Sisteme de Stocare a Energiei prin Criogenie în 2025: Transformarea Rezilienței Rețelei și Integrarea Energiei Regenerabile prin Tehnologii Avansate de Aer Lichid. Descoperiți Cum Stocarea Criogenică Este Pregătită să Accelereze Tranziția Globală la Energie.

Rezumat Executiv & Constatări Cheie
Dimensiunea Pieței, Rata de Creștere & Previziuni 2025–2030
Tehnologii de Bază: Aer Lichid, Rezervoare Criogenice și Integrarea Sistemului
Companii de Vârf și Inițiative Industriale (de exemplu, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)
Analiza Costurilor și Costul Nivelat al Stocării (LCOS)
Studii de Caz pentru Implementare și Proiecte Pilot
Politici, Reglementări și Factori de Integrare a Rețelei
Peisaj Competitiv: Criogenie vs. Baterie și Alte Soluții de Stocare
Fluxul de Inovație: R&D, Brevete și Materiale de Generație Viitoare
Perspective viitoare: Oportunități, Provocări și Recomandări Strategice
Surse & Referințe

Rezumat Executiv & Constatări Cheie

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, cunoscute și sub denumirea de stocare criogenică a energiei (CES), emerg ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi, în special pe măsură ce rețelele din întreaga lume integrează procente mai mari de energie regenerabilă intermitentă. Aceste sisteme stochează energia prin lichefierea aerului sau a altor gaze la temperaturi extrem de scăzute și ulterior o eliberează prin regazificarea lichidului pentru a acționa turbinele și a genera electricitate. Până în 2025, sectorul face tranziția de la proiecte pilot la desfășurări comerciale timpurii, cu mai mulți jucători cheie și plante de demonstrație care modelează perspectiva pieței.

Un eveniment de referință în acest sector a fost punerea în funcțiune a celei mai mari instalații de stocare a energiei prin aer lichid (LAES) din lume în Carrington, Marea Britanie, de către Highview Power. Această facilitate de 50 MW/250 MWh, operațională din 2023, servește ca un concept de dovadă la scară comercială și a atras atenția utilităților și operatorilor de rețea care caută alternative la bateriile pe bază de litiu-ion pentru stocarea pe termen lung. Highview Power avansează de asemenea planuri pentru proiecte suplimentare în Marea Britanie și Spania, cu sisteme în dezvoltare la scară de mai multe gigawați-oră, și a anunțat parteneriate cu companii energetice mari pentru a accelera desfășurarea.

În Statele Unite, Highview Power a anunțat intenția de a construi o instalație LAES de 300 MWh în Vermont, susținută de finanțare de stat și federală, cu punerea în funcțiune prevăzută pentru 2026. Între timp, Siemens Energy și Air Products explorează integrarea stocării criogenice cu infrastructura industrială de gaze și hidrogen, valorificând expertiza lor în criogenie și inginerie de procese la scară mare.

Constatările cheie pentru 2025 și perspectiva pe termen scurt includ:

Stocarea energetică criogenă la scară comercială este acum tehnic demonstrată, cu planta din Carrington demonstrând eficiențe de retur între 50–60% și durate de stocare de la mai multe ore la mai multe zile.
Competitivitatea costurilor se îmbunătățește, cu costurile de capital pentru sistemele LAES preconizate să scadă sub 500 $/kWh până în 2027, făcându-le atractive pentru aplicații la scară de rețea în care durata și flexibilitatea sunt critice.
Principalele utilități și operatori de rețea din Europa și America de Nord evaluează activ CES ca parte a strategiilor lor de decarbonizare și reziliență a rețelei, cu mai multe procese de achiziție în curs.
Sprijinul politic, inclusiv reforma pieței capacității și stimulente pentru stocarea de lungă durată, accelerează conductele de proiecte, în special în Marea Britanie, UE și anumite state din SUA.
R&D-ul continuu de către companii precum Highview Power, Siemens Energy și Air Products se concentrează pe îmbunătățirea eficienței, reducerea costurilor și integrarea CES cu sursele regenerabile și procesele industriale.

În concluzie, sistemele de stocare a energiei prin criogenie sunt pregătite pentru o creștere semnificativă în a doua jumătate a anilor 2020, cu desfășurări comerciale timpurii care stabilesc fundamentul pentru o adoptare mai largă ca parte a tranziției globale la energie.

