В прошлом веке была такая пренебрежительная шутка. «Смогут ли китайцы отправить спутник на орбиту?» – «Смогут, если все вместе натянут одну рогатку». С тех пор прошел исторически очень незначительный срок, и у Поднебесной есть свое представительство на орбите. И еще много завидных достижений, в том числе огромные объемы «зеленой» энергетики.
Так, за 2025 год солнечная генерация в КНР приросла на 315 гигаватт, достигнув 1,2 тераватта (то есть почти впятеро больше вообще всей генерации России, из всех источников), увеличившись на 35,4 процента по сравнению с 2024 годом. Ветровая энергетика приросла на 119 гигаватт, почти на 23 процента, до 640 гигаватт.
Но у «зеленой» энергетики есть одно больное место – она ненадежна без хороших способов аккумулировать значительные объемы. И возможности накапливать и распределять энергию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) отстают от развития способов ее получения. Проблему даже понимали как тупик «зеленой» энергетики, где выработка в принципе не может быть равномерной и постоянной. Устойчивость и гибкость ВИЭ зависит именно от накопителей, которые позволяют запасать избыток энергии и использовать его в периоды пикового спроса или низкой генерации.
Пока в качестве накопителей в основном применяют разработки конца XIX века. Это гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), на которые приходится большая часть всей запасаемой энергии в мире. В состав ГАЭС входит комплекс гидрогенераторов и насосов либо обратимые гидрогенераторы. Ночью, в часы провала энергопотребления, эти станции получают из сети дешевую энергию и расходуют ее на перекачку воды в верхний бьеф, а утром и вечером, в пиковые периоды, сбрасывают воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывая энергию дороже.
Правда, затраты на такие объекты сопоставимы со стоимостью обычных гидроэлектростанций. Ну и надо иметь для этого подходящие места. Так, в Западной Европе уже почти не осталось подходящих участков водоемов с перепадом высот, где можно было бы поставить ГАЭС.
На протяжении десятилетий ученые искали другие методы хранения избыточной электроэнергии. И много чего придумали – правда, далеко не все способы хотя бы приблизились к коммерческому использованию. И вот Китай намерен к 2030 году хранить почти четверть своей избыточной энергии при помощи сжатого воздуха. В январе 2026-го в центральной части провинции Цзянсу вышла на плановый режим самая большая в мире такая установка. Общий объем инвестиций в проект оценивается в 520 миллионов долларов.
Технология позволяет накапливать избыточную энергию солнца и ветра, сжимая воздух и закачивая его в подземные резервуары в моменты наивысшей выработки. Ночью, в штиль и в моменты наибольшего потребления электричества воздух извлекается из хранилища и направляется на турбины, вращая генераторы и вырабатывая электроэнергию.
Установка обладает емкостью хранения энергии 2,4 ГВт·ч и способна генерировать до 600 мегаватт мощности с помощью двух раздельных генераторов, что достаточно для обеспечения спроса примерно 600 тысяч домохозяйств. Используются естественные соляные каверны в земле. При этом при сжатии воздуха выделяется тепло, которое позже используется для нагрева воздуха перед его подачей на турбины. Тепло сохраняется и передается с помощью аккумулятора на расплаве солей и воды как промежуточного теплоносителя. За счет повторного использования тепла КПД системы хранения достигает рекордного 71 процента. Аналогичные по принципу работы проекты в Германии и США (но меньшей мощности) работают с КПД 40 и 54 процента. Китайский комплекс рассчитан на бесперебойную работу в течение 25 лет.
При этом китайцы решают и проблемы конечности количества естественных пещер для такого хранения энергии. Так, в стране реализуют первый крупномасштабный проект с использованием полностью искусственной подземной пещеры. Он разработан государственным консорциумом и реализуется, как и вообще все развитие ВИЭ в стране, при поддержке государства. Для удержания воздуха разработаны технологии усиления конструкции, бетонная облицовка и стальной слой.
Конечно, хотелось бы привести по этой теме какие-то передовые отечественные примеры, но, к сожалению, для этого надо сначала нарастить генерацию за счет возобновляемых источников до сколько-нибудь значимых пределов – чтобы было что хранить! На конец 2025 года в России функционировало 7,21 гигаватта ВИЭ, из которых 2,73 гигаватта – солнечные электростанции (в Китае, напомним, уже свыше 1200 гигаватт только солнечного происхождения).
У нас, конечно, были проекты систем накопления энергии на сжатом воздухе, однако большая часть начинаний не подразумевала коммерческой выгоды. В 2020 году начали действовать первые национальные стандарты для проектирования, испытания и эксплуатации накопителей электроэнергии высокой мощности, включая и рассматриваемые. Но состояние вопроса зачаточное.
Lx: 4859