В момента сме единственият производител на тази технология в България, нашият стак е най-ефективният на световния пазар.
Съхранението на електроенергия в батерийни системи става все по-необходимо не само за производителите на възобновяема енергия, които се сблъскват с ниски цени на електроенергията през деня, но и за поддържане на стабилността на електроенергийната система. Докато литиевите батерии доминират на пазара, съществуват и по-добри алтернативни решения. Една българска компания – “Монек България”, внедри енергийно съхранение за собствените си нужди и започна разработка на завод за производство на ванадиеви редокс флоу батерии.
- Г-н Градев, каква компания е “Монек България” от Кърджали?
– Това е предприятие със 70-годишна история, което традиционно е обслужвало минния сектор. В момента сме единственият производител в България на специализирано оборудване за минни и минно-преработвателни предприятия.
- Как се стигна до проект за завод за ванадиеви батерии, в които да се съхранява електроенергия от солари и вятър?
– Идеята възникна при разработка на ново производство, което се оказа изключително енергоемко. Осъзнахме, че значителна част от стойността на крайния продукт зависи пряко от цената на електроенергията, което беше сериозно предизвикателство.
“Монек България” е част от холдинга CSIF. Разполагаме с вецови и фотоволтаични мощности, с вятърни паркове и решихме да внедрим батерийно съхранение. Започнахме да анализираме икономическите аспекти на различните технологии, но данните не бяха обещаващи. Въпреки високата технологичност на литиевойонните батерии техният жизнен цикъл е ограничен от броя на заредно-разрядните цикли. Най-добрите производители твърдят, че могат да постигнат до 8000 цикъла, но при строго определени условия – батерията не трябва да се зарежда изцяло от 0% до 100%. Ако се използва пълният капацитет, броят на циклите намалява наполовина.
CSIF е зеленият холдинг на България, всяко дружество в групата има стратегия за редукция на карбоновия си отпечатък, банката ни разглежда и финансира с приоритет зелени проекти. Изправяхме се пред въпроса за рециклирането на тези батерии, а процесът е изключително сложен и скъп и сам по себе си представлява сериозен екологичен риск.
Това ни накара да потърсим алтернативи. С нашия екип от инженери започнахме изчерпателно проучване на всички налични технологии за енергийно съхранение. Шест месеца се консултирахме с университети в САЩ и Скандинавия, с фирми от Австралия и Китай. След детайлен анализ ванадиевата редокс флоу технология се оказа най-добрият избор.
- Какви са предимствата на тази ванадиева батерия?
– Те са значителни във всяко отношение. На първо място, жизненият цикъл не се измерва в цикли. Тя може да се зарежда и разрежда неограничен брой пъти, дори на интервали от 15 минути, без да се влияе на капацитета. За разлика от литиевите батерии, които с времето губят капацитет, загубата при ванадиевата технология е минимална и може да се компенсира с добавки към електролита. Ако днес купите батерия с определени параметри, след 30 години те ще останат същите.
- Колко ѝ е животът?
– На теория, при правилно обслужване е неограничен.
Концепцията на батерията е фундаментално проста. Тя използва два ванадиеви електролита с различни степени на окисление, съхранявани в отделни резервоари. Активните клетки са разделени с мембрана – представете си ги като целофан, през който циркулират електролитите. В един режим електролитът променя степента си на окисление, а в друг се връща в първоначалното си състояние. Ако мембраната се повреди, тя може лесно да бъде подменена. Същото важи и за помпите. Електролитът е течен и не деградира, като 67% от състава му е вода, което елиминира риска от възпламеняване. Това позволява инсталирането на батериите дори в жилищни сгради.
Решихме нашия проблем, но осъзнахме, че той е общ за всички производители на ВЕИ. Така възникна идеята да разработим собствено производство. Сформирахме стратегическо партньорство с водеща китайска компания, която разполага с екип и дългогодишен опит. Сътрудничим си и с китайски университети. В момента нашият стак е най-ефективният на пазара.
- Какво е стак?
– Това е сърцето на батерията – съоръжението, в което се извършва преобразуването на енергията чрез промяна на степента на окисление на ванадия. Можем да го наречем и клетка. По този показател сме с години напред пред конкурентите.
Регистрирахме марката VESS (Vanadium Energy Storage System), изградихме екип и вече демонстрираме работеща батерия в Кърджали. Интересът надхвърли очакванията ни – получаваме множество запитвания и поръчки.
- На какво ниво е проектът ви за производство на такива батерии в Кърджали?
– Вече реализираме продажби от началото на годината. Имаме предстоящи сделки за 27 батерии с обща мощност 10 MW и капацитет 60 MWh.
В момента основните компоненти се доставят от Китай и се сглобяват в България. Някои елементи се произвеждат локално, а резервоарите за електролита се изработват от партньор в Турция. В процес сме и с валидиране на доставчик от Полша.
Разработваме няколко паралелни проекта:
Първи етап – регистрация на марката VESS и стартиране на продажбите (завършен). Втори етап – започване на производство на електролит до януари-февруари 2025 г. (в Европа все още няма такова производство). Трети етап – започване на производство на клетки до юни-юли 2026 г.
Действаме стъпка по стъпка, за да гарантираме качеството. Когато сме уверени в устойчивостта на продукта, ще увеличим мащабите. Целта ни е цялостното производство да се осъществява в България с капацитет: 100 MW годишно за клетки и 5000 m
- А има ли капацитет всичко да се произвежда в България?
– Абсолютно. България е прекрасно място с много умни и добри професионалисти и това не трябва да се забравя.
- Каква е визията ви - всеки проект ще е за себе си или ще унифицирате?
– Зависи от клиента. Предлагаме три концепции:
- Класическа – батерия с резервоари за електролит.
- Контейнерна – модулна система за бърз монтаж.
- Мащабируема – големи инсталации (например сграда-батерия за държавен проект в Близкия изток, който разработихме в началото на годината).
Стандартизираме контейнерните решения заради тяхната гъвкавост, както и модела 1:6 (мощност към капацитет). Това означава, че за 1 MW мощност капацитетът е 6 MWh – модел, който е най-търсен от големите изпълнители на фотоволтаични проекти.
Как работи ванадиевата енергийна система за съхранение на електроенергия, произвеждана от VESS
- Електролитни разтвори, съдържащи две различни степени на окисление на ванадий (V2-/V3- и V4+/V5+), се съхраняват в два отделни резервоара.
- Разтворите се транспортират до активните клетки чрез помпена система.
- В активните клетки енергията се съхранява или освобождава чрез химични реакции между електродите. Електроните се прехвърлят по време на реакциите на окисление и редукция.
- Протоните се прехвърлят през мембраната в клетката, като по този начин се балансират процесите на съхранение и освобождаване на енергия.
Техническа спецификация
- Има неограничен живот;
- Зареждане и разреждане от 0 до 100%;
- Капацитет на деградация - по малко от 1% след 30 години;
- Допустима външна температура на работа: от -20 до 55 oC;
- Оптимална влажност за работа - от 5 до 95%;
- Съотношение на капацитета - неограничено.
