За підтримки Gates Fourth Power проведені випробування теплових накопичувачів на основі фотоелектричних елементів
Компанія Fourth Power, за підтримки венчурної фірми Білла Гейтса, розробила накопичувач теплової енергії високої щільності на основі термофотоелектричних елементів. Технологія, яка, як повідомляється, в 10 разів дешевша за літій-іонні батареї, базується на запатентованій американською компанією системі теплопередачі рідкого металу.
У той час як накопичувачі теплової енергії (TES) поки що намагаються розвиватися, американська компанія Fourth Power застосовує новий технологічний підхід до вирішення деяких проблем, пов’язаних із вартістю та масштабами. Її система TES високої щільності базується на досягненні Книги рекордів Гіннеса за високу температуру в запатентованій системі теплопередачі рідкого металу, яка дозволяє працювати при температурі, майже вдвічі нижчій за сонячну.
“До цієї інновації, я не думаю, що за майже 100 років не було інновацій в інфраструктурі теплоносіїв”, – сказав технічний директор Fourth Power Асегун Генрі в інтерв’ю журналу pv. “Використання труб з ПВХ, сталі або нікелевих сплавів існує вже дуже давно, і це те, що роблять усі”.
За його словами, підхід Fourth Power базується на знанні труднощів, з якими зіткнулися інші компанії TES, намагаючись масштабувати технологію.
“Ключовим моментом є наша інфраструктура обробки рідких металів, яка дозволяє нам передавати тепло з потоками, більш ніж на порядок вищими, ніж у традиційних термофлюїдних системах, – сказав Генрі. “Це призводить до вищої щільності потужності та нижчої вартості”.
Система Fourth Power перетворює відновлювану енергію на тепло або теплову енергію в повністю закритій системі розміром приблизно з половину футбольного поля. Теплова батарея нагріває рідке олово і переміщує його по замкнутій системі трубопроводів, щоб нагріти штабелі вуглецевих блоків, поки вони не стануть біло-гарячими.
Потім система виставляє фотоелементи TPV на світло і перетворює його в електрику. Це схоже на традиційну сонячну генерацію, але для виробництва електроенергії використовується світло від дуже гарячого – до 2400 С – графіту, а не сонячне світло. Батарея герметично зберігається у сховищі газу аргону, щоб максимізувати термін служби системи та забезпечити її безпеку.
Система є модульною і масштабується шляхом додавання більшої кількості вуглецевих блоків для збільшення тривалості зберігання, що дозволяє зростати разом з мережею в міру збільшення виробництва електроенергії з відновлюваних джерел. Fourth Power заявляє, що вона може задовольнити як сьогоднішні короткочасні (п’ятигодинні) потреби, так і майбутні довготривалі (100-годинні). Компанія позиціонує свою гнучкість до розрядки за лічені секунди як унікальну.
“Ми в першу чергу зосереджені на електроенергії та промисловому теплі, – каже Генрі. “Якщо бути більш конкретним, ми прагнемо, щоб наша технологія замінила пікові електростанції в поєднанні з виробництвом електроенергії з відновлюваних джерел”.
Тільки для виробництва електроенергії цільовий показник ефективності Fourth Power становить 50% в обидва боки.
“Наші фотоелектричні модулі вже встановили світовий рекорд у 41% – і ми плануємо досягти 50%”, – сказав Генрі. “Для когенерації ефективність наближається до 100%”.
Нарешті, завдяки використанню легкодоступних і дешевших матеріалів, загальна вартість системи є нижчою, що дозволяє зберігати енергію в 10 разів дешевше, ніж літій-іонні батареї ($25/кВт-год проти $330/кВт-год), згідно з даними компанії.
У вівторок Fourth Power оголосила, що отримала 19 мільйонів доларів США в рамках фінансування серії А для масштабування своєї технології TES. Інвестиційний раунд очолила венчурна компанія DCVC, за участі Breakthrough Energy Ventures Білла Гейтса та консорціуму Black Venture Capital.
“Після більш ніж 10 років досліджень і розробок ми вдячні нашим фінансовим партнерам, які визнали інноваційність і потенціал технології теплових батарей Fourth Power, і ми досягли цієї важливої віхи на нашому шляху”, – сказав Генрі, який розробив технологію теплових батарей Fourth Power, коли був професором в Технологічному інституті Джорджії.
Кошти також підтримають будівництво прототипу установки потужністю 1 МВт-год-год за межами Бостона із запланованою датою завершення у 2026 році. Крім того, це сприятиме проведенню суворих випробувань на міцність та розширенню команди інженерів компанії.
“Після успішного завершення будівництва прототипу установки потужністю 1 МВт-год ми плануємо співпрацювати з комунальними службами для проведення пілотних проектів, призначених для комерціалізації протягом 2026 і 2027 років”, – сказав Генрі. “Ми розраховуємо досягти нашої мети – встановити повномасштабні системи потужністю 100 МВт-год-год до 2028 року”.