Dimensiunea Pieței, Rata de Creștere & Previziuni 2025–2030

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, cunoscute și sub denumirea de stocare criogenică a energiei (CES) sau stocare a energiei prin aer lichid (LAES), emerg ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi. Aceste sisteme stochează energia prin lichefierea aerului sau a altor gaze la temperaturi foarte scăzute și ulterior eliberează energia stocată prin regazificarea lichidului pentru a acționa turbinele. Până în 2025, piața globală pentru stocarea energiei prin criogenie rămâne în faza sa timpurie de comercializare, dar este pregătită pentru o creștere semnificativă în următorii cinci ani, impulsionată de integrarea sporită a energiei regenerabile, necesitățile de flexibilitate a rețelei și obiectivele de decarbonizare.

Baza instalată de stocare a energiei prin criogenie este încă relativ mică comparativ cu alte tehnologii de stocare, având doar câteva proiecte comerciale în operare. În mod notabil, Highview Power, o companie cu sediul în Marea Britanie, este recunoscută ca un lider global în acest sector. Highview Power a pus în funcțiune prima instalație LAES de scară rețea din lume în Bury, Marea Britanie, cu o capacitate de 5 MW/15 MWh și dezvoltă în prezent proiecte mult mai mari, inclusiv o facilitate de 50 MW/250 MWh în Carrington, lângă Manchester, așteptată să devină operațională până în 2025. Compania a anunțat și planuri pentru proiecte suplimentare în Statele Unite și Spania, semnalizând expansiunea internațională și creșterea încrederii investitorilor.

Previziunile pieței pentru 2025–2030 sugerează o rată anuală de creștere compusă (CAGR) pe cifre duble, cu capacitatea totală instalată așteptată să ajungă la câteva gigawați-oră până în 2030. Această creștere este susținută de sprijinul politic în creștere pentru stocarea energetică de lungă durată în piețele cheie, cum ar fi Marea Britanie, SUA și părți din Europa. De exemplu, guvernul din Marea Britanie a inclus stocarea de lungă durată în strategia sa energetică, iar Departamentul pentru Energie al SUA a lansat inițiative pentru a accelera comercializarea tehnologiilor precum LAES. Organizații din industrie, cum ar fi Asociația de Stocare a Energiei și Asociația Europeană pentru Stocarea Energiei, au evidențiat stocarea criogenică ca un factor critic pentru fiabilitatea rețelei și integrarea regenerabilelor.

Deși Highview Power rămâne cel mai proeminent actor, alte companii intră în domeniu. Siemens Energy a arătat interes în stocarea criogenică ca parte a portofoliului său mai amplu de soluții de stocare a energiei, iar parteneriatele între furnizorii de tehnologie și utilități sunt așteptate să accelereze desfășurarea. În următorii câțiva ani, se așteaptă o tranziție de la proiecte de demonstrație la centrale comerciale, cu proiecții ale dimensiunii pieței variind de la 1–2 miliarde de dolari până în 2030, în funcție de politici, costuri tehnologice și finanțarea proiectelor.

În concluzie, piața stocării energiei prin criogenie este pregătită pentru o creștere robustă începând cu 2025, cu anunțuri de proiecte în creștere, cadre de politici favorabile și o recunoaștere în creștere a rolului tehnologiei în facilitarea unui sistem energetic cu emisii reduse de carbon și rezilient.

Tehnologii de Bază: Aer Lichid, Rezervoare Criogenice și Integrarea Sistemului

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, în special cele care utilizează aer lichid sau azot lichid, câștigă avânt ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi. Tehnologiile de bază care stau la baza acestor sisteme includ producția și stocarea lichidelor criogenice, rezervoare criogenice avansate și integrarea acestor componente în soluții de stocare a energiei la scară de rețea. Până în 2025, mai multe dezvoltări și desfășurări cheie modelează traiectoria sectorului.

Inima stocării energiei prin criogenie este procesul de lichefiere a aerului sau a azotului la temperaturi extrem de scăzute (sub -196°C pentru azot), stocarea acestuia în rezervoare criogenice izolate și apoi regazificarea acestuia pentru a acționa turbinele și a genera electricitate atunci când este necesar. Acest proces este inerent scalabil și nu se bazează pe resurse restricționate geografic, făcându-l atractiv pentru aplicațiile de rețea.

