TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Systemy magazynowania energii
Systemy magazynowania energii w nowoczesnych sieciach energetycznych Współczesne sieci energetyczne nie mogą działać bez systemów magazynowania energii. Są one stosowane do różnych celów: jako przyrządy sterowania, bufory do wytwarzania i niwelowania obciążeń szczytowych i jako systemy długoterminowego magazynowania. Coraz ważniejszą rolę w tych zastosowaniach odgrywa magazynowanie bateryjne. Ta technologia wciąż jest jednak w powijakach i podlega ciągłemu rozwojowi. W tym artykule przyjrzymy się, w jaki sposób systemy magazynowania energii są wykorzystywane obecnie i jaką rolę akumulatory będą odgrywać w przyszłości. Doskonale znamy systemy magazynowania energii elektrycznej, na przykład akumulatory i jednorazowe baterie w urządzeniach domowych, samochodach, narzędziach i maszynach. Już od ponad 100 lat są one wykorzystywane w niezliczonych zastosowaniach prywatnych i przemysłowych. Jednak w sieciach energetycznych, o zmiennych parametrach zasilania i zużycia, systemy magazynowania muszą prze-
18
twarzać niezwykle duże ilości energii. Dotyczy to w szczególności konwencjonalnego wytwarzania energii z paliw kopalnych, ale prawdziwego znaczenia nabiera w sieciach zasilanych z odnawialnych źródeł.
Liczne zastosowania Ogólnie ujmując, system magazynowania energii w sieci energetycznej musi być w stanie pobierać i dostarczać energię. Gdy system magazynowania jest odłączony od sieci, musi być w stanie działać jako odizolowana jednostka. Jedną z korzyści wynikających z zastosowania systemu magazynowania jest optymalizacja zużycia w autonomicznym środowisku. Ewentualnie systemy magazynowania mogą służyć rynkowi w sieci multiregionalnej, na przykład przez dostarczanie energii równoważącej. Trzecim przykładem jest stabilizacja napięcia w obrębie sieci.
Wszystko zależy od gęstości energii Od prawie 100 lat energia jest tymczasowo magazynowana na dużą skalę w elektrowniach szczytowo-pompo-
wych. Nadmiar lub bardzo tania energia w postaci energii elektrycznej jest wykorzystywana do pompowania wody z jeziora położonego na mniejszej wysokości do jeziora położonego wyżej. W ten sposób przemieszczane są ogromne ilości energii. Jednym z przykładów jest elektrownia szczytowo-pompowa Limberg II w Kaprun w Austrii. Gdyby całą zawartość dolnego jeziora (81,2 mln m3) przepompować do górnego jeziora, uzyskano by około 81 000 MWh energii. Można by je następnie odzyskać, uzyskując moc 480 MW. Oczywiście jest to tylko teoretyczna liczba, ponieważ jeziora nigdy nie są całkowicie opróżniane. Gdyby porównać system Limberg II z największym na świecie bateryjnym systemem magazynowania energii w Mira Loma w Kalifornii, okaże się, że system elektrowni szczytowo-pompowej nie jest najbardziej efektywną metodą magazynowania energii. Projekt oparty na bateriach w Mira Loma składa się z 396 pakietów energetycznych, z których każdy może przechowywać 80 MWh i wytwarzać 20 MW energii. Znajdują się one na powierzchni zaledwie 6000 m2, natomiast dwa jeziora wykorzystywane przez system elek-
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2022
