Elektrolizer i magazyn wodorowy dla prosumenta. Sunex wdraża nowy pomysł

Polski producent opracował koncepcję systemu, który ma przybliżyć jego użytkowników do samowystarczalności energetycznej. Istotą pomysłu jest magazynowanie energii w postaci wodoru. Innowacyjne rozwiązanie przeznaczone jest dla gospodarstw domowych, może też znaleźć zastosowanie w małych przedsiębiorstwach produkcyjnych.

Sunex jest w trakcie wdrażania nowego systemu pozwalającego użytkownikom instalacji fotowoltaicznych na pełniejsze wykorzystanie produkowanej energii. To wodorowy magazyn energii, który gromadzi energię elektryczną wytwarzaną w procesie elektrolizy zasilanej z takich instalacji. Sunex opracował na potrzeby koncepcji elektrolizer, specjalne zasobniki na wodór, które mają kilka istotnych zalet, a także system sterujący przepływem energii z elektrowni PV.

O nowej koncepcji opowiedzieli portalowi Gramwzielone.pl Romuald Kalyciok, prezes Sunex, oraz Piotr Feliński, dyrektor techniczny w firmie.

REKLAMA

Magazynowanie energii w skali miesięcy

Założeniem i celem opracowanego systemu jest umożliwienie przechowywania energii z fotowoltaiki przez dłuższy czas. W okresach wysokiego nasłonecznienia, gdy panele fotowoltaiczne produkują najwięcej, użytkownik często nie jest w stanie wykorzystać całej energii, jednocześnie nie może jej przechować na czas obniżonej produkcji z PV. Sunex chce zaoferować system, który uzupełni tę lukę. 

Jak wyjaśnia Piotr Feliński, opracowany system składa się z instalacji fotowoltaicznej, która jest źródłem energii, a także z urządzenia, które przekształca energię elektryczną w wodór, czyli elektrolizera, oraz zbiorników, w których magazynowany jest wodór. Sunex opracował zbiorniki kompozytowe, które uważa za dużo lepsze niż pojemniki stalowe.

– Najdroższą częścią nowego przedsięwzięcia było wdrożenie automatycznej linii do seryjnej produkcji zbiorników kompozytowych, które docelowo mają stanowić magazyn wodoru w proponowanym systemie. W firmie uruchomiliśmy już linię do produkcji zbiorników kompozytowych. Mamy więc najdroższy z elementów, który pozwala nam zmaterializować ideę bardzo innowacyjną i nowoczesną i w bardzo małym stopniu wykorzystywaną w Europie i na świecie. Jesteśmy w stanie obecnie produkować zasobniki z różnych kompozytów, w tym z włókna szklanego i węglowego – mówi Romuald Kalyciok.

.

– Pomijając różnice w masie, pojemniki kompozytowe są bardziej szczelne, co jest istotne, gdyż wodór jest najmniejszą cząsteczką gazową i przenika przez wiele materiałów. Kompozyt jest pod tym względem lepszy i zapewnia mniejsze straty wodoru w magazynowaniu długoterminowym, a na takim się koncentrujemy. Mówimy o magazynowaniu nie przez tydzień, ale w skali miesięcy, i tu straty energii, w tym wypadku wodoru, mają już olbrzymie znaczenie – dodaje dyrektor techniczny Sunex.

Przewaga wodoru nad akumulatorami

Jak wyjaśnia Piotr Feliński, akumulatory w skali miesiąca mają straty rzędu 1-5% w zależności od różnych czynników (temperatury, stopnia naładowania itd.). Tymczasem w przypadku zbiorników na wodór, zgodnie z danymi szacunkowymi, jest to strata na poziomie 1-3% w skali roku (w przypadku zbiorników kompozytowych bliżej 1%).

Poza samymi stratami wodoru znaczenie ma także odporność opracowanej technologii wodorowej na cykle ładowania – co ma dawać jej przewagę nad akumulatorowymi magazynami energii. Akumulatory bowiem działają dobrze i spełniają swoją funkcję przy pewnej zakładanej liczbie cykli, po której przekroczeniu ich sprawność spada.

– U nas cykle ładowania raczej nie mają znaczenia, podobnie jak wielkość magazynu – podkreśla Romuald Kalyciok. – Gdybyśmy chcieli zbudować magazyn energii, który mógłby przechowywać energię przez dwa miesiące w akumulatorze, to jego koszty byłyby niesamowicie wysokie i niezwykle trudno byłoby zbudować taki obiekt. Nasze rozwiązanie jest bardzo tanie, jeśli chodzi o koszty budowy magazynu do długotrwałego magazynowania energii.

Do wspomnianych korzyści dochodzić ma znacznie większa skalowalność magazynu wodoru, która wymaga jedynie uzupełniania systemu o kolejne zbiorniki.

Inteligentny sterownik

Przechowywany wodór może być wykorzystywany na dwa sposoby: albo jako paliwo do zasilania pojazdów, np. wózków widłowych stosowanych w zakładach przemysłowych, albo też z powrotem jako energia elektryczna, uzyskana z wodoru za pośrednictwem ogniwa paliwowego.

– W ten sposób wodór zamieniony na energię elektryczną może zasilać albo budynek i być wykorzystywany na potrzeby bytowe, albo pompę ciepła na potrzeby ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej – wyjaśnia Piotr Feliński.

