Magazynowanie energii elektrycznej to wyzwanie, przed którym staje elektroenergetyka. Aby zapewnić stabilną pracę sieci w obliczu zwiększających się w miksie energetycznym nieprzewidywalnych źródeł generacji energii, potrzebne są nowe rozwiązania zarówno techniczne jak i systemowe. Polska Grupa Energetyczna chce podążać tym trendem – pisze Mariusz Marszałkowski, redaktor BiznesAlert.pl.
Magazyn energii PGE w Rzepedzi
Odnawialne Źródła Energii to szansa dla polskiej gospodarki, ale także spore wyzwanie dla polskiej elektroenergetyki. Charakter pracy elektrowni wiatrowych czy instalacji fotowoltaicznych wymaga opracowania nowych metod zarządzania siecią, bilansowania, stabilizacji i magazynowania energii. To właśnie ten ostatni element jest jednym z najbardziej perspektywicznych, jeżeli chodzi o rozwój nowych technologii i rozwiązań w najbliższych latach.
Dotychczas znane i stosowane metody magazynowania energii, np. w postaci elektrowni szczytowo-pompowych pomimo, iż spełniające swoje zadania, nie są optymalnym rozwiązaniem w przypadku niestabilnych i rozproszonych źródeł odnawialnych. Aby sprostać temu wyzwaniu, od lat opracowuje się technologie magazynowania energii oparte na technologii bateryjnej. Najnowsze rozwiązania legislacyjne przygotowywane przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska dotyczące prosumentów, również dostrzegają potrzebę intensywniejszego rozwoju przydomowych magazynów energii.
W polskiej elektroenergetyce liderem pod względem procesu magazynowania energii jest Polska Grupa Energetyczna. Zgodnie z najnowszą strategią rozwoju PGE, spółka ta planuje do 2030 roku uruchomić magazyny energii o mocy przekraczającej 800 MW. Premierową inwestycją dla grupy i jednocześnie pierwszym w Polsce był oddany w grudniu 2020 roku magazyn energii w Rzepedzi, który oparty jest na technologii Powerpack Tesla. Wybudowany magazyn energii pozwala zapewnić w razie awarii, zasilanie odbiorców ze stacji 110/SN Rzepedź przez ok. 2 godziny, co pozwala służbom eksploatacyjnym PGE Dystrybucja Oddział Rzeszów na zmianę układu pracy sieci i przywrócenie zasilania. Magazyny energii takie jak w Rzepedzi są ważne nie tylko ze względu na postępującą transformację energetyczną i zmieniający się bilans energetyczny w Polsce w kierunku źródeł odnawialnych, ale także zabezpieczenie konsumentów przed niedoborem energii w sytuacjach kryzysowych. A tych nie brakuje, zwłaszcza w przypadku występowania gwałtownych zjawisk atmosferycznych.
Czy po węglu w Bełchatowie zamiast atomu powstanie elektrownia gazowa? Trwają prace analityczne
Największymi magazynami energii w systemie elektroenergetycznym są elektrownie szczytowo-pompowe. Grupa PGE posiada 4 takie elektrownie o mocy 1.543 MW i magazynuje w nich 6.679 MWh energii elektrycznej, możliwej do uruchomienia w ciągu kilku minut w razie wystąpienia awarii.
Elektrowni szczytowo-pompowych nie można jednak budować wszędzie, potrzebne są do tego szczególne warunki terenowe. Bateryjne magazyny energii możemy budować w każdym terenie i nie wymagają one znacząco dużej powierzchni. Magazyn energii w Rzepedzi o pojemności 4.200 kWh zajmuje zaledwie 40 metrów kwadratowych. W miarę rozwoju przemysłu bateryjnego magazyny energii elektrycznej będą zajmowały coraz mniej miejsca, a sama ich cena ulegać będzie zmniejszeniu, co pozytywnie odbije się na możliwościach instalacyjnych.
