В августе 2020 года в Калифорнии произошёл сбой в энергосистеме. Из-за аномальной жары и повышенного спроса на электроэнергию, вызванного активным использованием кондиционеров, оператор энергосистемы штата был вынужден ввести двухдневное отключение электричества. В результате более 800 000 домохозяйств остались без света на срок до двух с половиной часов.
В сентябре Tesla представила Megablock — массивную систему хранения энергии, которая, по словам компании, позволит сократить расходы на строительство на 40 % © Tesla
Этот инцидент стал первым подобным случаем в Калифорнии почти за два десятилетия и поднял вопросы о зависимости штата от нестабильных возобновляемых источников энергии. В ответ на последствия пандемии начался активный рост разработок в области мегааккумуляторов. Государственная поддержка привела к увеличению мощности аккумуляторных батарей в Калифорнии более чем в три раза — до 13 ГВт. К 2027 году планируется дополнительно добавить 8,6 ГВт, что укрепит энергосистему и снизит зависимость от ископаемого топлива.
В дневное время, когда солнечная энергия поступает в сеть, сотни аккумуляторных установок собирают её и используют вечером, когда спрос на электроэнергию возрастает. Это не только снижает нагрузку на энергосистему, но и позволяет более эффективно использовать возобновляемые источники.
Эллиот Майнцер, глава Калифорнийского независимого системного оператора (CAISO), отметил, что отключения 2020 года стали «явным сигналом к действию», а аккумуляторы открыли новые возможности для энергетики. Калифорния стала лидером в области аккумуляторных систем хранения энергии, и этот опыт перенимают другие страны. Ожидается, что к 2035 году глобальная мощность аккумуляторных батарей вырастет в десять раз, достигнув 617 ГВт-ч.
США и Китай лидируют в развитии аккумуляторных технологий, на их долю приходится около 70% проектов. Австралия, Великобритания, Чили и Саудовская Аравия также планируют расширять использование аккумуляторов.
Современные аккумуляторы могут полностью разряжаться в течение 2–4 часов, что ограничивает их применение в некоторых регионах. Однако растущий спрос на электроэнергию, развитие искусственного интеллекта и избыток возобновляемых источников делают аккумуляторы ключевым элементом глобальных энергетических систем. Стоимость аккумуляторов стремительно снижается, что способствует их распространению.
По данным Ember, в первой половине 2025 года возобновляемые источники энергии обогнали угольную генерацию, что подчёркивает важность решений для хранения энергии. Даан Уолтер из аналитического центра по энергетике сравнивает текущую трансформацию энергосистем с сельскохозяйственной революцией, где аккумуляторы играют роль ключевого компонента.
«Мы переходим от эпохи добычи ископаемого топлива к эпохе, когда возобновляемая энергия доступна на месте», — отмечает он.
Технологическая революция в сфере аккумуляторов
Иола Хьюз, руководитель исследовательского отдела Benchmark Mineral Intelligence, отмечает, что инновации в конструкции аккумуляторов значительно повысили их эффективность. В сочетании с более низкими ценами на сырье это привело к улучшению экономических показателей проектов.
Стоимость литий-ионных аккумуляторов снизилась на 90% с 2010 года. Артём Абрамов из Rystad считает, что эта тенденция продолжится.
Стандартный 20-футовый контейнер ранее обеспечивал 3-4 МВт·ч энергии. Сегодня он способен выдавать 5-6 МВт·ч, а будущие разработки обещают мощность до 10 МВт·ч. Этого хватит для обеспечения электроэнергией около 30 000 домов в Великобритании в течение часа.
Это новшество стимулировало создание аккумуляторных ферм. В 2022 году в мире функционировала лишь одна гигаваттная установка, способная снабдить энергией около 3 млн британских домохозяйств за час. Сегодня таких объектов уже 42.
В ближайшие годы планируется запустить в пять раз больше гигапроектов. Среди них проекты в Великобритании, Нидерландах, Чили и на Филиппинах. В течение двух лет может быть реализовано более 250 гигамасштабных проектов.
