода (трубопроводы, компрессоры, системы безопасности) требует огромных инвестиций — по сути, это строительство новой газовой отрасли с нуля, но с другой технологией. Экономика пока сложная: стоимость «зеленого» водорода была высокой, хотя она снижается благодаря удешевлению возобновляемых источников и масштабированию. Гарвардское исследование даже предупреждало, что зеленый водород может остаться дороже ожидаемого без значительных инноваций news.harvard.edu. Но многие правительства субсидируют зеленый водород (например, в США предоставляются налоговые льготы на производство до $3/кг H₂ в рамках Закона о снижении инфляции).

Power-to-X: Иногда говорят power-to-X, чтобы включить водород и другие направления — например, производство аммиака (NH₃) из зеленого водорода (аммиак проще хранить и транспортировать, его можно сжигать для получения энергии или использовать как удобрение), или производство синтетического метана, метанола или других видов топлива из зеленого водорода и улавливаемого CO₂. Это, по сути, запасенная химическая энергия, которая может заменить ископаемое топливо. Например, зеленый аммиак может использоваться в будущих электростанциях или судах — аммиак содержит водород в более энергоемкой жидкой форме. Такие преобразования добавляют сложности и потери энергии, но позволяют использовать существующую топливную инфраструктуру для хранения и транспортировки.

В итоге, водород выделяется как среда хранения для очень больших и долгосрочных применений — в дополнение к батареям (которые справляются с ежедневными циклами) и другим способам хранения. В 2025 году мы увидим первую крупномасштабную интеграцию водородного хранения в энергосистемы: например, проект ACES в Юте, который «выходит за рамки существующих сегодня решений для длительного хранения», нацеливаясь на настоящее сезонное хранение energy-storage.news. Это захватывающая перспектива — по сути, использование химии для «консервирования» зеленой энергии до тех пор, пока она не понадобится.

Мобильное и транспортное хранение: инновации в батареях для электромобилей и Vehicle-to-Grid

Хранение энергии на ходу — в электромобилях, общественном транспорте и портативной электронике — является важной частью этой тенденции. К 2025 году продажи электромобилей (EV) стремительно растут, и каждый электромобиль по сути представляет собой большую батарею на колесах. Это оказывает волновое влияние на технологии хранения и даже на то, как мы управляем электросетью:

• Прогресс в аккумуляторах для электромобилей: Мы обсуждали твердотельные и другие химические составы, которые в значительной степени развиваются в поисках лучших аккумуляторов для электромобилей (больший запас хода, быстрая зарядка). В ближайшей перспективе электромобили 2024–2025 годов выигрывают от постепенных улучшений литий-ионных батарей: катоды с высоким содержанием никеля для премиальных моделей с большим запасом хода, в то время как многие массовые модели теперь используют LFP-аккумуляторы ради экономии и долговечности. Например, Tesla и несколько китайских автопроизводителей широко внедрили LFP в автомобилях стандартного диапазона. LFP «Blade Battery» от BYD (тонкий, модульный LFP-формат с повышенной безопасностью) продолжает получать высокие оценки — в 2024 году BYD даже начал поставлять Blade-батареи для Tesla для использования в некоторых моделях.
• Быстрая зарядка: Вводятся новые материалы анодов (например, кремний-графитовые композиты), чтобы обеспечить более высокую скорость зарядки. Один из заметных продуктов — быстрая LFP-батарея Shenxing от CATL, представленная в 2023 году, которая, как сообщается, может добавить 400 км пробега за 10 минут зарядки pv-magazine-usa.com. Цель — снизить тревожность по поводу запаса хода и сделать зарядку электромобиля почти такой же быстрой, как заправка бензином. К 2025 году несколько моделей электромобилей могут заряжаться на мощности 250+ кВт (если зарядная станция это поддерживает), благодаря улучшенному тепловому управлению и конструкции батарей.
• Смена аккумуляторов и другие форматы: В некоторых регионах (Китай, Индия) исследуется возможность смены аккумуляторов для электроскутеров или даже автомобилей. Для этого требуются стандартизированные конструкции батарей и возникают вопросы хранения (зарядка множества аккумуляторов вне транспортных средств). Это нишевый, но заметный подход к «мобильному хранению», когда батарея может время от времени отсоединяться от транспортного средства.

