Развитие и помощь, Выбор редакции, Энергетика, Зеленая экономика, Заголовки, Интеграция и развитие по-бразильски, Латинская Америка и Карибский бассейн, Природные ресурсы, TerraViva Организация Объединенных Наций
Энергия

Эдилсо Регера, научный сотрудник Центра исследований в области прикладных наук и передовых технологий (Cicata) Национального политехнического института Мексики, демонстрирует рентгеновский дифрактометр, используемый для изучения структуры материалов электрических батарей, предназначенных для хранения и подзарядки энергии. Фото: Эмилио Годой / IPS
— Исследователь Эдилсо Регера и его команда начали изучать производство электрических аккумуляторов в 2016 году, но в 2023 году они активизировали усилия по разработке прототипа мотоциклов на основе лития.
По заказу правительства Мехико в 2022 году «мы разработали батарею с нуля. Мы являемся самой передовой исследовательской группой в стране. Мы протестировали его на мотоциклах, и он хорошо работает», — объяснил Регера IPS в своем небольшом офисе. Он является научным сотрудником Центра исследований в области прикладных наук и передовых технологий Cicata, входящего в состав Национального политехнического института, расположенного в северной части столицы.
Исследования начались при финансировании со стороны городского правительства, и Cicata взяла на себя ответственность за проектирование, производство и тестирование конденсаторных батарей.
«Мы разработали батарею с нуля. Мы являемся самой передовой исследовательской группой в стране. Мы протестировали его на мотоциклах, и он работает хорошо», — Эдилсо Регера
В лаборатории, где сотрудничают около 40 студентов и исследователей, сотрудники анализируют материалы и исследуют вещества с помощью оборудования с почти непроизносимыми названиями, общая стоимость которых составляет тысячи долларов.
Правительство Мексики планирует продвигать хранение энергии на возобновляемых источниках энергии и электромобилях, что делает такие проекты, как Cicata, критически важными.
«Батарея — это накопительное устройство, поэтому она хорошо подходит для различных приложений», — сказал Регера, который также возглавляет Национальную лабораторию преобразования и хранения энергии при недавно созданном Министерстве науки, гуманитарных наук, технологий и инноваций.
Но это видение остается желанным в Мексике, где только два фотоэлектрических проекта в настоящее время включают системы хранения. Хотя у правительства есть амбициозные планы по развитию сектора, детали остаются неясными.
Несмотря на то, что государственная Федеральная комиссия по электроэнергетике (CFE) поставила перед собой цели по накоплению энергии с 2004 года, в настоящее время только два частных проекта имеют такие системы.
Одним из них является фотоэлектрическая электростанция Aura Solar III, принадлежащая мексиканской компании Gauss Energía, которая работает с 2018 года в Ла-Пасе, столице северо-западного штата Южная Нижняя Калифорния. Его генерирующая мощность составляет 32 мегаватта (МВт), а накопительная мощность — 10,5 МВт.
Другой — солнечный парк La Toba, принадлежащий американской компании Invenergy, работающий с 2022 года, также в Южной Нижней Калифорнии, мощностью 35 МВт выработки и 20 МВт хранения.
Такой подход позволяет экономить энергию и затраты, а также резервировать электросеть, которая в настоящее время находится под нагрузкой из-за недостаточной выработки и технического обслуживания.
Кроме того, поскольку ветер дует не постоянно, а солнечный свет доступен только в течение дня, возобновляемые источники энергии требуют емкости для хранения, чтобы компенсировать изменчивость и обеспечить стабильное снабжение.
Андрес Флорес, директор по энергетической политике в неправительственной Iniciativa Climática de México, подчеркнул актуальность проблемы.
«Мы находимся в ситуации высокого риска, сильно зависим от газа для генерации. Из-за климатических факторов мы уже переживаем отключения электроэнергии», — рассказал эксперт IPS.
Он пояснил, что Мексика имеет ограниченные генерирующие мощности и низкие резервы мощности, а это означает, что «существует необходимость инвестировать в хранение, чтобы свести к минимуму эти риски, повысить операционную гибкость и интегрировать больше возобновляемых источников энергии в ближайшем будущем».
Флорес является автором исследования «Хранение энергии в Мексике: анализ и предложения по политике», опубликованного в январе, в котором определены ключевые проблемы, в том числе дефицит операционных резервов в 2 гигаватт, ограниченная мощность в часы пикового потребления и проблемы концентрации во время вечернего и ночного спроса.
Исследование также обнаружило недостаточную ясность в энергетическом планировании в отношении развертывания систем хранения.