Unul dintre cei mai proeminenți jucători din acest domeniu este Highview Power, o companie cu sediul în Marea Britanie, care a fost pionier în tehnologia de stocare a energiei prin aer lichid (LAES) la scară comercială. Sistemele Highview Power folosesc echipamente de lichefiere a gazului industrial, rezervoare criogenice robuste și sisteme proprietare de schimb de căldură și recuperare a puterii. Proiectul lor de bază, facilitatea din Carrington lângă Manchester, este proiectată pentru a oferi 50 MW/250 MWh de stocare, cu operațiuni comerciale așteptate în 2025. Foile de parcurs tehnologice ale companiei includ sisteme modulare care pot fi extinse la sute de megawați, vizând atât echilibrarea rețelei, cât și integrarea regenerabilelor.

Tehnologia rezervoarelor criogenice este un factor critic pentru aceste sisteme. Companii precum Chart Industries și Linde sunt lideri globali în proiectarea și fabricarea vaselor de stocare criogenică de mari dimensiuni. Aceste rezervoare trebuie să mențină temperaturi extrem de scăzute cu pierderi de vapori minime, necesitând materiale avansate de izolație și tehnici de construcție. Progrese recente includ utilizarea izolației cu vacuum în mai multe straturi și geometries îmbunătățite ale rezervoarelor pentru a spori performanța termică și siguranța.

Integrarea sistemului este o altă zonă de progres rapid. Integrarea stocării energiei prin criogenie cu generarea regenerabilă, software-ul de management al rețelei, și piețele de servicii auxiliare este esențială pentru viabilitatea comercială. Highview Power, de exemplu, colaborează cu utilități și operatori de transmisie pentru a demonstra flexibilitatea și fiabilitatea LAES în condiții reale ale rețelei. În plus, parteneriatele cu furnizorii de gaze industriale precum Air Products facilitează co-locarea stocării criogenice cu infrastructura existentă de producție și distribuție a gazelor, reducând costurile și accelerând desfășurarea.

Privind înainte, perspectivele pentru sistemele de stocare a energiei prin criogenie în 2025 și dincolo de aceasta sunt pozitive, cu mai multe proiecte de mari dimensiuni în dezvoltare în Europa, America de Nord și Asia. Inovațiile continue în materialele rezervoarelor criogenice, integrarea sistemelor și eficiența procesului se așteaptă să scadă costurile și să extindă gama de aplicații, plasând stocarea energiei prin criogenie ca o tehnologie cheie în tranziția către un sistem energetic cu emisii reduse de carbon.

Companii de Vârf și Inițiative Industriale (de exemplu, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, cunoscute și sub denumirea de stocare a energiei prin aer lichid (LAES), câștigă avânt ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi. Aceste sisteme utilizează electricitate excedentară pentru a lichefia aerul, care este apoi stocat la temperaturi scăzute și ulterior extins pentru a acționa turbinele și a genera electricitate atunci când este necesar. Pe măsură ce sectorul energetic global accelerează tranziția către surse regenerabile, nevoia de tehnologii de stocare la scară de rețea, cum ar fi stocarea criogenică a energiei, devine din ce în ce mai urgentă. Mai multe companii de vârf și inițiative industriale formează peisajul în 2025 și sunt pregătite să influențeze dezvoltările în anii următori.

Un jucător cheie în acest sector este Highview Power, o companie cu sediul în Marea Britanie recunoscută ca pionier în tehnologia LAES la scară comercială. Highview Power a dezvoltat și desfășurat cea mai mare instalație de stocare a energiei criogenice la scară rețea din lume în Marea Britanie, cu o capacitate de 50 MW/250 MWh. În 2024, compania a anunțat planuri de a-și extinde prezența în Statele Unite, cu mai multe proiecte în dezvoltare, inclusiv o instalație de 300 MWh în Vermont. Tehnologia Highview Power este concepută pentru a oferi stocare pe durate lungi (de la câteva ore la zile), făcând-o potrivită pentru echilibrarea cererii și ofertei de energie regenerabilă pe rețea.

O altă inițiativă industrială semnificativă provine de la Sumitomo Electric Industries, Ltd., un conglomerat japonez cu un portofoliu larg în soluții energetice avansate. Sumitomo Electric a cercetat și dezvoltat activ tehnologii de stocare criogenică și alte tehnologii avansate de stocare, valorificând expertiza sa în sisteme energetice și integrarea rețelelor. Compania colaborează cu utilități și instituții de cercetare din Japonia și din străinătate pentru a pilota sisteme de stocare criogenică, având ca scop comercializarea acestor soluții până la sfârșitul anilor 2020.

