Мега батарея от ФранконииМесто проведения мероприятия максимально незаметно. Промышленная зона на краю леса недалеко от Альценау, небольшого франконского городка на западной оконечности Баварии. Государственная граница Свободного государства с Гессеном находится всего в нескольких километрах. Здесь, рядом с дилером Opel и средними промышленными компаниями, находится компания зеленых технологий Питера Гейгла. Его CMBlu Energy AG работает над одной из самых больших проблем глобального энергетического перехода: необходимы огромные новые мощности для хранения зеленой ветровой и солнечной энергии, чтобы сделать энергоснабжение пригодным для будущего. Именно для этого Гейгле и его команда разработали совершенно новое техническое решение.
CMBlu разработала батарею для зеленых электросетей, которая не требует дефицитного, дорогого и конфликтного сырья. Ни кобальта из Конго, ни лития из Китая, ни никеля из России. Батарея Geigle должна быть конкурентоспособной по цене и такой же мощной, как и обычные системы хранения энергии.
Теперь впервые аккумулятор тестируется на практике в электросети. Начинается опытное производство. Если развитие Гейгле выполнит то, что он обещает, это будет большим успехом, говорят эксперты из энергетической отрасли.
Природа как модельВ течение восьми лет они работали над развитием в компании greentech, в которой работает около 150 человек. «Solid Flow Battery» - это название этого типа хранения энергии на техническом жаргоне, на немецком языке вы можете назвать их органическими проточными батареями. В следующем году энергетическая компания Uniper начнет полевые испытания батарей на одной из своих электростанций. RWE также интересуется технологией CMBlu.
Австрийский регион Бургенланд, который богат ветровой и солнечной энергией, договорился о сотрудничестве и хочет протестировать новые системы хранения электроэнергии. Целью австрийцев является наращивание мощностей в трехзначном мегаваттном диапазоне и, таким образом, обеспечение самодостаточного энергоснабжения только возобновляемой энергией.
Основатель CMBlu Гейгл открывает новые горизонты в технологии аккумуляторов, но он не молодой дикарь. Ему 59 лет, и он имеет тридцатилетний опыт работы в качестве предпринимателя. Когда он получает звонок на свой мобильный телефон, гитарное вступление «Hard As A Rock», хита AC / DC девяностых, звучит как звуковой сигнал. В то время Гейгл основал свою первую компанию в биотехнологической отрасли в качестве студента-медика.
За этим последовала другая медицинская компания под названием Cellmed, которую он построил, объединился с другой компанией в отрасли, и которая была продана более крупному производителю в 2010 году. Гейглу было 47 лет, и он свел концы с концами. Но он чувствовал себя слишком молодым, чтобы жить как ранний пенсионер. Это было рождение CMBlu.
Тот факт, что Гейгле происходит из медицины, играет важную роль. «По сути, наша батарея воспроизводит источник энергии в организме человека и любом другом живом организме», — объясняет он. Он всегда задавался вопросом, говорит Гейгл, что батареи все еще сделаны из металлических материалов сегодня. «Природа создала совершенную, высокоэффективную систему хранения энергии, которая вообще не требует металлов и вместо этого основана исключительно на органических молекулах. Это наш образец для подражания».
Водный раствор электролитаВ заводском цехе в Альценау, где CMBlu в настоящее время устанавливает первую производственную линию для серийного производства своих систем хранения энергии, вы можете посетить новые аккумуляторные модули. Несколько резервуаров и преобразователей энергии установлены на поддонах площадью пола 2,5 квадратных метра.
Первые модули хранения имеют емкость 200 киловатт-часов. Отдельные блоки, высота которых составляет 1,40 метра, могут быть соединены между собой по мере необходимости для создания накопителя энергии любого размера. «Мы реализуем склады электроэнергии мощностью 250 мегаватт-часов и более», — обещает Гейгле. Математически это столько же, сколько емкость хранения 2500 электромобилей высшего класса вместе взятых.
И вот как работает зеленая батарея: в резервуарах хранится твердое вещество в гранулированном виде, которое служит накопителем энергии. При зарядке и разрядке аккумулятора водный раствор электролита перекачивается в непрерывном контуре через преобразователь энергии и резервуары. Во время зарядки электрическая энергия преобразуется в химическую энергию, транспортируется в резервуары с помощью раствора электролита и хранится в грануляте. При разгрузке все наоборот.
Согласно CMBlu, емкость батареи можно легко варьировать: чем больше резервуары, тем больше энергии они могут хранить. В отличие от других батарей, которые работают с жидкими или твердыми носителями данных, батарея CMBlu не содержит редких материалов и металлов. Фактическим накопителем энергии является гранулят, изготовленный из специального, но простого пластика, который, по словам компании, может быть произведен экономически эффективно и легко повторно использован. С 2016 года CMBlu подала ряд патентов на технологию.
Святой Грааль энергетического переходаЭнергетическая промышленность может использовать новые идеи для аккумуляторных технологий. «Проблема хранения — это святой Грааль энергетического перехода», — говорит Арне Хаунер, директор по инновациям в партнере CMBlu Uniper. Все больше и больше ветровой и солнечной энергии должно заменить вредные для климата угольные, а затем газовые электростанции в Европе, Америке и Азии. Но производство возобновляемой электроэнергии колеблется в зависимости от погодных условий в течение дня, месяца и года, в то время как потребители электроэнергии нуждаются в стабильном и контролируемом снабжении электроэнергией.
Поэтому в качестве буфера колебаний требуются большие системы хранения энергии. Если избыток электроэнергии должен храниться в течение нескольких недель или месяцев в периоды затишья, его можно хранить, превращая его в зеленый водород. Существуют также традиционные гидроаккумулирующие электростанции, которые обычно используются для хранения электроэнергии в течение нескольких часов.