Vehicle-to-Grid (V2G) и аккумуляторы «второй жизни»:

• V2G: По мере распространения электромобилей концепция их использования как распределенной сети хранения становится реальностью. Многие новые электромобили и зарядные устройства поддерживают функцию vehicle-to-grid или vehicle-to-home — то есть электромобиль может отдавать энергию обратно, когда это необходимо. Например, электрический пикап Ford F-150 Lightning может питать дом в течение нескольких дней при отключении электроэнергии благодаря своей большой батарее. Энергетические компании проводят пилотные проекты, в которых электромобили, подключенные к сети дома или на работе, могут реагировать на сигналы сети и отдавать небольшое количество энергии для балансировки нагрузки или сглаживания пиков. В 2025 году в некоторых регионах с высокой долей электромобилей (например, Калифорния, части Европы) совершенствуются нормативы и технологии для V2G. При массовом внедрении это фактически превращает миллионы автомобилей в гигантскую коллективную батарею, к которой могут обращаться операторы сетей — значительно увеличивая эффективную емкость хранения без строительства новых специализированных аккумуляторов. Владельцы даже могут зарабатывать, продавая энергию обратно в сеть во время пиковых цен.
• Батареи второй жизни: Когда ёмкость аккумулятора электромобиля падает до ~70-80% после нескольких лет эксплуатации, он может уже не обеспечивать достаточный запас хода, но всё ещё отлично подходит для стационарного хранения энергии (где вес и габариты менее критичны). В 2024 году появилось больше проектов по переиспользованию отработанных аккумуляторов электромобилей для домашних или сетевых накопителей. Например, Nissan использует старые батареи Leaf для крупных стационарных систем, которые питают уличное освещение и здания в Японии. Такая переработка откладывает отправку батареи на переработку и обеспечивает дешёвое хранение энергии (ведь батарея уже была оплачена в своей первой жизни). Это также решает экологические вопросы, позволяя извлечь больше пользы до утилизации. К 2025 году рынок батарей второй жизни растёт: компании сосредотачиваются на диагностике, восстановлении и внедрении бывших в употреблении аккумуляторов в домашние солнечные системы или промышленные системы сглаживания пиков нагрузки.

Преимущества для энергосистемы и потребителей: Сближение транспорта и хранения означает, что накопители энергии становятся повсеместными. Владельцы электромобилей получают резервное питание и, возможно, доход через V2G, а надёжность энергосистемы может повыситься за счёт использования этого гибкого ресурса. Кроме того, массовое производство аккумуляторов для электромобилей снижает стоимость всех батарей (эффект масштаба), отчасти поэтому стационарные накопители дешевеют energy-storage.news. Государственные стимулы, такие как налоговые льготы на домашние аккумуляторы и субсидии на покупку электромобилей, ещё больше ускоряют внедрение.

Проблемы: Необходимо, чтобы V2G не изнашивал аккумуляторы электромобилей слишком быстро (умные системы управления могут минимизировать дополнительный износ). Кроме того, координация миллионов автомобилей требует надёжных стандартов связи и кибербезопасности для безопасного управления этим роем ресурсов. Стандарты вроде ISO 15118 (для связи при зарядке электромобилей) помогают внедрять V2G у разных производителей. Что касается использования батарей второй жизни — из-за разного состояния бывших в употреблении аккумуляторов системы должны работать с модулями разной производительности, а гарантии и стандарты всё ещё развиваются.

Тем не менее, к 2025 году мобильность и хранение — две стороны одной медали: грань между «аккумулятором электромобиля» и «сетевым накопителем» размывается, автомобили могут служить домашними накопителями, а энергокомпании рассматривают автопарки электромобилей как часть своих активов. Это захватывающее развитие, позволяющее использовать существующие ресурсы для увеличения общей ёмкости хранения в энергосистеме.

