Электрическая плита с батареей: простой переход с газа

Аккумуляторы становятся всё более мощными и доступными, что способствует электрификации различных устройств, от автомобилей до садовой техники. Однако переход на электроприборы в домах идёт медленнее. Причина в том, что замена газовых плит часто требует сложных работ: демонтажа стен, прокладки новой проводки и модернизации электрощитка.

Стартап Copper представил инновационную кухонную плиту с индукционным нагревом, оснащённую встроенным литий-железо-фосфатным аккумулятором. Эта плита подключается к стандартной бытовой розетке 120 вольт. Аккумулятор заряжается в периоды самой дешёвой и чистой электроэнергии, а затем обеспечивает питание во время готовки.

«Мы делаем переход на электричество простым, как замену одного прибора другим, а не строительную реконструкцию», — отмечает основатель компании Сэм Калиш. «Если у вас сегодня газовая плита, рядом наверняка есть розетка, ведь в плите есть подсветка духовки, часы или электроподжиг. Это важно для частных домов, но в квартирах это определяющий фактор. Переделка проводки в 100-квартирном доме — настолько дорогое мероприятие, что им практически никто не занимается».

На сегодняшний день Copper поставила около 1000 своих плит с аккумуляторами, в основном застройщикам и владельцам крупных жилых комплексов. Компания также заключила соглашение с Управлением жилищного строительства Нью-Йорка о поставке не менее 10 000 единиц.

После установки эти плиты могут стать частью распределённой, более чистой и устойчивой энергетической сети. Copper провела пилотный проект в Калифорнии, в рамках которого аккумуляторы её домашних плит предоставляли дешёвую, чистую энергию для электросети в моменты пикового спроса, когда иначе пришлось бы запускать газовые электростанции.

«После установки эти приборы становятся активом для электросети», — говорит Калиш. «Мы можем управлять парком аккумуляторов, обеспечивая надёжное энергоснабжение и помогая сетям поставлять больше чистой электроэнергии. Полученный доход мы направляем на дальнейшее снижение стоимости электрификации».

Сэм Калиш всю свою карьеру занимается разработкой климатических технологий. Началось всё в инкубаторе чистых технологий Otherlab. «Там я увлёкся разработкой технологий и продуктов для борьбы с изменением климата», — рассказывает Калиш. «Но я понял, что мне нужно повышать свою квалификацию, поэтому поступил в аспирантуру лаборатории Центра битов и атомов под руководством профессора Нила Гершенфельда. Там я занимался разработкой программного и аппаратного обеспечения, математическим моделированием, всё с целью быстрого создания и итерации».

Калиш продолжил работу в MIT для получения докторской степени, где исследовал подходы к производству с меньшим использованием материалов и энергии. После защиты диссертации в 2019 году он участвовал в создании некоммерческой организации Rewiring America, занимающейся продвижением электрификации. В рамках этой работы он сотрудничал с офисами сенаторов США по вопросам Закона об инфляции.

Стоимость литий-ионных аккумуляторов снизилась примерно на 97% с момента их коммерческого появления в 1991 году. По мере того как всё больше продуктов переходило на электричество, производственные процессы для всего, от смартфонов до дронов, роботов и электромобилей, стали базироваться на едином наборе технологий: аккумуляторы, электродвигатели, силовая электроника и чипы. Страны, освоившие этот набор, получат значительное преимущество в производстве.

Калиш основал Copper, чтобы увеличить поставки аккумуляторов и одновременно способствовать движению к электрификации. «Приборы помогают внедрять аккумуляторы, а аккумуляторы — приборы», — говорит он. «Приборы также могут снизить стоимость установки аккумуляторов».

Компания начала с кухонных плит, так как их пиковое энергопотребление одно из самых высоких в доме. Сглаживание этого пика даёт значительные преимущества. Плиты также важны, ведь именно вокруг них собираются люди каждый вечер. Люди гордятся своими кухонными плитами больше, чем, например, водонагревателями.

30-дюймовая индукционная плита Copper нагревается быстрее и поддерживает более точную температуру по сравнению с газовыми аналогами. Её установка так же проста, как замена холодильника или посудомоечной машины. Благодаря аккумулятору ёмкостью 5 кВт·ч плита работает даже при отключении электричества.

«Аккумуляторы стали в 10 раз дешевле, они теперь доступны по цене и обеспечивают ощутимое улучшение качества жизни», — отмечает Калиш. «Это новое понимание климатического воздействия: не нужно экономить на отоплении и страдать ради планеты, нужно внедрять новые, более совершенные технологии».

Калиш утверждает, что в будущем США не смогут поддерживать устойчивые энергетические системы без большого количества аккумуляторов. Из-за ограничений по передаче энергии и регулирования, эти аккумуляторы не могут располагаться только на электросетях.

«Мы видим аналог интернету», — говорит Калиш. «Чтобы передать в миллионы раз больше информации по интернету, мы не добавляли миллионы километров проводов. Мы добавили локальное хранение и кэширование по всей сети. Это увеличило пропускную способность. Мы делаем то же самое для электросети».

Этим летом Copper привлекла 28 миллионов долларов для масштабирования производства и удовлетворения растущего спроса на бытовую технику с аккумуляторами. Компания также работает над лицензированием своих технологий другим производителям бытовой техники, чтобы ускорить переход на электричество.

«Эти электрические технологии могут улучшить жизнь людей и, как следствие, помочь нам отказаться от ископаемого топлива», — говорит Калиш. «Мы занимаемся выявлением препятствий на пути этого перехода. Мы не компания по производству бытовой техники; мы — энергетическая компания».

Оглядываясь назад, Калиш отмечает, что MIT дал ему знания, необходимые для управления техническим бизнесом. «Моё время в MIT дало мне практический опыт работы с различными инженерными системами», — говорит он. «Я могу общаться с нашей командой встраиваемых систем, электротехников или инженеров-механиков и понимать, о чём они говорят. Это чрезвычайно полезно для управления компанией».

Он добавляет: «Я также развил широкое понимание инфраструктуры в MIT, что сыграло ключевую роль в запуске Copper и позволило мне рассматривать электросеть не только как провода на улице, но и как все нагрузки в наших зданиях. Речь идёт о том, чтобы дома стали не просто потребителями электроэнергии, а участниками этой более широкой сети».