În plus față de acești lideri, alte companii intră pe piața stocării energiei prin criogenie. Linde, o companie globală de gaze industriale și inginerie, explorează sinergiile între expertiza sa în manipularea gazelor criogenice și aplicațiile de stocare a energiei. Implicarea Linde este așteptată să accelereze scalarea și reducerea costurilor infrastructurii de stocare criogenică, în special în regiunile cu lanțuri de aprovizionare industriale stabilite.

Organizațiile din industrie, cum ar fi Asociația de Stocare a Energiei și Agenția Internațională pentru Energie, monitorizează progresul stocării criogenice și evidențiază potențialul său rol în decarbonizarea sistemelor electrice. Până în 2025, perspectivele pentru sistemele de stocare a energiei prin criogenie sunt optimiste, cu proiecte pilot care trec la desfășurări comerciale și interes în creștere din partea utilităților care caută soluții fiabile de stocare pe termen lung. În următorii câțiva ani, se așteaptă ca reducerile suplimentare de costuri, îmbunătățirile tehnologice și cadrele de politici de susținere să conducă la o adoptare și integrare mai largă a stocării criogenice a energiei în întreaga lume.

Analiza Costurilor și Costul Nivelat al Stocării (LCOS)

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, cunoscute și sub denumirea de stocare a energiei prin aer lichid (LAES), câștigă teren ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei de lungă durată, în special pentru aplicații la scară de rețea. Analiza costurilor și costul nivelat al stocării (LCOS) pentru aceste sisteme în 2025 și viitorul apropiat sunt influențate de desfășurări comerciale în curs, îmbunătățiri tehnologice și condiții de piață în evoluție.

LCOS pentru stocarea energiei prin criogenie este influențat de cheltuielile de capital (CAPEX), cheltuielile operaționale (OPEX), eficiența sistemului și durata de viață a proiectului. Până în 2025, cea mai proeminentă desfășurare comercială este realizată de Highview Power, care a pus în funcțiune și construiește mai multe plante LAES de mari dimensiuni în Marea Britanie și SUA. Facilitatea lor de 50 MW/250 MWh din Carrington, Marea Britanie, servește ca un punct de referință pentru costurile actuale. Conform declarațiilor publice făcute de Highview Power, se preconizează că LCOS pentru tehnologia lor LAES se va situa în intervalul 140–200 $/MWh, cu proiecții de atingere a 100 $/MWh sau mai puțin pe măsură ce producția se extinde și lanțurile de aprovizionare se maturează în următorii câțiva ani.

Principalele motoare de cost includ utilizarea componentelor industriale standard, cum ar fi lichefierile de aer și rezervoarele de stocare, care beneficiază de lanțuri de aprovizionare stabilite în секторul gazelor industriale. Companii precum Air Products and Chemicals, Inc. și Linde plc sunt furnizori majori de echipamente și gaze criogenice, susținând scalarea și reducerea costurilor proiectelor LAES. Modularitatea sistemelor de stocare a energiei prin criogenie permite adăugiri de capacitate incrementală, ceea ce poate optimiza și mai mult economia proiectului.

Costurile operaționale sunt relativ scăzute, deoarece sistemele LAES au o degradare minimă în timp și nu se bazează pe materiale rare sau periculoase. Eficiența de retur a sistemelor comerciale actuale este de obicei între 50 și 60%, care este mai mică decât a bateriilor pe bază de litiu, însă este compensată de duratele de viață mai lungi (20–30 de ani) și de adecvarea pentru stocarea energetică pe termen lung și la scară mare. Pe măsură ce mai multe proiecte devin operaționale, cum ar fi cele anunțate de Highview Power în SUA și Spania, se așteaptă ca economiile de scară și efectele de învățare să contribuie la reducerea atât a CAPEX-ului, cât și a LCOS-ului.

Privind înainte, perspectivele pentru costurile stocării energiei prin criogenie sunt pozitive. Cu desfășurări sporite, standardizarea și integrarea cu sursele de energie regenerabilă, actorii din industrie anticipează că LCOS va ajunge la 80–100 $/MWh până la sfârșitul anilor 2020. Acest lucru poziționează stocarea energiei prin criogenie ca o opțiune competitivă pentru echilibrarea rețelei, integrarea regenerabilelor și securitatea energetică, mai ales pe măsură ce necesitatea stocării pe termen lung crește.

