Odnawialne źródła energii zyskują coraz bardziej na znaczeniu i to na całym świecie. OZE pozwala nam na znaczne zmniejszenie zmian klimatu i umożliwia zrównoważony rozwój. Pomimo wielu pozytywów płynących z wykorzystania odnawialnych źródeł energii, charakteryzują się również dużą sezonowością i często niestabilnością. Aby móc w pełni wykorzystać potencjał OZE i jednocześnie zintegrować je z siecią energetyczną, musimy wykorzystać technologie, które mają w sieci magazyn energii. Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań w tym zakresie są systemy bateryjne, inaczej nazywane Battery Energy Storage Systems – BESS.
Efektywne zarządzanie energią
Magazyn energii jest kluczowym elementem w nowoczesnych systemach energetycznych. Są one podstawową częścią, która pozwala na efektywne zarządzanie nie tylko produkcją ale i zużyciem energii. Magazyny energii to instalacja, która kumuluje wytwarzaną energię. Pozwalają one na późniejsze wykorzystanie nagromadzonej energii. Może to być energia chemiczna, elektryczna i mechaniczna. Często magazyny są bezpośrednio połączone z panelami lub farmami fotowoltaicznymi. Magazyny gromadzą energię produkowaną w okresach niskiego zapotrzebowania na nią. Zgromadzona energia jest później wykorzystana gdy potrzeba na energię wzrasta.
Systemy BESS magazynują nagromadzone nadwyżki energii elektrycznej w bateriach. Pozwala to na późniejsze wykorzystanie energii, wtedy, kiedy zapotrzebowanie na nią wzrasta a produkcja spada. Magazyny mają niezwykle duży potencjał nie tylko na poziomie użytkowania indywidualnego ale również w skali przemysłowej. W dużych przedsiębiorstwach mogą pełnić kluczową rolę w stabilizacji sieci elektroenergetycznej. W systemach najczęściej wykorzystywane są baterie litowo-jonowe, jednak na rynku cały czas pojawiają się nowe rozwiązania i alternatywy.
Jak działa magazyn energii?
Magazyny może i wydają się być skomplikowane, ale zasada ich działania jest stosunkowo prosta. Energia wytwarzana przez źródło odnawialne, mogą być to na przykład panele fotowoltaiczne. Energia magazynowana jest w bateriach znajdujących się w magazynie. Jest ona magazynowana tylko wtedy, kiedy jej produkcja przekracza realne zapotrzebowanie. W momencie, kiedy popyt na energię wzrasta (wieczorem lub w czasie przerwy pracy OZE), zgromadzona energia jest uwalniana z magazynu i dostarczana do sieci lub użytkownika.
Dzięki swojej elastyczności magazyn energii BESS może w łatwy sposób zwiększać automatyczną konsumpcję energii. Jest to szczególnym ułatwieniem w przypadku instalacji fotowoltaicznych. Magazyny pozwalają na przechowywanie energii wyprodukowanej w dzień i korzystanie z niej w nocy.
Drugą ważną funkcją jaką spełniają jest stabilizowanie sieci energetycznej. Mogą one w błyskawiczny sposób reagować na wahania w produkcji, ale i zapotrzebowaniu. Dzięki temu magazyny gwarantują stabilność w dostawach energii.
Magazyny BESS pozwalają również na ograniczanie szczytowych obciążeń sieci. W okresach bardzo wysokiego zapotrzebowania na energię system zmniejsza konieczność korzystania z elektrowni szczytowych. Dlaczego jest to dobrym rozwiązaniem? Ponieważ elektrownie szczytowe bardzo często swoje działanie opierają na paliwach kopalnych.
Jaką rolę spełnia magazyn energii BESS?
Magazyn energii pełni rolę w rozwoju OZE jest niezwykle ważna. Jednak najważniejszym zadaniem jakie spełnia magazyn energii jest redukowanie niestabilności produkcji OZE. Pozwalają one również na zwiększenie elastyczności systemów energetycznych i dostarczanie energii w odpowiednich momentach.
Głównym celem OZE, ale i magazynów energii jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Samo magazynowanie energii znacznie zmniejsza konieczność korzystania z tradycyjnych elektrowni, które często włączane są aby wyrównać braki w produkcji OZE. Tym samym systemy BESS przyczyniają się do zmniejszenia emisji CO2.
Jakie korzyści mogą przynieść nam Systemy magazynowania energii BESS? Jednym z nich jest redukcja kosztów energii. Spowodowane jest to magazynowaniem energii podczas jej nadprodukcji, kiedy jest ona również najtańsza. Energia ta jest wykorzystywana kiedy jej cena wzrasta. Również dzięki szybkiemu czasowi reakcji BESS jest w stanie ustabilizować dostawy energii. Jednocześnie jest on w stanie zapewnić zasilanie awaryjne.
Tworzeniem magazynów energii w firmie Copernic zajmuje się Copernic Storage.
Magazyn energii – wyzwania nowoczesnych technologii
Wprowadzanie technologii OZE również wiąże się często z wyzwaniami. Mimo, iż rynek zmienia się dynamicznie i równie dynamicznie dostosowuje się do zmian nadal wiele z nich ma miejsce. Ceny baterii litowo-jonowych znacząco spadły, jednak wciąż są one stosunkowo drogie. Koszty związane z budową magazynów mogą być barierą dla wielu mniejszych inwestorów.
Baterie, często muszą być wymieniane co kilkanaście lat. Dość krótka trwałość baterii stanowi wyzwanie nie tylko pod względem kosztów, ale również środowiska. Utylizacja zużytych baterii wymaga rozwoju technologii recyklingu. Odpowiedni recykling zminimalizuje wpływ na środowisko i umożliwi ponowne wykorzystanie niektórych surowców. Ponownie wykorzystany może zostać zarówno lit jak i kobalt.
Kluczowy element stabilizacji energetycznej
Systemy BESS znacznie zyskują na popularności a ich rozwój będzie kluczowy dla pełnej integracji OZE w systemach energetycznych. Przyszłość magazynowania energii odnawialnej powiązana jest przede wszystkim z innowacjami. Duży wpływ na rozwój ma poszerzanie w zakresie materiałów, które pozwalają na zwiększenie pojemności magazynów. Ważne jest również obniżenie kosztów produkcyjnych oraz wydłużenie żywotności używanych baterii.
Magazyny energii typu BESS to jeden z kluczowych elementów wspierających rozwój odnawialnych źródeł energii i stabilizację systemów energetycznych. Rozwój systemów zarządzania energią pozwala na inteligentniejsze i bardziej efektywne wykorzystywanie systemów BESS. Dzięki nim możliwe jest efektywne magazynowanie energii z OZE, a co za tym idzie wykorzystania w pełni ich potencjału. Mimo pewnych wyzwań, takich jak koszty i recykling baterii, rozwój technologii BESS stwarza realne szanse na zrównoważoną przyszłość energetyczną świata.