Мнения экспертов и взгляд отрасли

Чтобы дополнить картину, вот некоторые мнения энергетических экспертов, исследователей и политиков о состоянии накопителей энергии в 2025 году:

• Эллисон Вайс, глобальный руководитель направления хранения энергии в Wood Mackenzie, отметила, что 2024 год стал рекордным, а спрос на системы хранения продолжает расти, чтобы «обеспечить надежные и стабильные энергетические рынки» по мере увеличения доли возобновляемых источников энергии woodmac.com. Она выделила развивающиеся рынки, такие как Ближний Восток, где наблюдается быстрый рост: Саудовская Аравия готовится войти в десятку стран-лидеров по внедрению систем хранения к 2025 году благодаря масштабным планам по солнечной и ветровой энергетике в сочетании с батареями woodmac.com. Это доказывает, что хранение энергии — не только прерогатива богатых стран, а становится глобальным трендом.
• Роберт Пикони (генеральный директор Energy Vault), как уже упоминалось, подчеркнул потенциал новых технологий: «гравитационное хранение энергии… обещает сыграть ключевую роль в поддержке энергетического перехода и достижении целей по декарбонизации»energy-storage.news. Это отражает оптимизм в отношении того, что альтернативы литий-ионным технологиям (например, гравитационные или другие) расширят инструментарий для чистой энергетики.
• Михаил Никомаров, эксперт по проточным батареям, прокомментировал крупный проточный проект в Китае, посетовав, что такого масштаба проекты «происходят только в Китае»energy-storage.news. Он подчеркивает реальность: поддержка на уровне политики и промышленная стратегия (как в Китае) могут стать решающими для внедрения новых, капиталоемких технологий хранения. Западным рынкам, возможно, также понадобятся столь же смелые шаги для внедрения проточных батарей, CAES и других технологий, а не только лития.
• Кертис ВанВаллегем, генеральный директор Hydrostor, прокомментировал крупные инвестиции: «Эти инвестиции — еще один вотум доверия технологии Hydrostor [A-CAES] и нашей способности выводить проекты на рынок… мы рады постоянной поддержке наших инвесторов». energy-storage.news. Его энтузиазм отражает общий приток капитала в стартапы длительного хранения энергии в 2024–25 годах. Аналогично, Form Energy привлекла более 450 миллионов долларов в 2023 году для создания своих железо-воздушных батарей, среди инвесторов — Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса. Такая поддержка со стороны государства и венчурного капитала ускоряет вывод новых технологий хранения на коммерческий рынок.
• Правительства тоже высказываются. Например, Дженнифер Грэнхолм, министр энергетики США, выступая на церемонии закладки завода Form Energy, подчеркнула, что многодневное хранение критически важно для замены угля и газа, делая возобновляемые источники энергии надежными круглый год energy-storage.news. В Европе комиссар ЕС по энергетике назвал хранение «недостающим элементом энергетического перехода», выступая за установление целей по хранению энергии наряду с целями по возобновляемым источникам.
• Международное энергетическое агентство (IEA) в своих отчетах подчеркивает, что для достижения климатических целей необходим взрывной рост внедрения систем хранения. IEA отмечает, что хотя в текущих планах доминируют аккумуляторы, необходимо также инвестировать в долговременные решения для глубокой декарбонизации. По их прогнозам, только США могут понадобиться 225–460 ГВт долговременного хранения к 2050 году для достижения углеродной нейтральности в энергосистеме rff.org, что значительно превышает текущие уровни. Это подчеркивает масштаб предстоящего роста – и возможности для всех технологий, о которых мы говорили, принять участие.
• На экологическом фронте исследователи отмечают важность устойчивости на протяжении всего жизненного цикла. Доктор Анника Вернерман, стратег по устойчивому развитию, выразила это кратко: «В основе энергетических решений лежит забота о влиянии на человека. Потребителей привлекают продукты, не связанные с конфликтами, устойчивые… Доверие имеет решающее значение – люди готовы платить больше компаниям, которые отдают приоритет устойчивым материалам.» enerpoly.com. Это мнение побуждает компании по хранению энергии делать свои аккумуляторы более экологичными – через переработку, более чистые химические составы (например, LFP без кобальта или органические проточные батареи) и прозрачные цепочки поставок.

В итоге, эксперты сходятся во мнении, что хранение энергии больше не является нишей – оно становится центральным элементом энергосистемы, а 2025 год станет переломным моментом, когда внедрение систем хранения ускоряется и диверсифицируется. Политики разрабатывают рынки и стимулы (от платежей за мощность для хранения до прямых обязательств по закупке), чтобы стимулировать рост хранения. Пример: Калифорния теперь требует, чтобы новые солнечные проекты включали системы хранения или другие меры поддержки сети, а несколько штатов США и европейских стран установили целевые показатели по закупке систем хранения для своих энергокомпаний rff.orgrff.org.