Studii de Caz pentru Implementare și Proiecte Pilot

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, cunoscute și sub denumirea de stocare a energiei prin aer lichid (LAES), au trecut de la conceptele de laborator la desfășurarea în lumea reală în ultimul deceniu. Până în 2025, mai multe proiecte pilot de înaltă vizibilitate și instalații comerciale la scară largă modelează traiectoria sectorului, cu un accent pe aplicațiile la scară de rețea, integrarea regenerabilă și decarbonizarea industrială.

O desfășurare importantă este instalația CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh din Carrington, lângă Manchester, Marea Britanie, dezvoltată de Highview Power. Punerea sa în funcțiune în 2023 face ca această facilitate să fie cea mai mare instalație LAES operațională din lume și servește ca un exemplu pentru scalabilitatea și flexibilitatea tehnologiei. Planta oferă servicii de echilibrare a rețelei, răspuns la frecvență și servicii de rezervă pentru Rețeaua Națională a Mării Britanii, demonstrând capacitatea stocării criogenice de a susține integrarea energiei regenerabile și de a îmbunătăți reziliența rețelei. Proiectul din Carrington este de asemenea notabil pentru designul său modular, care permite extinderea capacității și replicarea în alte locații.

Pe baza succesului Carrington, Highview Power a anunțat planuri pentru proiecte suplimentare de mari dimensiuni în Marea Britanie și Spania, vizând capacități de sute de megawați-oră. În 2024, compania a obținut o investiție de 300 milioane de lire sterline pentru a accelera desfășurarea, cu noi locații așteptate să înceapă construcția în 2025. Aceste proiecte sunt concepute pentru a oferi stocare pe durate lungi (peste 8 ore), abordând o lacună critică lăsată de bateriile pe bază de litiu și hidroenergia prin pompă, în special în regiunile cu o adecvare topografică limitată pentru stocarea tradițională.

În Statele Unite, Highview Power a încheiat un parteneriat cu Autoritatea Valei Tennessee (TVA) pentru a explora desfășurarea tehnologiei LAES pentru sprijinul rețelei și integrarea regenerabilelor. Un studiu de fezabilitate finalizat în 2024 a identificat mai multe locații potențiale în zona de servicii TVA, cu proiecte pilot anticipate să înceapă la sfârșitul anului 2025. Aceste inițiative sunt parte a strategiei mai ample a TVA de a atinge zero emisii de carbon până în 2050.

Alte dezvoltări notabile includ demonstrații la scară pilot de către Siemens Energy și Air Products, profitând de expertiza lor în gaze industriale și criogenie. Siemens Energy colaborează cu utilități europene pentru a integra LAES cu generarea regenerabilă, în timp ce Air Products investighează utilizarea stocării criogenice pentru decarbonizarea industrială și aplicațiile autonome.

Privind înainte, se așteaptă ca următorii câțiva ani să experimenteze o creștere rapidă a desfășurărilor comerciale, impulsionată de stimulentele politice pentru stocarea de lungă durată și de nevoia în creștere de flexibilitate a rețelei. Succesul acestor proiecte pilot va fi critic în validarea viabilității economice și operaționale a stocării energiei prin criogenie, deschizând calea pentru o adoptare mai largă în piețele energetice globale.

Politici, Reglementări și Factori de Integrare a Rețelei

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, în special cele bazate pe tehnologia stocării energiei prin aer lichid (LAES), câștigă teren ca o soluție la scară rețea pentru stocarea de lungă durată a energiei. Până în 2025, cadrele legislative și de reglementare din mai multe regiuni evoluează pentru a sprijini integrarea unor astfel de sisteme, fiind determinate de necesitatea de a echilibra ponderea tot mai mare a energiei regenerabile variabile și de a îmbunătăți reziliența rețelei.

În Uniunea Europeană, Directiva Revizuită asupra Energiei Regenerabile și pachetul „Fit for 55” al UE pun accent pe importanța stocării energiei pentru decarbonizare și stabilitatea rețelei. Aceste politici favorizează un mediu sprijinitor pentru tehnologii de stocare inovatoare, inclusiv sistemele criogenice. Fondul de Inovație al UE și programele Horizon Europe au oferit finanțare pentru proiecte de demonstrație, cum ar fi planta de 250 MWh LAES din Greater Manchester, dezvoltată de Highview Power, o companie de vârf în acest sector. Această facilitate, operațională din 2023, este cea mai mare de acest tip și servește ca model pentru adaptarea reglementărilor, inclusiv procesele simplificate de autorizare și conectare la rețea.