Całym przepływem energii z instalacji fotowoltaicznej ma sterować specjalny hybrydowy inwerter solarny, który będzie „decydował”, czy w danym momencie energia będzie przesyłana bezpośrednio na potrzeby gospodarstwa domowego, czy jej nadwyżka będzie kierowana do elektrolizera (i dalej, już w postaci wodoru, do magazynu energii).

Cel: pełniej wykorzystać własne zasoby

Prezes Sunex podkreśla, że główną myślą było stworzenie systemu, w którym klient może wykorzystać elementy już przez niego posiadane i stosowane. Na rynku niemieckim, który jest jednym z głównych obszarów dystrybucji dla firmy, obecnie bardzo wiele systemów PV nie jest do końca wykorzystywanych ze względu na brak możliwości sprzedawania energii do sieci lub opcję sprzedawania jej po bardzo niskich cenach. W takiej sytuacji rozwiązaniem byłoby magazynowanie energii, jednak dostępne są tylko możliwości krótkotrwałego jej przechowywania.

– Nasz system, który umożliwia zmagazynowanie energii w perspektywie miesięcy, ma tutaj bardzo duży potencjał. Podobnie widzimy potencjał techniczny dla firm. Jeżeli ktoś produkuje wodór, to może kupić np. wózek widłowy do transportowania materiałów zasilany wodorem, dzięki czemu eliminuje potrzebę stosowania dodatkowego źródła energii i może z własnej produkcji zasilać taki pojazd dzięki opcji magazynowania wodoru. Podobnie można wykorzystywać np. kocioł produkujący energię cieplną ze spalania lub współspalania wodoru. Tego typu zastosowań jest bardzo dużo, gdy zaproponuje się możliwość przechowywania wodoru w większej ilości i dłuższym czasie – wskazuje prezes Sunex.

REKLAMA

Opracowana koncepcja jest zatem skierowana z jednej strony do gospodarstw domowych będących prosumentami (właścicieli budynków jedno- i dwurodzinnych), z drugiej zaś do przemysłu o małej skali.

Współpraca z partnerami

Sunex jest autorem koncepcji systemu, jednak w dopracowaniu poszczególnych elementów pomagali partnerzy projektu. Jednym z nich jest Politechnika Wrocławska, która pomogła przeprowadzić symulacje pracy systemu.

– Zadania są rozdzielone na parę podmiotów, wyniki badań trafiają do naszej spółki i my tworzymy z tego cały system. Trudno byłoby nam każdym aspektem zająć się samodzielnie, dlatego szukamy partnerów – fachowców z poszczególnych dziedzin, zwłaszcza tych, w których nie mamy doświadczenia – mówi Romuald Kalyciok. – Dotyczy to np. systemów sterowania, które wymagają wielu testów i analiz. My mamy pomysł, a naukowcy mogą wiele godzin poświęcić na przetestowanie różnych opcji, co bardzo skraca okres wdrażania poszczególnych komponentów i eliminuje ewentualne błędy, które mogły się pojawić na etapie projektowania.

Gdzie i za ile będzie sprzedawany domowy magazyn wodorowy?

Na początek innowacyjny system Sunex trafi na rynek niemiecki, gdzie jego cena nie powinna przekroczyć 60 tys. euro.

– Około 70-80% przychodów realizujemy na rynkach zagranicznych w euro, jest to nasz naturalny rynek zbytu. Będziemy też promować i sprzedawać to rozwiązanie w Polsce, ale zaczniemy od rynków zagranicznych, które są w stanie łatwiej je przyjąć ze względu na kwestie finansowe, jak i wielkość niezagospodarowanej energii z fotowoltaiki – mówi Romuald Kalyciok.

Wyliczona kwota 60 tys. euro za kompletne rozwiązanie pozwoli według producenta uzyskać wysoką skalę sprzedaży w Niemczech – m.in. ze względu na oferowane wysokie dofinansowania dla inwestycji w budynki, które dzięki takim inwestycjom staną się niemal samowystarczalne energetycznie.

– Zdajemy sobie sprawę, że na rynku polskim taka cena nie byłaby możliwa, dlatego pracujemy nad innymi rozwiązaniami lub systemem sprzedaży, które mogłyby obniżyć koszt – dodaje Kalyciok.

.

.

Wodorowy magazyn energii został przestawiony we Frankfurcie na marcowych targach ISH, gdzie Sunex zaprezentował elektrolizer i zasobniki z tworzyw węglowych. Firma podkreśla, że choć będzie dążyć do sprzedaży pełnego systemu, to poszczególne komponenty mogą być oferowane niezależnie.

- Nasze elektrolizery zostały zaprojektowane od podstaw, dlatego nie bazują na innych znanych już na rynku rozwiązaniach. Będzie nam zależało na sprzedaży całego systemu, ale można też nabyć poszczególne jego elementy. Mamy dużo zapytań o zasobniki, które mają służyć magazynowaniu wodoru, ale mogą się przydać też w innych aplikacjach. One mają dużo zalet jak np. niska masa, więc można je przenosić, są bezawaryjne, można je wykorzystywać w długim okresie - wylicza prezes Sunex.

Moc opracowanych przez firmę elektrolizerów wynosi 4 kW i 10 kW. Na swoje zasobniki kompozytowe firma planuje udzielać do 12 lat gwarancji.

Barbara Blaczkowska

barbara.blaczkowska@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.