Как будет работать новая аккумуляторная система в Бронксе

У штата есть цель подключить к сети аккумуляторные батареи мощностью шесть гигаватт к 2030 году. Взгляните изнутри на то, как будет работать одна небольшая система.

Роб Вергер | Опубликовано 13 мая 2023 г., 7:00 EDT

На небольшом участке земли на северо-востоке Бронкса в Нью-Йорке расположена аккуратная, но мощная система хранения аккумуляторов. Расположенная через дорогу от бежевого здания средней школы и недалеко от фитнес-центра Planet Fitness и долларового дерева, аккумуляторная система предназначена для подачи электроэнергии в сеть в моменты пиковой нагрузки жаркими летними днями и вечерами.

Штат Нью-Йорк поставил перед собой задачу ввести в эксплуатацию колоссальные шесть гигаватт систем хранения аккумуляторов в течение следующих семи лет, и эта система мощностью около трех мегаватт является очень маленькой, но, будем надеяться, полезной частью этого процесса. Он предназначен для передачи этих трех мегаватт энергии в течение четырех часов, обычно с 16:00 до 20:00.в самые жаркие дни года, с целью сделать перегруженную энергосистему менее напряженной и, в идеале, немного чище.

Местная электроэнергетическая компания Con Edison недавно подключила аккумуляторную систему к сети. Вот как это работает и почему такие системы важны.

Источником электроэнергии для этих батарей являются существующие линии электропередачи, проходящие вдоль вершин близлежащих столбов. По этим проводам подается напряжение 13 200 вольт, но сама аккумуляторная система должна работать при гораздо более низком напряжении. Вот почему, прежде чем энергия дойдет до самих батарей, она должна пройти через трансформаторы.

Во время январского тура по сайту журнала Popular Science Адам Коэн, технический директор NineDot Energy, компании, стоящей за этим проектом, открывает серую металлическую дверь. За ним стоят трансформаторы. «Они выглядят очень аккуратно», — говорит он. Действительно, они выглядят аккуратно — три желтоватых блока, которые принимают это напряжение и преобразуют его в 480 вольт. Этот аккумуляторный комплекс фактически представляет собой две системы, зеркально отражающие друг друга, поэтому другие трансформаторы находятся в дополнительном оборудовании рядом.

После того, как эти трансформаторы выполняют свою работу и преобразуют напряжение в более низкое значение, электричество поступает в гигантские белые аккумуляторные блоки Tesla Megapack. Эти батареи представляют собой большие белые ящики со шкафами, запирающимися на висячие замки, а над ними находится оборудование пожаротушения. Эти аккумуляторные блоки не только сохраняют энергию, но также имеют инверторы для преобразования переменного тока в постоянный, прежде чем можно будет сохранить сок. Когда энергия выходит из батарей, она снова преобразуется в переменный ток.

Система хранения аккумуляторов разработана так, чтобы следовать определенному ритму. По словам Коэна, он будет заряжаться постепенно с 22:00 до 8:00. Это время, «когда сеть имеет дополнительную доступность, электроэнергия становится дешевле и чище, [и] сеть не перегружена», — говорит он. Когда начинается день и сеть начинает испытывать больший спрос, батареи перестают заряжаться.

По словам Коэна, в летнюю жару, когда происходит «сетевое событие», происходит волшебство. Примерно с 16:00 батареи смогут подавать энергию обратно в сеть, чтобы снизить нагрузку на систему. По оценкам Управления энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк (NYSERDA), они смогут производить достаточно сока, чтобы обеспечить энергией около 1000 домов в течение этого четырехчасового периода.

[По теме: Как будет работать массивная «проточная батарея», поступившая на армейский объект в Колорадо]

Энергия будет поступать обратно вверх по тем же проводам, которые заряжали их раньше, а затем к потребителям. Цель состоит в том, чтобы попытаться сделать сетку немного чище или менее грязной, чем она была бы, если бы не существовало батарей. «Это компенсирует грязную энергию, которая в противном случае циркулировала бы», — говорит Коэн.

Конечно, в лучшем случае батареи будут получать энергию из возобновляемых источников, таких как солнце или ветер, и на объекте действительно есть небольшой солнечный навес, который может отправлять крошечную часть чистой энергии в сеть. Но Нью-Йорк и другие прилегающие к нему районы штата в настоящее время очень сильно зависят от ископаемого топлива. Например, согласно недавнему отчету Нью-йоркского независимого системного оператора, в 2022 году в Нью-Йорке производство энергии в масштабах коммунальных предприятий на 100 процентов осуществлялось из ископаемого топлива. (Одно из нескольких разрабатываемых решений этой проблемы предполагает строительство новой линии электропередачи.) Это означает, что батареи будут получать энергию из сети, в которой преобладает ископаемое топливо, но делать это в ночное время, когда эта сеть, как мы надеемся, менее загрязняет окружающую среду.