4,200 kWh pojemności magazynu w Rzepedzi pozwala na zaopatrzenie w energię elektryczną ponad tysiąc gospodarstw domowych, których średnie zużycie energii nie przekracza 7 kWh przez dwie godziny.
Istotnym elementem, często niezauważalnym w przypadku magazynów energii jest fakt, że dzięki nim można rezygnować z budowy wielu kilometrów napowietrznych linii wysokiego napięcia, które nie dość, że są drogie i szpecą krajobraz, to często bywają kłopotliwe w czasie eksploatacji. Dzięki magazynom energii można tworzyć swego rodzaju wyspy, które są samowystarczalne w energię, bez konieczności przesyłu na wiele kilometrów od zakładu produkującego do konsumenta. W przypadku PGE, dzięki otwartemu w grudniu 2020 magazynowi, spółka mogła odroczyć w czasie budowę 44 km linii wysokiego napięcia w okolicy Bieszczadzkiego Parku Narodowego. W Cisnej powstanie podobny magazyn energii do rzepedzkiego. Zostanie on połączony z Farmą Wiatrową Bukowsko oraz Elektrownią Wodną Myczkowce.
8 lipca uruchomiony zostanie kolejny magazyn energii, tym razem w Górze Żar. Jest to kontenerowy magazyn energii o mocy 500 Kw i pojemności 750 kWh. Instalacja zlokalizowana jest nieopodal należącej do PGE Energia Odnawialna farmy fotowoltaicznej. Jest to instalacja demonstracyjna, służąca realizacji projektu badawczo-rozwojowego pn. „Magazyn energii adaptujący farmę PV do pracy w inteligentnych sieciach elektroenergetycznych”. Projekt został dofinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, który ma na celu zweryfikowanie możliwości świadczenia usług bilansowania i regulacji sieci dystrybucyjnej średniego napięcia przy wykorzystaniu magazynów energii opartych na ogniwach litowo-jonowych. Obiekt ten wpisuje się w tendencje budowy magazynów przy odnawialnych źródłach energii i pomoc w stabilizacji sieci przesyłowej w kontekście niestabilnych źródeł generacji energii. Aby obniżyć koszty i straty wyprodukowanej energii, takie instalacje powinny znajdować się maksymalnie blisko źródeł wytwórczych takich jak fotowoltaika czy farmy wiatrowe.
Magazyn składa się z dwóch kontenerów wyposażonych w układ bateryjny w technologii LFP (litowo-żelazowo-fosforanowej) oraz przekształtnik AC/DC (przekształcający prąd stały w zmienny). Całość jest zdalnie nadzorowana przez układ sterowania. Zbudowana została też stacja transformatorowa wraz z rozdzielnicą, siecią światłowodową oraz przyłączem elektroenergetycznym. Magazyn energii zostanie włączony do sieci średniego napięcia i poddany testom pod kątem współpracy z siecią elektroenergetyczną. Umożliwi to opracowanie modelu rozliczeń z Operatorem Sieci Dystrybucyjnej (OSD).
Magazyny energii są przyszłością energetyki zeroemisyjnej i podstawą zielonej transformacji, przed którą stoi polska energetyka. W szczególności ich zadaniem będzie bilansowanie systemu elektroenergetycznego w warunkach zmienności wytwarzania. Wynika to z rosnącego udziału źródeł odnawialnych w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Dzięki magazynom energii oraz elektrowniom szczytowo-pompowym, będzie możliwe bilansowanie zapotrzebowania na energię elektryczną z energią produkowaną z farm wiatrowych i fotowoltaicznych, których produkcja jest zależna od warunków pogodowych. W ten sposób Grupa PGE planuje zapewnić bezpieczeństwo energetyczne swoich odbiorców w warunkach przyszłego, zeroemisyjnego sektora energetyki.
W najbliższych latach trend budowy instalacji magazynów energii będzie stawał się coraz powszechniejszy, a koszt takich inwestycji będzie malał.
PGE i Gmina Kleszczów wybudują jedną z największych farm fotowoltaicznych w Polsce
