Efektywne magazynowanie energii elektrycznej

Czy magazynowanie energii jest konieczne? Czy jest opłacalne? Po co nam magazyny? Czy nie możemy wytwarzać tyle energii, ile akurat w danym momencie potrzebujemy?

W obecnych czasach nadal większość energii produkowana jest w ciepłowniach i elektrociepłowniach polegających głównie na „czarnym” nośniku energii, jakim jest węgiel. Zakłady tego typu są wyposażone najczęściej w kotły węglowe, które cechują się dużą bezwładnością. Kocioł odpowiada na potrzeby sieci w czasie nawet do paru godzin. O wiele elastyczniejsze są małe, lokalne systemy, które korzystają np. z kotłów gazowych, które potrafią w mniej niż godzinę dostarczyć odpowiednią ilość energii do sieci.

A co z OZE?

Źródła energii takie jak fotowoltaika czy turbiny wiatrowe uchodzą za mało stabilne, ponieważ pozwalają na wytwarzanie energii tylko wtedy, kiedy sprzyjają ku temu odpowiednie warunki atmosferyczne. Ponieważ warto korzystać z każdej watogodziny wygenerowanej z odnawialnych źródeł, magazyn energii jest idealnym rozwiązaniem, aby zgromadzić energię na później.

Magazynowanie energii pozwala na ustabilizowanie sieci, ale dobrze wpływa też na urządzenia (np. kotły gazowe), które nie muszą pracować w trybie przerywanym. Z kolei przy źródłach OZE magazyny pozwalają na przechowanie nadwyżek wyprodukowanej energii do późniejszego wykorzystania. Energia może być wytwarzana w sposób ciągły, a jej nadwyżki mogą być magazynowane na przyszłe potrzeby sieci.

Energia elektryczna magazynowana może być na kilka różnych sposobów. Popularne teraz magazyny przydomowe są najzwyczajniej dużymi akumulatorami litowo-jonowymi, które cechują się dużą sprawnością – od 75 do 95 proc. Magazynowanie energii elektrycznej na dużą skalę może być realizowane na przykład przy pomocy elektrowni szczytowo-pompowych, technologii CAES lub technologii wodorowej. O ile technologia szczytowo-pompowa jest nam stosunkowo dobrze znana, o tyle pozostałe hasła dla wielu są zupełnie obce.

Technologia szczytowo-pompowa polega na wpompowywaniu wody na duże wysokości w czasie kiedy produkcja energii przewyższa zapotrzebowanie. Kiedy zapotrzebowanie na sieci jest większe niż produkcja, woda grawitacyjnie przepływa przez turbinę, której ruch mechaniczny wykorzystywany jest w generatorze do produkcji energii.

W technologii CAES (ang. Compressed Air Energy Storage) nadwyżki energii elektrycznej używane są na cele sprężania powietrza. Energia jest przechowywana w zbiornikach pod ciśnieniem, aż do czasu, kiedy istnieje konieczność wykorzystania jej na potrzeby sieci. W momencie zapotrzebowania powietrze jest kierowane na turbiny, które generują moc na wale, a energia mechaniczna wału przekształcana jest w energię elektryczną.

Technologia akumulowania energii za pomocą wodoru polega na wykorzystaniu wodoru jako nośnika energii, który może być produkowany poprzez elektrolizę wody lub procesy chemiczne. Wodór jest magazynowany w postaci sprężonego gazu lub w formie ciekłej, a następnie może być zastosowany do produkcji energii elektrycznej poprzez zasilanie ogniw paliwowych, czy też być spalany tak jak benzyna lub LPG. Ta metoda przechowywania energii jest perspektywiczna, ponieważ wodór można uzyskać z różnych źródeł, takich jak energia słoneczna czy biomasa, co daje możliwość zrównoważonego i czystego wykorzystania energii.

Jest wiele sposobów magazynowania energii i każdy z nich może być wykorzystany w zależności od lokalizacji oraz innych źródeł współistniejących. Magazynowanie w znaczący sposób może poprawić stabilizację sieci oraz przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego. Rozwiązanie to zyskuje na popularności i opracowywane są coraz to nowsze pomysły i technologie akumulowania energii.

artykuł sponsorowany