Решение выбирают не за КПД и не за цену. По обоим параметрам оно проигрывает литию. Его берут за свойства среды хранения: сжатый воздух покупает допуск на объект там, где литий дисквалифицирован по пожару, токсичности или взрывоопасной атмосфере. Где этих ограничений нет, выигрывает литий, и спорить тут не о чем.

Дальше логика короткая. Зал охлаждается и закрыт обычными средствами пожаротушения: литий дешевле и проще по всем статьям. Сжатый воздух выходит вперёд в одном случае, когда сама среда хранения становится решающим фактором допуска.

Как это работает

Энергия лежит в газе. На заряде безмасляный компрессор поднимает давление до 300 бар и совершает работу над воздухом. Та часть этой работы, которую можно извлечь обратно, в термодинамике зовётся эксергией; она ждёт в баллоне, пока не придёт нагрузка. На разряде воздух расширяется, расширитель крутит генератор, генератор питает стойку.

Заряд и разряд разнесены физически. В центре стоит безмасляная компрессорная и кольцевая магистраль высокого давления; кольцо держит давление в пассивном буфере. Каждая стойка врезается в него через обратный клапан и берёт воздух из локального баллона на 50 литров по мере расхода.

Разряд пассивен: воздух течёт под собственным давлением и не ждёт электричества, чтобы начать отдавать энергию.

Отсюда главное свойство для резерва. Когда внешнее питание пропадает, ждать запуска агрегата от сети не нужно: давление уже есть, воздух идёт сам. Суперконденсатор закрывает те несколько секунд, что нужны расширителю на выход в режим, и переход проходит без провала напряжения.

Тепло встроено в цикл, а не воюет с ним. Сжатие греет, поэтому ставят промежуточное охлаждение; расширение холодит, поэтому воздух перед расширителем подогревают от окружающей среды. Холодный выхлоп на разряде идёт в зачёт охлаждения зала.

На чём это держится

В основе термодинамика газа, а не электрохимия. Запас энергии это эксергия сжатого воздуха. В изотермическом приближении её даёт соотношение E = P·V·ln(P/P₀) − (P − P₀)·V, и оно же задаёт объём баллонов под нужную энергию.

Из физики следует ключевое отличие от батареи. Носитель отказывает механически, через давление, а не через тепловой разгон. У литиевой ячейки аварийный сценарий это саморазогрев с возгоранием; у баллона это потеря герметичности. Разная физика отказа перестраивает весь профиль рисков на площадке.

Собрано из зрелых промышленных узлов: баллоны высокого давления, компрессор, редукторы, поршневой расширитель, генератор на постоянных магнитах. Изобретать нечего. Технический риск смещается к интеграции и безопасности, прочь от вопроса о принципиальной осуществимости.

Что покупают и за что платят

Ценность не в эффективности и не в деньгах. Круговой КПД держится около 30%: до нагрузки доходит примерно треть энергии, потраченной на сжатие. Совокупная стоимость владения выше литиевой в 2-5 раз.

Воздух не горит, не токсичен, не уходит в тепловой разгон и сам не служит источником зажигания. Это и есть предмет покупки.

Ценность лежит в среде. Воздух не горит, не токсичен, не стареет от жары, не уходит в тепловой разгон и сам не служит источником зажигания. Платят за допуск туда, где отказ лития неприемлем по нормам.

Магистраль высокого давления добавляет операционную выгоду поверх этого. Масса и вращающиеся машины уходят из стоек в центральную компрессорную, осушка и обслуживание собираются в одной точке. Кольцо с секционированием поднимает отказоустойчивость: повреждённый участок отсекают задвижками, остальная магистраль продолжает держать давление. Вторично играют ещё две вещи. Холодный выхлоп засчитывается в охлаждение зала. Уже стоящая на площадке компрессорная снимает самую дорогую часть капитальных затрат.

Где это уместно

Область применения узкая и условная. Она открывается на пересечении двух условий: объект под пожарозапретом по среде хранения или под классификацией взрывоопасных зон, где литий не проходит по нормам, и при этом центральная инфраструктура высокого давления уже есть или экономически оправдана.

На практике это нефтегазовые объекты, химия, шахты, часть оборонных, подземных и морских площадок, подводные лодки. Среда здесь сама диктует выбор носителя.

Для обычного охлаждаемого зала со стандартной противопожарной защитой решение не показано. Там литий дешевле и проще, и премию за сжатый воздух платить не за что.

Что из этого следует

Это не общая технология резерва, а инструмент под конкретное ограничение среды. Его берут, когда свойства носителя становятся решающим фактором, а премию по цене и КПД принимают как плату за допуск.

Иерархия выбора короткая. Обычная среда это литий. Дисквалифицирующая среда плюс готовая магистраль высокого давления это магистральная схема на сжатом воздухе. Всё прочее это повод пересмотреть саму постановку задачи.

Система строится из зрелых компонентов. Риск лежит в интеграции, давлении и взрывозащите, а не в осуществимости.