Частная фотоэлектрическая станция Aura Solar III является одним из двух объектов в Мексике, оснащенных аккумуляторной батареей для хранения энергии. Фото: Gauss Energía
Амбиция
Президент Мексики Клаудия Шейнбаум, занимающая свой пост с октября, через месяц представила Национальную стратегию электроэнергетического сектора на 2024-2030 годы, а в феврале последовал План укрепления и расширения национальной электроэнергетической системы, которые взаимосвязаны.
Февральский план направлен на стимулирование электроэнергетического сектора за счет таких мер, как добавление 574 МВт на пяти фотоэлектрических станциях с конденсаторными батареями, что представляет собой государственные инвестиции в размере 223 миллионов долларов США. Ожидается, что эти заводы будут введены в эксплуатацию к 2027 году.
В том же духе Федеральная комиссия по электроэнергетике продвигает торги на вторую очередь фотоэлектрической электростанции в Пуэрто-Пеньяско, расположенной в одноименном городе в северном штате Сонора. На этом этапе будет добавлено 300 МВт мощности, подкрепленной 10,3 МВт аккумуляторных батарей. Первая очередь станции (120 МВт) введена в эксплуатацию с 2023 года. После завершения в 2026 году весь проект будет поставлять 1 000 МВт мощностью 1,6 миллиарда долларов США.
По мнению Карины Куэнтас, научного сотрудника Центра нанонаук и нанотехнологий Национального автономного университета Мексики (UNAM), отставание в хранении энергии связано с отсутствием государственной поддержки.
«Мы отстаем, потому что недостаточно средств выделяется на технологическое развитие. У нас есть все инструменты для прогресса, но это очень сложно из-за нехватки ресурсов. Есть энтузиазм, потому что план был представлен, а также дорожная карта и сценарии его достижения», — сказала она IPS из Энсенады в северо-западном штате Нижняя Калифорния.
«Оптимальное решение для хранения энергии из возобновляемых источников энергии — это аккумуляторы», — подчеркнула она.
Будучи президентом неправительственной Мексиканской сети хранения энергии (Mexican Energy Storage Network) — группы из около 200 специалистов в этой области — Куэнтас считает, что прогресс будет зависеть от «правил игры».
Нормативная база для хранения энергии действует с марта, но ее реализация может занять до двух лет, что может привести к задержке разработки проекта.
Кроме того, критики утверждают, что регламент классифицирует резервное хранение как часть производства электроэнергии и налагает ограничительные рекомендации на его применение.
Мексика имеет установленную мощность 89 000 МВт, и в течение первого квартала этого года почти 61% производства электроэнергии зависело от ископаемого газа, за ним следовали обычные термоэлектрические (6%), ветровые (почти 6%), гидроэлектрические (4,6%), солнечные фотоэлектрические (4,2%), угольные (3,3%), атомные (3,2%), газовые турбины (3,1%) и геотермальные (1,2%).
Возобновляемые источники энергии имеют установленную мощность более 33 000 МВт, но обеспечивают только 21% электроэнергии. К текущему балансу план правительства добавит 21 893 МВт к национальной энергетической сети, стремясь увеличить чистую энергию с нынешних 22,5% до 37,8%.
Электроэнергетический сектор пострадал от зависимости от ископаемого топлива администрации бывшего президента Андреса Мануэля Лопеса Обрадора (2018-2024 гг.), которая застопорила энергетический переход — ситуацию, которую его союзник и преемник Шейнбаум стремится исправить.

Рыбацкая община Сан-Хуанико, в муниципалитете Комонду, штат Южная Нижняя Калифорния, с 1999 года имеет гибридную электростанцию, сочетающую в себе ветряные турбины, солнечные батареи, батареи и дизельный генератор для электроснабжения. Источник: CFE.
Забытый потенциал
На протяжении более десяти лет различные исследования подчеркивали потенциал систем хранения энергии в этой латиноамериканской стране, где проживает 129 миллионов человек и которая является второй по величине экономикой региона после Бразилии.
В 2017 году Федеральная комиссия по электроэнергетике определила по меньшей мере 169 участков с потенциалом для гидроаккумулирующих электростанций, но никогда не инвестировала в этот метод, который в настоящее время трудно реализовать из-за текущих условий засухи и недостаточного уровня водохранилищ.
По оценкам организаций гражданского общества, к 2030 году емкость накопителей может достичь 500 МВт для промышленных проектов и 18 МВт для бытовых фотоэлектрических систем.
В правительственной Национальной программе развития электроэнергетических систем на 2024-2038 годы предусмотрено развертывание семи гигаватт (ГВт) систем накопления в период с 2024 по 2028 год и восьми ГВт в 2028-2038 годах, но без указания конкретных проектов или эксплуатации.l.
Международное энергетическое агентство (МЭА), представляющее интересы крупных потребителей энергии, рекомендует включить хранение в долгосрочное энергетическое планирование и стимулировать его развертывание. С этой целью он предлагает продолжить нормативные обзоры, проводить политику по содействию переработке аккумуляторов и принимать меры по торговле использованными системами хранения энергии.
Неопределенность, связанная с прогрессом в области хранения энергии в Мексике, очевидна в таких местах, как Чиката, где эксперты призывают к более сильной поддержке.
«Наличие внутреннего технологического развития дает силу, улучшает экономику и создает мексиканские промышленные компании, не полагаясь на иностранные технологии. Технологическое развитие — это вопрос национальной безопасности», — сказал исследователь Регера.
В этом году его приоритеты включают разработку батареи на основе натрия — более безопасной и дешевой, чем литий, но с меньшей емкостью хранения энергии, — и получение около трех миллионов долларов для строительства пилотной установки, способной собирать около 500 катализаторов в день.
Между тем, Куэнтас, эксперт по хранению энергии, выразил надежду на то, что «будут созданы механизмы для стимулирования технологического развития в стране. С более современной сетью изменчивость не вызвала бы столько сбоев — она должна выдерживать колебания возобновляемых источников энергии. Крайне важно иметь больше возобновляемых источников энергии и укрепить сеть».
Наконец, Флорес, специалист по энергетической политике, предложил разработать специальную программу хранения и дорожную карту.
«В их планах должна быть ясность. Существуют дополнительные варианты, объединяющие накопители с крупными традиционными и возобновляемыми генераторами. Для солнечной и ветровой энергетики идеальным вариантом было бы наличие хранилищ», — предположил он.
ЛУЧШИЙ