În Regatul Unit, Strategia de Securitate Energetică a guvernului și schema Contracts for Difference (CfD) au fost extinse pentru a include tehnologii de stocare pe termen lung. Departamentul pentru Securitate Energetică și Zero Emisii Net este activ în consultarea privind mecanismele de piață pentru a stimula investirea în active de stocare cu durate mai mari de patru ore, o categorie în care sistemele criogenice excelează. Scenariile Energetice Viitoare ale National Grid ESO subliniază rolul acestei stocări în atingerea obiectivelor de emisii nete zero, iar ajustările reglementărilor sunt realizate pentru a facilita participarea acestora în piețele de capacitate și servicii auxiliare.

În Statele Unite, inițiativa Long Duration Storage Shot a Departamentului pentru Energie își propune să reducă costul stocării la scară de rețea cu 90% până în 2030, cu stocarea criogenică identificată ca un drum promițător. Legea Reducerii Inflației din 2022 a introdus credite fiscale pentru investiții în stocarea energetică autonomă, beneficind direct proiectele criogenice. Highview Power a anunțat planuri pentru mai multe instalații LAES în America de Nord, valorificând aceste stimulente și colaborând cu organizații regionale de transmisie pentru a asigura compatibilitatea cu rețeaua.

Privind înainte, claritatea reglementară în jurul participării pe piață, acumulării de venituri și interconectării va fi critică pentru desfășurarea pe scară largă a stocării energiei prin criogenie. Organizațiile din industrie, cum ar fi Asociația de Stocare a Energiei, pledează pentru politici neutre din punct de vedere tehnologic și cerințe standardizate de integrare a rețelei. Pe măsură ce operatorii de rețea recunosc din ce în ce mai mult valoarea stocării pe termen lung pentru fiabilitate și integrarea regenerabilelor, sistemele criogenice sunt pregătite pentru o adoptare accelerată în următorii câțiva ani, sub rezerva sprijinului politic continuu și adaptării reglementărilor.

Peisaj Competitiv: Criogenie vs. Baterie și Alte Soluții de Stocare

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, în special cele bazate pe stocarea energiei prin aer lichid (LAES), emerg ca o alternativă competitivă la tehnologiile de baterie și alte soluții de stocare la scară de rețea stabilite. Până în 2025, peisajul competitiv este modelat de desfășurarea rapidă a bateriilor pe bază de litiu-ion, relevanța continuă a hidroenergiilor prin pompă și interesul în creștere pentru soluțiile de stocare pe termen lung pentru a sprijini integrarea regenerabilelor și stabilitatea rețelei.

Sistemele de stocare prin criogenie se distinge prin capacitatea lor de a oferi stocare pe scară largă și pe durate lungi—de obicei în intervalul de 5 până la 20 de ore sau mai mult—făcându-le potrivite pentru aplicații unde bateriile pot fi mai puțin economice sau fezabile din punct de vedere tehnic. Spre deosebire de bateriile pe bază de litiu-ion, care sunt restricționate de durata ciclului de viață, disponibilitatea resurselor și probleme de siguranță la incendiu, sistemele criogenice folosesc aer abundent ca mediu de stocare și au riscuri minime asupra mediului. Acest lucru poziționează stocarea energiei prin criogenie ca un concurent puternic pentru stocarea pe termen lung la scară de rețea, mai ales pe măsură ce penetrarea energiei regenerabile crește.

Un jucător de frunte în acest sector este Highview Power, care a pus în funcțiune mai multe plante LAES pilot și comerciale în Marea Britanie și se extinde activ în America de Nord și alte regiuni. În 2024, Highview Power a anunțat construcția unei instalații LAES de 300 MWh în Carrington, Marea Britanie, cu planuri pentru proiecte suplimentare de câteva gigawați în anii următori. Tehnologia companiei este concepută pentru a oferi nu doar stocare energetică, ci și servicii de rețea, cum ar fi reglarea frecvenței și capacitatea de rezervă, concurând direct cu sistemele de stocare a energiei pe bază de baterii (BESS).