Tesla представила Megablock — крупномасштабную аккумуляторную систему, сокращающую время установки и снижающую затраты. Megablock будет производиться и поставляться в собранном виде. Конструкция позволяет уменьшить количество электрических соединений. Mike Snyder, вице-президент Tesla, заявил, что Megablock позволяет устанавливать системы мощностью 1 ГВт·ч за 20 рабочих дней, обеспечивая электроэнергией 400 000 домов за месяц.
Китайский производитель BYD анонсировал новую аккумуляторную систему Haohan. Китай, на долю которого приходится более 75% мирового производства аккумуляторов, играет ключевую роль в развитии этой отрасли.
По прогнозам Bernstein, к 2025 году внутренний спрос в Китае вырастет на 90% и достигнет 335 ГВт·ч. К 2030 году спрос может достичь 652 ГВт·ч из-за роста энергопотребления в центрах обработки данных, электромобилях и системах кондиционирования воздуха.
Хранение энергии стало важным элементом экологического перехода в Китае. Кэролайн Ванг из Climate Energy Finance отмечает, что увеличение количества солнечных и ветряных электростанций привело к проблемам с перебоями в подаче энергии. Хранение энергии рассматривается как ключевое решение.
Китайские компании инвестируют в технологии, такие как твердотельные аккумуляторы, для повышения эффективности установок. Администрация Си Цзиньпина обеспокоена ростом числа «фабрик-зомби», использующих устаревшие технологии. Для улучшения финансового состояния отрасли компаниям придется закрыть заводы с низкой добавленной стоимостью и увеличить экспорт.
Агрессивная политика Трампа против возобновляемых источников энергии в США может замедлить развитие отрасли. Однако аналитики ожидают, что снижение стоимости аккумуляторов и необходимость их хранения приведут к реализации проектов.
Эллисон Вайс из Wood Mackenzie прогнозирует сохранение высокого спроса на системы хранения данных. Это связано с ростом спроса со стороны центров обработки данных и производства.
Бизнес-модель
Компании, предоставляющие услуги с использованием мегабатарей, предлагают широкий спектр решений, включая балансировку спроса и предложения, а также восстановление работы системы в экстренных ситуациях. Это позволяет им получать доход из различных источников.
Марк Дайсон, управляющий директор RMI, некоммерческой организации, базирующейся в Колорадо, отмечает: «Операторы электросетей и коммунальные службы ценят аккумуляторы за их универсальность. Они могут выполнять различные задачи в сети, когда это необходимо».
В апреле, из-за резкого скачка напряжения, около 60 миллионов человек в Испании и Португалии остались без электричества. В ответ на это правительство Испании рассматривает возможность изменения правил, чтобы владельцы аккумуляторных батарей могли зарабатывать на стабилизации напряжения в сети. Это одна из ключевых услуг, предоставляемых такими компаниями.
В Великобритании операторам аккумуляторных батарей также платят за то, что они находятся в режиме ожидания и могут обеспечить резервное питание в случае проблем с поставками.
С ростом популярности возобновляемых источников энергии у владельцев аккумуляторов появляется дополнительная возможность покупать электроэнергию по низким ценам и продавать её обратно в сеть в периоды, когда цены на неё возрастают.
Рассмотрим пример Калифорнии.
Солнечная энергия в этом регионе наиболее активна в течение дня, с раннего утра до позднего вечера. Однако спрос на электроэнергию меняется в течение дня и увеличивается, когда люди возвращаются домой с работы.
Избыточное предложение энергии, когда её вырабатывается больше, чем необходимо, становится всё более распространённым явлением. В прошлом этот дисбаланс между спросом и предложением решался за счёт газовых электростанций. Однако теперь на помощь приходят аккумуляторы, которые устраняют этот дисбаланс, предлагая более экологичное решение для Калифорнии.
Основная бизнес-модель для аккумуляторных батарей заключается в хранении дешёвой электроэнергии в течение дня и её перераспределении в периоды вечернего пика, когда цены и спрос на энергию растут.