Но если глобальный энергетический переход будет успешным, мировой спрос на батареи, в частности, будет расти массово, считают эксперты. Даже при консервативном сценарии Международное энергетическое агентство (МЭА) в Париже приходит к выводу, что емкость аккумуляторных батарей в электросетях увеличится более чем в пятьдесят раз до более чем тысячи гигаватт сегодня к середине века.
Соединенные Штаты находятся дальше всех, еще и потому, что электроснабжение там уже сравнительно подвержено колебаниям. «Только в Лос-Анджелесе емкость аккумуляторных батарей в электросети больше, чем во всей Европе», — говорит Гейгл. В большинстве случаев используются литий-ионные аккумуляторы, так как их также можно встретить в электромобилях или мобильных телефонах, только гораздо более крупных. Целые залы заполнены армадой шкафных блоков для хранения энергии. Общая мощность находится в диапазоне нескольких мегаватт. На рынке доминируют китайские производители, такие как BYD и CATL, Tesla также производит такие масштабные системы хранения.
Но использование современных литий-ионных батарей обычно экономично только для хранения электроэнергии в течение нескольких часов, как говорит Арне Хаунер из Uniper. Проточная батарея CMBlu, с другой стороны, должна обеспечивать время хранения до одного дня. «24-часовая аккумуляторная батарея для электросети — это большое достижение», — говорит Хаунер. «Концепция CMBlu убедила нас технически и коммерчески».
«CMBlu может стать биотехнологией энергетического перехода»Эксперт Uniper Хаунер рассматривает тот факт, что батареи могут быть изготовлены без дефицитного и критического сырья, как еще одно важное преимущество. Литий-ионные аккумуляторы требуют такого материала в больших количествах. Особенно из-за бума в электромобилях, аккумуляторные металлы становятся все более дефицитными. Европа вынуждена импортировать их из других регионов мира из-за отсутствия собственных месторождений. Например, в случае обработанного лития, который необходим для батарей, Доля Китая на мировом рынке составляет около трех четвертей. Geigle не нуждается в этом сырье для своих батарей.
«CMBlu может стать биотехнологией энергетического перехода», — говорит Ахим Беккер. Батареи от Alzenau, считает ветеран-предприниматель, могут принести такой же прорыв в борьбе с изменением климата, как вакцины из Майнца в борьбе с пандемией Covid. Беккеру 72 года, и он основал Data Becker в восьмидесятых годах, одного из первых немецких ИТ-издателей, и заработал на этом целое состояние. Со своими деньгами он уже давно активен как венчурный капиталист для молодых компаний. В 2015 году Гейгл представил ему концепцию своей инновационной системы хранения энергии. Беккер был в восторге. Гейгл, Беккер и три другие богатые семьи с тех пор инвестировали в общей сложности около 100 миллионов долларов в CMBlu.
«Теперь компания должна быстро расти», — говорит Беккер. Для этого CMBlu нужны новые доноры. Он хочет сохранить свои доли, но также дает понять: «Следующий шаг будет таким большим, большим, чем мы должны это сделать». Гейгл хочет привлечь от 200 до 250 миллионов долларов свежего капитала к следующей осени, несмотря на высокую инфляцию и рост процентных ставок, которые усложняют жизнь технологическим компаниям на финансовом рынке. Гейгл привлекает стратегических и финансовых инвесторов. IPO также является вариантом. Ожидается, что через два-три года компания впервые будет работать с прибылью.
Германия – мировой лидерCMBlu все еще находится в процессе наращивания своего пилотного производства в Альценау. В следующем году 200 аккумуляторных модулей будут производиться полностью автоматически каждый день в производственном цехе в штаб-квартире компании. С этой целью Гейгле хочет построить новый завод, в десять раз превышающий размер пилотного производства. Уже в 2024 году он должен быть готов с помощью поставщика услуг. «Рынок быстро растет, и нам нужно идти в ногу с этими темпами», — говорит он.
Гейгле хочет построить новый завод в США и только позже создать крупную производственную площадку в Германии. Вся аккумуляторная промышленность в настоящее время смотрит через Атлантику в Америку: президент США Джо Байден летом запустил свой «Закон о снижении инфляции», огромную новую программу субсидирования, с помощью которой он также хочет содействовать строительству аккумуляторных заводов. Байден хочет всеми силами сломать доминирование Китая в этой ключевой отрасли. В Германии, с другой стороны, обычно требуется год, чтобы государственные субсидии были одобрены, говорит Гейгле. Слишком долго для рынка динамических батарей.
Он также рассматривает свою «Solid Flow Battery» как возможность для Европы наверстать упущенное в технологической гонке с Азией. «Когда дело доходит до литий-ионных батарей, мы отстаем, и мы впереди с нашей технологией», — говорит он. С такими компаниями, как CATL и BYD, Китай является одним из крупнейших в мире производителей обычных литий-ионных аккумуляторов. В то же время, сообщает Geigle, китайцы также признали потенциал органических батарей, которые не требуют критического сырья и массово продвигают свои исследования в этой области.
Однако Гейгле исключает сотрудничество с китайскими компаниями. Глобальный энергетический переход в настоящее время создает многомиллиардный рынок для систем хранения электроэнергии, таких как те, которые строит его компания. «Мы хотим сами стать крупным игроком», — говорит Гейгле. Существует также большой интерес к технологии CMBlu из Китая. «Мы рады этому», — вежливо говорит основатель. «Но мы в Германии сейчас являемся мировыми лидерами, и мы хотим сохранить это так».
yaplakal.com