Заключение: преимущества, вызовы и путь вперед

Как мы видели, ландшафт хранения энергии в 2025 году богат и быстро развивается. Каждая технология — от литиевых батарей до гравитационных башен, от резервуаров с расплавленной солью до водородных каверн — предлагает уникальные преимущества и решает конкретные задачи:

• Литий-ионные батареи обеспечивают быстрое и гибкое хранение для домов, автомобилей и электросетей, а их стоимость продолжает снижаться energy-storage.news. Сегодня они являются основой ежедневного управления возобновляемой энергией.
• Новые химические составы батарей (твердотельные, натрий-ионные, проточные и др.) расширяют возможности — стремясь к более безопасным, долговечным или дешевым решениям, чтобы дополнить и со временем частично заменить литий. Они обещают устранить ограничения современных Li-ion (риск возгорания, ограниченность ресурсов, высокая стоимость для длительного хранения) в ближайшие годы.
• Механические и тепловые системы берут на себя основную нагрузку для крупных и длительных задач. Насосные гидроаккумулирующие станции остаются «тихим гигантом», а новаторы вроде гравитационного хранения Energy Vault и жидко-воздушных систем Highview вносят инновации в классическую физику, открывая возможности хранения гигаватт-часов с помощью бетонных блоков или жидкого воздуха.
• Водород и Power-to-X технологии соединяют электричество с топливом, предоставляя способ хранить избыточную «зеленую» энергию на месяцы и обеспечивать топливом труднодекарбонизируемые отрасли. Водород пока уступает по эффективности полного цикла, но его многообразие применений и огромные возможности хранения делают его ключевым элементом будущего с нулевым выбросом energy-storage.news.
• Мобильные системы хранения в электромобилях революционизируют транспорт и даже само представление о хранении в сетях (когда электромобили становятся активами для электросети). Рост этого сектора — мощный драйвер технологических и ценовых улучшений, которые распространяются на все виды хранения.

Ключевые преимущества: Все эти технологии вместе обеспечивают более чистую, надежную и устойчивую энергосистему. Они помогают интегрировать возобновляемую энергетику (разрушая старое представление о том, что ветер и солнце слишком нестабильны), сокращают зависимость от пиковых электростанций на ископаемом топливе, обеспечивают резервное питание в чрезвычайных ситуациях и даже снижают расходы, уменьшая пики цен на электроэнергию. Стратегически размещенное хранение также приносит экологические выгоды — сокращая выбросы парниковых газов за счет замены газовых/дизельных генераторов и улучшая качество воздуха (например, электробусы и грузовики без дизельных выхлопов). В экономическом плане бум хранения энергии порождает новые отрасли и рабочие места — от гигафабрик по производству батарей до заводов по электролизу водорода и не только.

Ограничения и проблемы: Несмотря на впечатляющий прогресс, остаются вызовы. Стоимость по-прежнему является фактором, особенно для новых технологий — многим из них необходимо дальнейшее масштабирование и накопление опыта, чтобы стать конкурентоспособными по цене. Политика и рыночное регулирование должны догонять: энергетические рынки должны вознаграждать хранение энергии за весь спектр предоставляемых им услуг (мощность, гибкость, вспомогательные услуги). В некоторых регионах до сих пор нет четких правил для таких вещей, как агрегирование батарей или V2G, что может замедлять внедрение. Ограничения в цепочках поставок критически важных материалов (литий, кобальт, редкоземельные элементы) также могут стать проблемой, если не будут компенсированы переработкой и альтернативными химическими составами. Кроме того, обеспечение устойчивости производства систем хранения — минимизация экологического следа добычи и производства — крайне важно для выполнения обещаний чистой энергетики.

