Представьте, что вы и ваши соседи по коттеджному поселку можете платить за электричество меньше, не покупая дорогие батареи. Группа ученых из Нидерландов, Великобритании и США придумала, как это сделать. Их идея проста: можно арендовать мощность у больших коммерческих аккумуляторов. Так сообщества получают выгоду от накопления энергии без огромных первоначальных затрат и технических сложностей.

Исследователи из CWI (голландский национальный институт математики и компьютерных наук) вместе с компанией GIGA Storage, Университетом Глазго и Принстонским университетом разработали метод. Он помогает точно рассчитать, сколько мощности нужно арендовать и по какой цене, чтобы все остались в плюсе — и жители, и оператор батареи. Они проверили свою модель на реальных данных: взяли сообщество из 200 домов с собственной ветряной турбиной. Оказалось, что аренда все равно позволяет существенно экономить, даже после всех выплат владельцу батареи.

Подробности опубликованы в издании Applied Energy.

Проблема избытка энергии от солнечных панелей или маленьких ветряков знакома многим. Ее некуда девать, а продавать обратно в сеть часто невыгодно. В то же время компании, которые владеют большими батареями, ищут стабильный доход на энергорынке, где цены постоянно скачут. Это исследование предлагает им выгодного партнера — местное сообщество.

Суть в следующем: оператор сдает в аренду часть своей большой, подключенной к сети батареи. Этой мощностью распоряжается сообщество. Алгоритм определяет, когда лучше всего запасать дешевую энергию, а когда — использовать ее, чтобы не покупать дорогую у общей сети. Ученые создали математическую модель, которая находит этот идеальный баланс. Она учитывает цены на рынке, тарифы и потребности сообщества.

Но есть нюанс: частая зарядка и разрядка изнашивают батарею. Профессор Валентин Робу, руководитель проекта, объясняет:

Мы придумали, как модифицировать алгоритмы оптимизации. Наша цель — увеличить долгосрочную финансовую выгоду от использования батареи, но при этом сократить количество циклов зарядки-разрядки. Это продлевает срок службы аккумулятора.

Метод протестировали на реальных данных от GIGA Storage и по энергопотреблению из Нидерландов и Великобритании. Подход универсален: его можно применять в разных странах, при разных рыночных условиях и моделях сообществ. Это серьезный шаг к тому, чтобы соседские сообщества могли активнее использовать свою зеленую энергию, делать свои проекты рентабельными и меньше зависеть от крупных энергетических компаний.

Реальная польза этого исследования — в создании практичной экономической и технической модели для децентрализации энергетики. Оно предлагает не теоретическую утопию, а рабочий механизм, который можно внедрять уже сейчас. Польза многогранна:

• Для потребителей: Снижение счетов за электричество без необходимости копить на дорогостоящее оборудование и разбираться в его обслуживании.
• Для операторов батарей: Новый, предсказуемый источник дохода, который помогает окупить их капиталоемкие инвестиции в инфраструктуру.
• Для сетей: Сглаживание пиков потребления и генерации, что повышает общую стабильность энергосистемы, особенно с ростом доли нестабильной ветровой и солнечной генерации.
• Для экологии: Стимул для развития локальной возобновляемой энергетики, так как сообщества получают инструмент для максимально эффективного использования своей зелёной генерации.

Это исследование — мост между миром крупного энергобизнеса и сообществом обычных людей, позволяющий им извлекать взаимную выгоду.

Основное замечание касается реалий энергорынков и нормативного регулирования. Исследование, судя по тексту, делает упор на математическую и техническую модель, отталкиваясь от идеализированных рыночных условий. Однако в реальности все иначе.

• Тарифы и правила: В большинстве стран тарифы на электроэнергию, правила продажи излишков в сеть и налогообложение таких сделок крайне сложны и часто меняются. Предложенная модель может оказаться нежизнеспособной или неприбыльной в условиях конкретного региона с его законодательными барьерами.
• Доверие и договоры: Модель аренды подразумевает долгосрочные юридические отношения между энергосообществом (которое может быть неформальным объединением) и крупным коммерческим оператором. Создание прозрачных и защищающих права всех сторон договоров — огромная задача, которую исследование не затрагивает.
• Приоритеты оператора: В моменты пиковой нагрузки на сеть коммерческий оператор будет в первую очередь руководствоваться своими более крупными и приоритетными контрактами (например, с сетевым оператором для поддержания частоты), а не нуждами арендатора-сообщества. Это может снизить ожидаемую выгоду для домохозяйства.

Таким образом, модель требует серьезной адаптации не только к данным, но и к правовому полю каждой конкретной страны.

Ранее ученые разработали солнечные батареи для помещений.