Цены на электроэнергию могут быть крайне нестабильными: они снижаются, когда производится слишком много возобновляемой энергии, и резко возрастают при дефиците предложения. В солнечные или ветреные дни цены на электроэнергию могут даже опускаться ниже нуля, когда производители вынуждены платить оптовым покупателям или операторам хранилищ за то, чтобы те забрали излишки энергии, или полностью останавливать производство.
В этом году оптовые цены на электроэнергию в некоторых европейских странах были отрицательными в рекордное количество часов. В Испании, где около трети летнего энергоснабжения обеспечивалось за счёт солнечной энергии, было зафиксировано более 500 часов с отрицательными ценами на электроэнергию, что не наблюдалось до 2024 года.
Операторы аккумуляторных батарей могут использовать эти низкие цены, накапливая энергию в периоды её дешевизны и перераспределяя её в периоды её дороговизны. Крупные компании активно инвестируют в этот сектор. Например, Trafigura, один из крупнейших мировых поставщиков сырьевых товаров, владеет 50% акций компании Nala Renewables, которая занимается разработкой аккумуляторных батарей и возобновляемых источников энергии, а также имеет фонды, управляемые IFM Investors. Конкурентный трейдер Vitol также инвестирует в аккумуляторные батареи через свою дочернюю компанию VC Renewables в США и британскую компанию VPI Vitol.
По данным исследования Комиссии по энергетическим переходам (ETC), в странах «солнечного пояса» — от Индии до Мексики, где идеальные условия для солнечной энергетики, аккумуляторы способны обеспечить практически полное покрытие потребностей в балансировке энергопотребления. Солнечная энергия в этих регионах поступает предсказуемо в течение дня и стабильно в разные сезоны, что позволяет аккумуляторам эффективно работать ежедневно.
Елена Праветтони, глава аналитического отдела ETC, отмечает, что это открывает «огромные экономические возможности». Она утверждает, что сочетание солнечной энергии и аккумуляторов может снизить стоимость экологически чистой энергии на 50% по сравнению с современными системами, работающими на ископаемом топливе.
Однако в странах, где ветер играет ключевую роль в энергетике, таких как Великобритания, Германия и Канада, аккумуляторы не могут полностью удовлетворить потребности. Ветер дует непостоянно, и современные аккумуляторы не способны компенсировать дефицит энергии в течение нескольких дней.
Уменьшение стоимости литий-ионных аккумуляторов позволит устанавливать их в большем количестве и увеличивать время их работы. Альтернативные технологии хранения энергии, такие как проточные или железо-воздушные аккумуляторы, также могут обеспечить хранение энергии на протяжении нескольких дней. Однако для их коммерциализации необходимы повышение эффективности и значительные инвестиции.
В конечном итоге решающую роль будут играть и другие технологии. Правиттони упоминает гидроаккумулирующие электростанции, системы хранения энергии на сжатом воздухе и газовые турбины с низким потреблением энергии. Дайсон из RMI предлагает строить новые линии электропередач и перераспределять спрос, чтобы использовать энергию при избытке возобновляемых источников. Это поможет снизить нагрузку на электросети.
Несмотря на потенциал аккумуляторов, их внедрение сталкивается с рядом трудностей. Переход на возобновляемые источники энергии привел к увеличению количества запросов на подключение ветряных, солнечных и аккумуляторных электростанций, что создало перегрузку для операторов и специалистов по планированию. Это привело к длительным задержкам.
При подключении аккумуляторы не всегда используется в полной мере. Британский сетевой оператор обвинил устаревшие компьютерные системы и энергосистему в том, что аккумуляторы не применяются, даже если они более экономичны.
Коэн Хаттерс, эксперт по энергетическому переходу из Rabobank, отмечает, что отсутствие четкой долгосрочной политики является проблемой для инвесторов. Проекты в области возобновляемой энергетики рассчитаны на 15-20 лет, но если политика компании известна только на ближайшие 1-5 лет, это создает неопределенность.