Дальнейший путь в 2025 году и далее, вероятно, будет включать:

• Масштабирование: Мир движется к установке сотен гигаватт-часов новых систем хранения в ближайшие несколько лет. Например, по одному из прогнозов, глобальные внедрения батарей увеличатся в 15 раз к 2030 году enerpoly.com. Проекты для электросетей становятся крупнее (в 2025 году строятся батареи на несколько сотен мегаватт) и разнообразнее (в том числе всё больше систем на 8–12 часов).
• Гибридные системы: Комбинирование технологий для покрытия разных потребностей — например, гибридные системы батарея+суперконденсатор для высокой энергии и высокой мощности hfiepower.com, или проекты, интегрирующие батареи с водородом, как это реализовано в Калифорнии и Германии energy-storage.news. Решения «всё вместе» обеспечат надёжность (батареи — для быстрой реакции, водород — для длительной работы и т.д.).
• Фокус на длительном хранении: Всё большее признание получает тот факт, что только 4-часовые батареи не решат проблему многодневных «застоев» возобновляемой энергетики. Ожидаются значительные инвестиции и, возможно, прорывы в области длительного хранения (мы можем увидеть масштабную работу железо-воздушных батарей Form Energy или успешный проект проточной батареи на 24+ часа за пределами Китая). Правительства, такие как Австралия, уже обсуждают политику, специально поддерживающую проекты LDES (длительного хранения энергии) energy-storage.news.
• Расширение возможностей потребителей: Всё больше домохозяйств и предприятий будут внедрять системы хранения — либо напрямую (покупая домашние батареи), либо косвенно (через электромобили или коллективные энергетические схемы). Виртуальные электростанции (сети домашних батарей и электромобилей, управляемые программным обеспечением) расширяются, предоставляя потребителям роль на энергетических рынках и в реагировании на чрезвычайные ситуации.

В заключение, хранение энергии в 2025 году динамично и многообещающе. Как говорится в одном из отчетов, «Хранение энергии — ключ к глобальному энергетическому переходу, позволяя интегрировать возобновляемые источники и обеспечивать стабильность сети». enerpoly.com Представленные здесь инновации и тенденции показывают отрасль, раздвигающую границы, чтобы сделать чистую энергию надежной 24/7. Тон может быть оптимистичным — и действительно, есть много поводов для радости, — но он основан на реальном прогрессе: от рекордных по масштабу проектов на практике до прорывных химических решений в лаборатории, которые сейчас переходят к коммерциализации.

Революция в хранении энергии уже началась, и ее влияние почувствуют все — когда свет останется включенным во время шторма благодаря резервной батарее, когда ваша поездка на работу будет обеспечена энергией вчерашнего ветра, накопленного в вашем автомобиле, или когда воздух в вашем городе станет чище, потому что пиковые электростанции были выведены из эксплуатации. Проблемы остаются, но на 2025 год траектория ясна: хранение становится дешевле, умнее и более распространенным, освещая путь к безуглеродному энергетическому будущему, где мы действительно можем полагаться на возобновляемые источники в любой момент, когда они нам понадобятся.

Источники:

• Wood Mackenzie – «Хранение энергии: 5 тенденций, за которыми стоит следить в 2025 году» woodmac.comwoodmac.com
• Международная гидроэнергетическая ассоциация – Мировой гидроэнергетический прогноз 2024 nha2024pshreport.com
• Блог Enerpoly – «Будущее хранения энергии: 7 тенденций» (прогноз МЭА на 2030 год) enerpoly.com
• Energy-Storage.news – Различные статьи о технологических разработках:
  – Цены на литий-ионные батареи снизились на 20% в 2024 году energy-storage.news
  – Новые разработки натрий-ионных батарей от CATL, BYD ess-news.comess-news.com
  – Rongke Power завершает проект ванадиевой проточной батареи на 700 МВт·ч energy-storage.news
  – Проект гравитационного накопителя энергии Energy Vault в Китае energy-storage.news
  – Проекты Hydrostor A-CAES и кредит Министерства энергетики США energy-storage.news (и изображение energy-storage.news)
  – Highview Power: накопитель жидкого воздуха на 2,5 ГВт·ч в Шотландии energy-storage.news
  – Пилотный проект железо-воздушной батареи Form Energy: начало строительства energy-storage.news
• Пресс-релиз Lyten – Образцы литий-серной батареи класса A для Stellantis lyten.comlyten.com
• Electrek – Toyota подтверждает планы по твердотельным батареям (запас хода 750 миль) electrek.coelectrek.co
• PV Magazine/ESS News – CATL и BYD о натрий-ионных батареях ess-news.com
• Отчет RFF – «Зарядка: состояние накопителей в США» (потребность в длительном хранении по данным DOE) rff.org

(Все ссылки были проверены, а информация подтверждена в 2024–2025 гг.)