A villamosenergia-rendszerek esetében ma már gyakorlatilag elmondható, hogy a hosszú távú energiatárolás problémájának megoldása maradt a fosszilis energiahordozók kivezetésének utolsó nagy technikai akadálya. A több napon át tartó, megújuló energiában szegény időszakok áthidalására több technológia is szóba jöhet, ilyen például a hidrogén, a sűrített levegő, vagy épp a vas-levegő akkumulátor. Ez utóbbi esetében most egy lépéssel közelebb kerültünk a kereskedelmi léptékű felhasználáshoz, ami pedig külön örvendetes, hogy az innováció ezúttal Európából érkezik. A hollandiai székhelyű, vas-levegő energiatárolókat fejlesztő startup, az Ore Energy nemrégiben arról számolt be, hogy sikerrel zárult a 100 órás működési idejű rendszerének kísérleti üzemeltetése az EDF franciaországi kutatóközpontjában. A mostani teszt az Ore Energy korábbi, hollandiai pilot projektjén alapult, amelyről tavaly mi is beszámoltunk.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 „Az EDF közreműködésével lefolytatott kísérleti projekt megvalósíthatósági és működőképességi értékelésként került kialakításra, amelynek középpontjában az a kérdés állt, hogy egy több napon át működő vas-levegő rendszer hogyan viselkedik valós hálózati viszonyok között hosszabb kisütési időszakok alatt. A hangsúly a rendszer viselkedésén, vezérlésén és integrációján volt” – ismertette a kísérlet célját a vállalat szóvivője az Energy Storage News számára. „Ezzel szemben a korábbi holland projekt csupán arra összpontosított, hogy bebizonyítsa: a vas-levegő akkumulátor biztonságosan és megbízhatóan csatlakoztatható a hálózathoz, és a tervezett módon működik. A legfontosabb különbség az, hogy a »csatlakoztatható és működőképes-e?« kérdésről áttértek a »hogyan viselkedik több napos időtávon, valós körülmények között?« kérdésre. Ez egyben nagyobb rendszerkonfigurációt és több ciklust jelentett, változatos töltési/kisütési jellemzőkkel.” Az EU Storage Research Infrastructure Eco-System (StoRIES) programja által támogatott kísérleti projekt során az Ore Energy moduláris vas-levegő akkumulátora bizonyította, hogy képes körülbelül négy napig (100 órán keresztül) megbízhatóan energiát biztosítani. A rendszert több hónapon keresztül különböző terhelési profilokkal és szezonális változásokkal tesztelték, hogy értékeljék a töltési/kisütési ciklusokat, a reagálóképességet és a szabványos hálózatkezelési módszerekkel való kompatibilitást. Hogyan működik a vas levegő-akkumulátor? Ez a technológia vasat, levegőt és vizet használ az energia tárolására, kihasználva a vas oxidációjának és redukciójának reverzibilis kémiai reakcióit. A töltés során elektromos áramot vezetnek a rendszerbe, amely a vasoxidokat (rozsdát) visszaalakítja tiszta, fémes vassá, miközben oxigént szabadít fel. Ez a folyamat lényegében visszafordítja a rozsdásodást, és az energiát kémiai formában tárolja a vasban. Kisütéskor a vas a levegő oxigénjével reakcióba lép, újra vasoxidot képezve – azaz rozsdásodva –, és ez a reakció elektromos energiát termel, amelyet a hálózatba lehet táplálni. A víz, pontosabban egy vizes elektrolit (például kálium-hidroxid oldat), biztosítja az ionok szállítását az anód (vas) és a katód (levegő) között. A lítiumion-akkumulátorokhoz képest a vas-levegő technológia előnyei közé tartozik az alacsony költségű, bőségesen elérhető alapanyagok használata (vas, levegő és víz), a hosszabb kitáplálási idő (akár több nap), valamint a nagyobb biztonság, mivel nem tűzveszélyes és nem tartalmaz veszélyes anyagokat. Hátránya viszont az alacsonyabb energiasűrűség (több helyet foglal el azonos kapacitás mellett), a lassabb töltési/kisütési sebesség, valamint az alacsonyabb általános hatékonyság, ami miatt inkább kiegészítő, hosszú távú tárolásra alkalmas, nem pedig rendszeres, napon belüli kiegyenlítésre. A teljes méretű rendszerek moduláris 40 lábas konténereket használnak, amelyek több MWh tárolási kapacitást biztosítanak. Az Ore szóvivője megjegyezte: „A francia projekt nem teljesítményoptimalizálási vagy benchmarking célokra készült, és az EDF nem publikálja a kísérleti projekt részletes teljesítménymutatóit, mint például a hatékonyságot vagy a degradációs arányokat. Annyit árulhatunk el, hogy a rendszer a vizsgálati időszak alatt a tervezett módon működött, és az EDF számára biztosította azokat az adatokat, amelyek szükségesek a vas-levegő akkumulátorok műszaki megvalósíthatóságának és működési jellemzőinek értékeléséhez valós hálózati körülmények között.” A vállalat egyelőre nem publikálta a fajlagos költségeket, ugyanakkor hosszú távon jelentősen alacsonyabb költségeket terveznek majd elérni, mint a lítiumion-akkumulátorok. Mint elmondták, a vas-levegő akkumulátorok nem arra lettek tervezve, hogy rövid távú alkalmazásokban (<12 óra) versenyezzenek a lítium-akkumulátorokkal. Értékük a hosszabb távú tárolásban rejlik, ahol a lítium alapú energiatárolás költségei a tárolási kapacitással arányosan nőnek, és kevésbé gazdaságosak. Mivel a vas bőségesen rendelkezésre álló, olcsó anyag, a vas-levegő rendszerek általában alacsonyabb határköltséggel rendelkeznek minden 8–12 órán túli működési időre. Bár a pontos helyszín még nem dőlt el, annyit azért lehet tudni, hogy az Ore mindenképpen Európában, valószínűleg Németországban vagy Hollandiában fogja gyártani az akkumulátorait, a termelés pedig optimális esetben 2027 közepétől kezdődhet meg. Várakozásaik szerint a gyártási költségek körülbelül a lítiumion-akkumulátorok árának tizedére csökkenhetnek, ha a méretgazdaságosságot teljes mértékben kihasználják. Az Ore Energy nem az egyetlen vállalat, amely ebben a technológiában utazik. Egy amerikai startup, a Form Energy szintén saját vas-levegő akkumulátort fejleszt. Az MIT laboratóriumából szárba szökkent, Mateo Jaramillo, a Tesla Energy volt vezetője által irányított Form Energy állítása szerint akkumulátoruk olcsón, bőségesen rendelkezésre álló anyagokból gyártható, és praktikus, többnapos energiatárolási megoldást kínál a villamosenergia-hálózat számára. A vállalat 2024-ben kezdte meg első projektjét az amerikai Minnesota állambeli Cambridge-ben, tavaly pedig gyárat nyitott Nyugat-Virginiában. A FuturEnergy Ireland szintén tavaly jelentette be, hogy Írországban építi meg Európa első vas-levegő energiatárolóját. Vas-levegő akkumulátort kapcsoltak hálózatra egy európai országban dr. Papp László (Sol Invictus)Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás. Google hírek iratkozz fel! Heti hírlevél iratkozz fel! Kővédő fólia védd az autód!
