Chiny uruchamiają największy na świecie hybrydowy magazyn energii oparty na bateriach i superkondensatorach

W północnych Chinach oddano do użytku nową elektrownię hybrydową o mocy 100 MW, która łączy technologię superkondensatorów z magazynami litowo-jonowymi. Instalacja jest zlokalizowana w prowincji Shanxi w mieście Xinzhou. Pod koniec sierpnia została podłączona do sieci i po fazie testowej ma rozpocząć pełną komercyjną eksploatację we wrześniu. To największy na świecie obiekt oparty na superkondensatorach.

Przełom w Shanxi: ultraszybka regulacja częstotliwości

System powstał na obszarze sprzyjającym rozwojowi energetyki odnawialnej, charakteryzującym się wysokim nasłonecznieniem i dostępem do zasobów wodnych. Cała instalacja zajmuje powierzchnię około 16 800 m², a jej koszt oszacowano na 670 milionów CNY. Projekt został zrealizowany przez firmę Tigstor, odpowiedzialną za dostarczenie technologii superkondensatorowej oraz wykonanie kompletnego rozwiązania pod klucz. Za część budowlaną odpowiadało państwowe przedsiębiorstwo Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd.

Układ hybrydowy łączy 58 MW superkondensatorów, które mogą pracować w cyklach trzydziestosekundowych, z bateriami litowo-jonowymi o parametrach 42 MW/42 MWh. Całość kontroluje zaawansowany system zarządzania energią, który w czasie rzeczywistym rozdziela zadania pomiędzy obydwa komponenty. Najszybsze zdarzenia w skali milisekund przejmują superkondensatory, natomiast zmiany trwające w przedziale minut obsługują baterie litowo-jonowe.

Dlaczego hybryda?

Decyzja o połączeniu dwóch technologii miała strategiczne znaczenie. Superkondensatory charakteryzują się ultrakrótkim czasem reakcji na poziomie 0,001 sekundy i wyjątkową odpornością na skrajne temperatury – utrzymują ponad 85% pojemności nawet przy –40°C. Dzięki temu przejmują najbardziej dynamiczne obciążenia sieciowe, a tym samym odciążają baterie, których żywotność może zostać wydłużona o około 30%. W efekcie cały system charakteryzuje się niższymi kosztami cyklu życia i większą niezawodnością.

W trybie operacyjnym instalacja ma utrzymywać częstotliwość sieci w granicach ±0,02 Hz i reagować na zmiany w ciągu maksymalnie jednej sekundy. Taka szybkość działania pozwala na absorpcję do 1,6 GW energii ze źródeł odnawialnych. To gwarantuje zdolność integracji mocy około dwudziestokrotnie przewyższającej chwilową moc samej instalacji.

Efekty gospodarcze i środowiskowe

Znaczenie projektu nie ogranicza się do innowacji technologicznych. Elektrownia hybrydowa ma generować przychody przekraczające 120 milionów CNY rocznie, zapewniać wpływy podatkowe w wysokości ponad 12 milionów CNY oraz stworzyła ponad 500 miejsc pracy w regionie. Okres zwrotu z inwestycji szacowany jest na około siedem lat.

Projekt został również wpisany na listę zielonych, niskoemisyjnych przedsięwzięć demonstracyjnych drugiej kategorii prowadzoną przez Krajową Komisję Rozwoju i Reform. Zapewnia to możliwość uzyskania centralnego wsparcia finansowego sięgającego nawet 30% kosztów całkowitych. Równocześnie przedsięwzięcie zostało wyróżnione jako modelowe rozwiązanie w zakresie standaryzacji systemów magazynowania energii po stronie sieci.

W planach znajduje się druga faza rozbudowy, która podwoi moc całkowitą instalacji do 200 MW. Model hybrydowy, sprawdzony w Shanxi, ma zostać replikowany w innych regionach bogatych w zasoby odnawialne, takich jak Mongolia Wewnętrzna czy Xinjiang.