Ebből az akkumulátorból 10 darab is képes lenne napokon át ellátni Magyarországot

Az adatközpontoknak nagy mennyiségű és folyamatosan rendelkezésre álló energiára van szükségük, amit a naperőművek és a szélerőművek csak akkor képesek biztosítani, ha a termelésüket óriási kapacitással rendelkező energiatárolók egyenlítik ki, amelyek elég olcsóak és könnyen skálázhatóak ahhoz, hogy versenyképesek legyenek a földgázzal szemben. A feladatra papíron több megoldás is alkalmas lehet, ám az egyik technológia most a gyakorlatban is bizonyíthat.

A legújabb hírek szerint az Egyesült Államokban az Xcel Energy nevű vállalat az amerikai Form Energy startup által gyártott vas-levegő akkumulátorokat telepít a Google tulajdonában lévő minnesotai Pine Island-i adatközpontba. A rendszer teljesítménye 300 MW, a tárolási kapacitása pedig 30 GWh lesz. Úgy tűnik, hogy akik erre a kémiára tettek, most nagyot kaszálhatnak az AI-boomnak köszönhetően.

A Form Energy vezérigazgatója, Mateo Jaramillo a LinkedIn közösségi oldalon megjegyezte: „A projekthez szükséges akkumulátorokat Amerikában, a nyugat-virginiai Weirtonban található Form Factory 1 üzemben készítik. Az FF1 már megkezdte a kereskedelmi termelést, és jó úton halad afelé, hogy 2028-ra elérje az évi 500 MW [50.000 MWh] gyártási kapacitást.”

A 30 GWh-s telep a világon valaha bejelentett legnagyobb tárolókapacitású akkumulátorrendszer és egyben a Form Energy első installációja egy adatközpontban is, amely – mint Mateo Jaramillo fogalmazott – „bizonyítja a 100 órás működési idejű erőforrás egyedülálló értékét az AI-gazdaság folyamatos energiaigényének kielégítésében, megbízhatóan és alacsony költségek mellett.”

A technológiai vállalat az Xcel Energy-vel együttműködve 1,4 gigawatt szélenergiát és 200 megawatt napenergiát épít ki. Mindkettő a Form akkumulátorát táplálja majd, amely 100 órán keresztül lesz képes a névleges teljesítményét leadni. Az ilyen hosszú működési idejű akkumulátorok segítik a nap- és szélerőműveket abban, hogy éjszaka vagy szélcsendes időszakokban is áramot szolgáltassanak, ami szabályozhatóvá teszi az időjárásfüggő áramforrásokat is. A hálózati méretű lítiumion-akkumulátorok persze már most is ezt teszik, bár rövidebb ideig.

A Form Energy akkumulátorai eltérnek a legtöbb hálózati méretű akkumulátortól. Míg a mai tipikus hálózati méretű akkumulátorok az autóiparban használt lítiumion-technológiát alkalmazzák, a Form Energy akkumulátorai vasat, levegőt és vizet használnak 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 fizikai tulajdonságait tekintve a Form vas-levegő cellái nehezek és nem túl hatékonyak. A tipikus vas-levegő akkumulátorok csak a feltöltésükhöz felhasznált energia 50–70%-át tudják leadni, míg a lítiumion-akkumulátoroknál ez az arány 90% feletti. De minden hátrányuk ellenére van egy nagyon nagy előnyük: hihetetlenül olcsók. A Form Energy szerint 1 kWh kapacitás végső soron mindössze 20 dollárba kerül a technológiájuk alkalmazásával, ami mindössze egyharmada a lítiumionos akkumulátorok árának.

A startup első akkumulátorát jelenleg Minnesotában telepítik a Great River Energy energiavállalattal együttműködésben. Ez 150 MWh-t fog tárolni, amelyet 1,5 MW-os teljesítménnyel tud majd betáplálni a hálózatba.

Vas-levegő akkumulátorok próbaüzemben. Kép: Form Energy

A Google leendő 30 GWh-s akkumulátora valóban elképesztő méretű, gyakorlatilag egy teljes nagyságrenddel nagyobb, mint a világ jelenlegi legnagyobb akkumulátortelepei. Rögtön adódik is a kérdés, hogy vajon hány darab ilyen gigaakkumulátorra lenne szüksége Magyarországnak?

Induljunk ki abból, hogy idén télen körülbelül 5 GW volt a völgyigény, amiből Paks lefed 2 GW-ot, további 3 GW zsinóráramra lenne tehát szükség. Ehhez 10 darab, a minnesotai projekthez hasonló, 300 MW-os létesítmény is elegendő lenne, amelyek – a veszteségeket is figyelembe véve – körülbelül három napon át lennének képesek ellátni az országot a szükséges mennyiségű zsinórárammal.

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.