Coraz więcej firm (nie tylko energetycznych) interesuje się konceptem magazynów energii, które mają potencjał zrewolucjonizowania sektora energetycznego, który znamy do tej pory. Zarówno dzięki instalacjom komercyjnym czy nawet industrialnym (a więc o ogromnej mocy), coraz większą popularność zdobywają małe magazyny przydomowe, które pozwalają na oszczędności przy umiejętnym sterowaniu popytem – pisze Magdalena Kuffel, ekspertka ds. energetyki.
Boom magazynów energii
Według badań firmy IHS, globalny rynek magazynowania energii (z wyłączeniem magazynów szczytowo-pompowych) ciągle rośnie, osiągając (szacowaną) wielkość około 6 GW w 2017 roku. Przewidywane jest, iż w 2022 roku (który jest również przewidywanym punktem spadku kosztu baterii poniżej 100 $ za kW, według BNEF) będzie to około 40 GW, z początkowej bazy wynoszącej zaledwie 0,34 GW zainstalowanej mocy w 2012 r. i 2013 r.
Departament Energii Stanów Zjednoczonych prowadzi statystykę dotyczącą magazynów energii, która pokrywa magazyny zarówno chemiczne (czyli przede wszystkim paliwa), elektrochemiczne (takie jak akumulatory), elektryczne (kondensatory oraz nadprzewodzące pojemniki energii) oraz mechaniczne (magazyny na sprężone powietrze, koła zamachowe, sprężyny itp.). Na jej podstawie mogliśmy powiedzieć, że w tej chwilli (tj. koniec maja 2018) na świecie znajduje się 157 magazynów energii wykorzystujących baterie Li-On, o mocy większej niż 1 MW. Akumulatory litowo-jonowe (zwane również bateriami Li-On) stają się głównym wyborem do zastosowań konsumenckich i motoryzacyjnych, a także do magazynowania energii na dużą skalę ze względu na ich zalety w stosunku do innych istniejących akumulatorów chemicznych (jak na przykład: szeroka możliwość aplikacji oraz czas rozładunku). To również najczęstszy wybór przy „kompaktowych” magazynach energii, złożonych z wielu mniejszych baterii.
Wykres 1.: Magazyny energii powyżej 1 MW (świat), 2018
Źródło: Departament Energii Stanów Zjednoczonych
Ze 157 projektów ( które biorąc pod uwagę swój rozmiar, zastosowanie na skalę przemysłową – czy to w sektorze energetycznym czy innych sektorach energochłonnych) najczęstszym zastosowaniem magazynów są usługi balansowania sieci. Drugim najczęstszym zastosowaniem jest sterowanie popytem. Na trzecim miejscu uplasowały się usługi związane z integracją z odnawialnymi źródłami. Nie oznacza to, że baterie te są wykorzystywane tylko w jednym celu – przeważnie, w zależności czy charakterystyka baterii na to pozwala, magazyny pełnią wiele funkcji jednocześnie.
Wykres 2.: Zastosowanie magazynów energii (na podstawie analizy przeprowadzonej na 157 projektach, o mocy powyżej 1 MW)
Źródło: Departament Energii Stanów Zjednoczonych
Największe magazyny energii
A jakie projekty, w bardziej praktycznych przykładach, są w tej chwili tymi zapierającymi dech w piersiach?
Trudno jest dokładnie określić, który z projektów jest w tej chwili największy, ale z pewnością ten, którzy przygotowała Tesla w południowej Australii ma wszelkie predyspozycje do wygrania tej klasyfikacji. Magazyn został skonstruowany w charakterystycznej dla Tesli technologii, złożonej z baterii/kompomentów, które można konfigurować w odniesieniu do konkretnego zastosowania. Magazyn, o którym mówimy znajduje się w Hornsdale i został zintegrowany z farmą wiatrową oraz podłączony do sieci wysokiego napięcia; służy on jako rezerwuar energii elektrycznej w okresach, kiedy szczyt zapotrzebowania na moc nie może zostać pokryty przez lokalną produkcję. Ponadto, gdy farma nie jest zasilania wiatrem, w dalszym ciągu może sprzedawać „swoją czystą energię” na giełdzie. Mimo, że dokładne informacje dot. baterii nie są dostępne, według firmy magazyn ma moc 100 MW, co może zasilić ponad 30.000 gospodarstw domowych.
Po pierwszych miesiącach operacji (magazyn został podłączony do sieci w grudniu 2017 roku), wyniki magazynu są bardziej niż zadowalające. W grudniu 2017 roku, magazyn wygenerował 2,42 GWh, pochłaniając 3,06 GWh. Mimo strat (które są wkalkulowane w proces użytkowania baterii), wydajność magazynu wynosi około 80%, co jest świetnym wynikiem.
Innym przykładem „super konstrukcji” magazynów energii może być ten zainstalowany na przedmieściach San Diego w Stanach Zjednoczonych, będący własnością firm AES oraz SDG&E. Magazyn zbudowany z 400.000 baterii, co pozwala na moc równą 30 MW; jest on w stanie przechować do 120 MWh, co sprawia, że jest to największy magazyn energii w Ameryce Północnej. Ma on na celu balansowanie sieci i pomoc stanowi Kalifornia w osiągnięciu 100% produkcji prądu z OZE do 2045 roku.
Magazyny energii bez wsparcia w Polsce
Z pewnością magazyny energii, które mogłyby zostać zbudowane w Polsce, miałyby podobne zastosowanie. Balansowanie sieci i zapobieganie ewentualnym black-outom miało zdecydowanie pozytywny wpływ na jakość prądu w Polsce. Innym zastosowaniem mogłyby być lokalne sieci, które również nie tylko mogłyby wpłynąć pozytywnie na problemy z dostawą prądu, ale też pozwoliłoby na większą penetrację OZE w rodzimym miksie energetycznym.
Co jest ciekawe – i smutne zarazem – polskie prawodawstwo w tej chwili nie przewiduje mechanizmów, które prowadziłyby do rozwoju tego biznesu w Polsce. A szkoda, bo jest to nie tylko ogromna szansa dla sieci, ale również dochodowy biznes, jeżeli wykorzystany chociażby w usługach typu DSM. Podczas gdy inne państwa europejskie stwarzają dobre warunki inwestycyjne, nie ma to miejsca w Polsce. Miejmy nadzieję, że szybko się do zmieni.