Comparativ, stocarea pe bază de baterie—dominată de companii precum Tesla și LG Energy Solution—continuă să experimenteze reducerea rapidă a costurilor și desfășurarea pe scară largă, în special pentru aplicații pe termen scurt (1–4 ore). Totuși, în măsura în care operatorii de rețea caută soluții pentru transferuri de energie regenerabilă pe durata mai multor ore și pe parcursul zilei, limitările bateriilor în ceea ce privește costurile, degradarea și constrângerile de resurse devin mai evidente. Sistemele de stocare prin criogenie, cu duratele de viață estimate la 30+ de ani și fără a se baza pe minerale critice, oferă o alternativă convingătoare pentru aceste cazuri de utilizare.

Alte tehnologii de stocare, cum ar fi hidroenergia prin pompă și stocarea energiei prin aer comprimat (CAES), rămân relevante, dar se confruntă cu constrângeri geografice și de autorizare. Sistemele de stocare prin criogenie, dimpotrivă, sunt modulare și pot fi amplasate flexibil, inclusiv în medii urbane sau industriale. Organizațiile din industrie, cum ar fi Asociația de Stocare a Energiei, recunosc rolul în creștere al stocării pe termen lung, cu stocarea energiei prin criogenie având o prezență tot mai mare în discuțiile politice și proiectele de demonstrație.

Privind înainte în următorii câțiva ani, se așteaptă ca peisajul competitiv să se intensifice pe măsură ce guvernele și utilitățile prioritizează decarbonizarea și reziliența rețelei. Sistemele de stocare a energiei prin criogenie sunt pregătite să capteze o parte semnificativă a pieței stocării pe termen lung, în special pe măsură ce costurile scad prin scalare și pe măsură ce mai multe proiecte trec de la demonstrație la operare comercială. Traiectoria sectorului va depinde de îmbunătățirile tehnologice continue, cadrele de politici favorabile și desfășurările de mari dimensiuni de către lideri precum Highview Power.

Fluxul de Inovație: R&D, Brevete și Materiale de Generație Viitoare

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, în special cele bazate pe stocarea energiei prin aer lichid (LAES), câștigă avânt ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi. Până în 2025, fluxul de inovație în acest sector se caracterizează prin R&D activ, un peisaj de brevete în creștere și explorarea materialelor avansate pentru a îmbunătăți eficiența și scalabilitatea.

Una dintre companiile de frunte în acest domeniu este Highview Power, care a fost pionier în instalațiile LAES la scară comercială. Tehnologia lor implică răcirea aerului la temperaturi criogenice, stocarea acestuia sub formă lichidă și apoi regazificarea pentru a acționa turbinele și a genera electricitate atunci când este necesar. Eforturile de R&D ale Highview Power se concentrează pe creșterea eficienței de retur, reducerea costurilor de capital și integrarea cu sursele de energie regenerabilă. În 2024, compania a anunțat progrese cu proiectul său de 50 MW/250 MWh CRYOBattery™ din Marea Britanie, cu proiecte suplimentare de extindere planificate pentru 2025 și dincolo.

Activitatea de brevete în stocarea energiei prin criogenie a crescut, cu depuneri care acoperă inovații în schimbul de căldură, cicluri de lichefiere și integrarea sistemului. Siemens Energy și Air Products and Chemicals, Inc. sunt destul de notabile pentru portofoliile lor de proprietate intelectuală în ingineria proceselor criogenice și manipularea gazelor industriale, care sunt direct aplicabile sistemelor LAES. Aceste companii își valorifică expertiza în infrastructura de gaze de mari dimensiuni pentru a dezvolta soluții de stocare criogenică mai eficiente și mai robuste.

Știința materialelor este o zonă cheie de inovație. Sistemele LAES de generație următoare explorează materiale avansate de izolație pentru a minimiza pierderile termice în timpul stocării, precum și aliaje de înaltă performanță pentru schimbătoarele de căldură și vasele de presiune. Linde plc, un lider global în gaze industriale și criogenie, dezvoltă activ materiale noi și designuri de sistem pentru a spori durabilitatea și eficiența rezervoarelor înghețate și a infrastructurii asociate.

Privind înainte, se estimează că fluxul de inovație va aduce îmbunătățiri incremental în eficiența sistemului (vizând o eficiență de retur de 60% sau mai mult), modularitate și reducerea costurilor. Proiectele de colaborare în R&D între furnizorii de tehnologie, utilități și instituții de cercetare accelerează cronologia comercializării. Se preconizează că următorii câțiva ani vor vedea desfășurarea unor plande LAES mai mari, susținute de progrese în materiale și integrarea sistemului, poziționând stocarea energiei prin criogenie ca un competitor viabil față de alte tehnologii de stocare pe termen lung.

