Термохимическое хранение энергии может снизить выбросы CO₂ в коммерческих зданиях

Учёные Бирмингемского университета разработали компактную систему накопления энергии, которая может сыграть важную роль в декарбонизации коммерческих зданий. Новая технология позволяет аккумулировать избыточную возобновляемую электроэнергию, которая в обычных условиях теряется, и использовать её для отопления или охлаждения помещений по мере необходимости.

Разработка выполнена под руководством Юнляна Ли, профессора и руководителя направления тепловой энергетики Школы химической инженерии Университета Бирмингема. Система ориентирована на здания, где применение традиционных решений, таких как тепловые насосы, затруднено или экономически нецелесообразно.

На лабораторном уровне технология уже продемонстрирована в виде опытного образца мощностью 5 кВт. Демонстратор способен интеллектуально реагировать на сигналы энергосистемы и «умные» тарифы, накапливая энергию в периоды её избытка и низкой стоимости и отдавая её в моменты пикового спроса.

Ключевой особенностью системы является использование термохимических материалов с высокой плотностью накопления энергии. По данным предварительного анализа, такие материалы обеспечивают существенно более высокую энергоёмкость по сравнению с традиционными системами теплового хранения и позволяют снизить как капитальные, так и эксплуатационные затраты для коммерческих пользователей.

В отличие от классических способов аккумулирования тепла — например, горячих водяных баков, где неизбежны потери энергии по мере выравнивания температуры с окружающей средой, — термохимическое хранение работает по принципу «топлива». Энергия высвобождается в результате управляемой химической реакции, что практически исключает потери при хранении и делает возможным долгосрочное накопление тепла или холода.

По словам профессора Ли, ускорение перехода к низкоуглеродным технологиям в коммерческом секторе сталкивается с серьёзными системными ограничениями. Рост генерации «чистой» электроэнергии всё чаще упирается не в объёмы производства, а в гибкость и доступность систем хранения энергии. Именно они позволяют эффективно использовать возобновляемые источники, аккумулируя энергию в периоды её избытка и высвобождая тогда, когда здания реально в ней нуждаются, не создавая дополнительной нагрузки на электросети.

В настоящее время исследовательская группа сотрудничает с одной из британских компаний для создания полностью интегрированной версии системы и её демонстрации в условиях, приближенных к реальной эксплуатации. Университет Бирмингема также ищет новых коммерческих партнёров для пилотных проектов в энергоёмких секторах, включая системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), промышленное производство, инжиниринг и управление коммерческими зданиями.

Разработчики считают, что внедрение термохимических систем накопления энергии может стать важным элементом перехода коммерческой недвижимости к низкоуглеродной модели энергопотребления, одновременно повышая устойчивость зданий к колебаниям цен на электроэнергию и нагрузкам на энергосистему.