В некоторых странах аккумуляторы подлежат двойной оплате: необходимо платить как за получение энергии из сети, так и за возврат энергии обратно. Это усложняет нормативно-правовую базу для разработчиков. В США существует семь оптовых энергетических рынков с разными правилами и политикой, а в ЕС действует множество нормативных актов.
Абрамов из Rystad отмечает, что в Европе есть много рынков, где теоретически можно создать прибыльную бизнес-модель на основе торговли энергией с использованием аккумуляторов. Однако многие проекты находятся на стадии разработки концепции, и нормативно-правовая база требует изменений.
Чтобы снизить риски и обеспечить стабильный доход, некоторые разработчики заключают соглашения о передаче прав. В Германии такие контракты особенно популярны. Согласно этим соглашениям, разработчик передает контроль над аккумулятором третьей стороне, обычно крупной коммунальной или энергетической компании, в обмен на фиксированную цену.
Лиза МакДермотт из ABN Amro считает, что существует множество финансовых инноваций, направленных на максимизацию ценности аккумуляторных электростанций.
Аккумуляторные электростанции могут столкнуться с противодействием со стороны местных жителей, которые опасаются пожаров. Неисправности могут привести к перегреву и возгоранию, выделению вредных газов и сложностям в тушении пожара. Например, пожар на электростанции Moss Landing в Калифорнии в этом году продолжался несколько дней и привел к эвакуации более 1000 человек.
Инциденты с пожарами и взрывами на гигаватт-установках становятся всё более редкими: по данным отчёта Volta Foundation за 2024 год, их количество снизилось до самого низкого уровня с 2016 года
Эксперты отмечают, что современные аккумуляторные системы оснащены более эффективными средствами пожаротушения, имеют улучшенную планировку и используют более безопасные и огнестойкие химические составы. Роль мегааккумуляторов в обеспечении энергосистем становится всё более значимой.
На переднем плане фото — повреждённая пожаром батарея Мосс-Лэндинг. На заднем плане — строители.
По данным аналитической платформы Grid Status, в весенние и летние периоды этого года аккумуляторы в Калифорнии стабильно покрывали более четверти потребности в электроэнергии. Климатолог Марк Джейкобсон из Стэнфордского университета отмечает, что за первые восемь месяцев 2025 года снижение выработки газа составило 37 % по сравнению с 2023 годом.
В Австралии на местах бывших угольных электростанций начали устанавливать аккумуляторные фермы. С начала 2024 года их мощность в энергосистеме страны увеличилась более чем втрое. В начале мая аккумуляторы впервые обеспечили более 5 % мощности в вечерний пик. Другие страны также стремятся достичь подобных результатов.
По словам Уолтера из Ember, электричество можно сравнить с быстропортящимся товаром, а аккумуляторы раскрывают его потенциал, подобно тому как зерновые силосы стабилизируют урожай, а холодильники сохраняют свежесть продуктов.
«Технология может быть новой, но экономика остаётся неизменной», — добавляет он.
Дополнительные материалы подготовлены Эдвардом Уайтом, Рэйчел Миллард и Майей де Соуза. Дополнительные разработки выполнены Дэном Кларком.
Данные о составе топлива, выработке и нагрузке предоставлены Grid Status. Информация о расположении аккумуляторных электростанций в Калифорнии взята из EIA (на основе данных от компаний). Показатели мощности основаны на общих данных EIA. Объекты, построенные в несколько этапов, могут быть указаны как отдельные площадки. Информация о населении предоставлена Copernicus GHSL.
Кадры с дрона, запечатлевшие Эдвардс-Санборд, предоставлены BlackBoxGuild. Аэрофотоснимки хранилища энергии Kola от NextEra Energy и Эланда от SOLV Energy предоставлены Аревоном.
Подготовлено ProFinance.Ru по материалам The Financial Times
MarketSnapshot - ProFinance.Ru в Telegram
По теме:
Китай намерен к 2027 году более чем удвоить мощности по хранению энергии
Вьетнам подписывает соглашение о сотрудничестве в атомной сфере с российским «Росатомом»
Стартап в области термоядерной энергетики смог получить золото из ртути