Perspective viitoare: Oportunități, Provocări și Recomandări Strategice

Sistemele de stocare a energiei prin criogenie, în special cele bazate pe stocarea energiei prin aer lichid (LAES) și azot lichid, câștigă avânt ca o soluție promițătoare pentru stocarea energiei la scară largă și pe durate lungi. Pe măsură ce sectorul energetic global accelerează tranziția către surse regenerabile, necesitatea unor tehnologii de stocare la scară de rețea care să poată echilibra oferta intermitentă devine tot mai urgentă. În 2025 și în anii următori, se așteaptă ca piața stocării energiei prin criogenie să experimenteze dezvoltări semnificative, impulsionate de progresele tehnologice, de sprijinul politic și de interesul comercial în creștere.

Unul dintre cei mai proeminenți jucători în acest domeniu este Highview Power, o companie cu sediul în Marea Britanie care a fost pionier în instalațiile LAES la scară comercială. În 2024, Highview Power a început construcția unei instalații LAES de 50 MW/300 MWh în Carrington, lângă Manchester, care va deveni unul dintre cele mai mari proiecte de stocare a energiei criogenice din lume la finalizare. Compania a anunțat planuri de extindere către sisteme de clasă gigawați-oră (GWh), vizând atât piața din Marea Britanie, cât și pe cea internațională. Tehnologia Highview Power este notabilă prin capacitatea sa de a oferi stocare pe durate lungi (de la câteva ore la zile), făcând-o potrivită pentru echilibrarea rețelei, integrarea regenerativă și alimentarea de rezervă.

Alte companii intră de asemenea pe piața acestui sector. Siemens Energy a arătat interes în stocarea criogenică ca parte a portofoliului său mai amplu de soluții de stocare a energiei, explorând sinergii cu expertiza sa în gaze industriale și sisteme energetice. Între timp, Air Liquide, un lider global în gaze industriale, investighează integrarea stocării criogenice cu infrastructura sa existentă, valorificând experiența sa în lichefiere și criogenie.

Perspectivele pentru sistemele de stocare prin criogenie sunt modelate de mai multe oportunități. Mai întâi, scalabilitatea tehnologiei și utilizarea materialelor abundente, netoxice (în principal aer), o fac atractivă pentru desfășurarea la scară largă. În al doilea rând, capacitatea de a amplasa instalațiile LAES în apropierea infrastructurii electrice existente sau a centrelor de generare regenerabilă oferă flexibilitate și economii de costuri potențiale. În al treilea rând, pe măsură ce guvernele și operatorii de rețea caută să decarbonizeze sistemele electrice, stocarea pe termen lung este din ce în ce mai recunoscută ca fiind esențială pentru fiabilitate și reziliență.

Cu toate acestea, provocările rămân. Eficiența de retur a stocării energiei prin criogenie (de obicei 50–60%) este mai mică decât cea a bateriilor pe bază de litiu, deși R&D-ul în curs vizează îmbunătățirea acesteia. Costurile de capital sunt încă relativ ridicate, iar bancabilitatea comercială depinde de o și mai mare demonstrație a performanței operationale și reducerea costurilor. Cadrele de reglementare și mecanismele de piață care valorifică stocarea pe termen lung sunt încă în evoluție, ceea ce ar putea afecta finanțarea proiectelor și fluxurile de venituri.

Recomandări strategice pentru părțile interesate includ: investirea în proiecte pilot și de demonstrație pentru a valida performanța la scară; promovarea parteneriatelor între furnizorii de tehnologie, utilități și companiile de gaze industriale; și pledarea pentru cadre politice care să recunoască valoarea unică a stocării pe termen lung. Pe măsură ce sectorul se maturizează, sistemele de stocare a energiei prin criogenie sunt pregătite să joace un rol critic în facilitarea unui viitor energetic flexibil și cu emisii reduse de carbon.

Surse & Referințe

Revolutionary Stackable Energy Storage System: The Future is Here

Uita-te la acest video de pe YouTube.

Sisteme de Stocare a Energiei Cryogenice 2025–2030: Deblocarea Puterii la Ultra-Scăzută Temperatură pentru o Rețea mai Verde

ByQuinn Parker