PKP Energetyka uruchomiła największy trakcyjny magazyn energii w Europie, który zasili polską kolej

1 lipca 2021, 10:15 Alert
Magazyn energii PKP Energetyka. Źródło: PKP Energetyka
Magazyn energii PKP Energetyka. Źródło: PKP Energetyka

Zasobnik energii, który powstał w Garbcach, w gminie Żmigród (50 km od Wrocławia), może jednorazowo zasilić przejazd pociągu poruszającego się z prędkością 160 km na godzinę. Umożliwiają to cztery kontenery bateryjne zawierające łącznie 4240 nowoczesnych ogniw litowo-jonowych. Magazyn wzmocni bezpieczeństwo i jakość dostaw energii dla kolei, zbilansuje moc pobieraną z Krajowego Systemu Energetycznego oraz pozwoli na efektywniejsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w ramach Programu Zielona Kolej. Wartość projektu to prawie 20 mln zł. Magazyn powstał we współpracy z Uniwersytetem Zielonogórskim.

Magazyn energii PKP Energetyka

Instalacja w Garbcach o mocy 5,5 MW i pojemności użytecznej 1,2 MWh jest największym magazynem energii pracującym na potrzeby trakcyjne w Europie. W czterech kontenerach znajdują się baterie litowo-jonowe wykonane w technologii NMC. To rozwiązanie uwzględnia specyfikę zasilania kolei, umożliwiając powolne ładowanie magazynu i szybkie oddanie zgromadzonej energii, kiedy przejeżdża pociąg. Magazyn w ciągu kilku sekund jest w stanie zasilić nawet najszybsze pociągi, w tym Pendolino. Sercem magazynu jest przekształtnik energoelektroniczny DC/DC, który pracuje bezpośrednio na napięciu stałym, co jest nowatorskim rozwiązaniem na skalę Europy. W innych systemach kolejowych, zasilanych napięciem stałym, magazyny trakcyjne dają na wyjściu prąd przemienny, co wymusza dodatkową konwersję DC/AC/DC. Pominięcie tej transformacji znacząco usprawnia pracę magazynu i skutkuje oszczędnością energii, której nie traci się na etapach przejściowych.

– W trakcie trzech lat intensywnej pracy, pomimo pandemii, stworzyliśmy od podstaw rozwiązanie, które jest unikatowe na skalę europejską. Uwzględnia specyfikę polskiej kolei i krajowego systemu zasilania poprzez określenie optymalnych wartości mocy i pojemności. Było to możliwe m.in. dzięki opracowaniu algorytmu sterowania oraz doboru parametrów magazynu energii. Cieszę się, że to zadanie zostało powierzone naszym polskim, zdolnym naukowcom. Wspólnie z PKP Energetyka wypracowaliśmy rozwiązanie, które nie tylko ma pełnić swoją rolę przez najbliższe 15 lat, ale być podstawą do multiplikowania tego typu urządzeń w kolejnych lokalizacjach – powiedział prof. Grzegorz Benysek, kierownik prac badawczo-rozwojowych w projekcie.

To pierwszy z planowanych ok. 300 „power banków” dla kolei. Każdy z nich będzie elementem szerszego ekosystemu zasilania, na który składać się także będzie podstacja trakcyjna oraz docelowo farma fotowoltaiczna lub inne odnawialne źródło energii – tworząc Lokalny Obszar Bilansowania (LOB). Magazyn jest w pełni opomiarowany oraz zautomatyzowany, co pozwala na zdalne sterowanie oraz konfigurację wybranych parametrów pracy adekwatnie do potrzeb. – Inwestycja PKP Energetyka w Garbcach to niezwykle ważny zamysł, który wpisuje się w działania polskiego rządu na kolei oraz politykę Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Zielonego Ładu. Wspólnie budujemy kolej komfortową, bezpieczną i przewidywalną, pamiętając o tym, że jest ona najbezpieczniejszym i najbardziej ekologicznym środkiem transportu” – podkreślił w liście wystosowanym do uczestników uroczystego uruchomienia magazynu energii w Garbcach Andrzej Bittel, sekretarz stanu w Ministerstwie Infrastruktury.

– W PKP Energetyka konsekwentnie i aktywnie rozbudowujemy infrastrukturę dystrybucyjną odpowiadając na rosnące potrzeby polskiej kolei. Za 10 lat moc w systemie kolejowym wzrośnie aż o 42 procent do 6,8 GW. Co ważne, powstające obiekty są nowoczesne i zdigitalizowane w formule 4.0. To oznacza, że wykorzystujemy w nich Systemy Biznesowej Analityki Danych, Sztucznej Inteligencji i Uczenia Maszynowego, co gwarantuje, że np. otwierany dziś magazyn energii jeszcze lepiej spełnia swoje stabilizacyjne i efektywnościowe funkcje – skomentował Marek Kleszczewski, członek zarządu PKP Energetyka.

– Zgodnie z naszą misją ‘Wspierania rozwoju polskiej kolei’, realizujemy innowacyjne projekty, które podnoszą konkurencyjność tego środka transportu. Technologia magazynowania energii przynosi podwójne korzyści: stabilizuje system energetyczny (poprzez wzrost wolumenu dystrybuowanej energii bez konieczności zwiększania mocy przyłączeniowych) oraz pozwala na transformację kolei w kierunku zasilania z OZE. W ramach programu Zielona Kolej musimy zadbać o stabilność dostaw energii także kiedy jest pochmurno czy bezwietrznie. Dlatego inwestujmy w nowoczesne zasobniki energii, które uzupełniają nasz Inteligentny, Zintegrowany System Zarządzania Dystrybucją Energii dla Kolei. Polegamy na polskiej myśli technologicznej, dlatego po raz kolejny pracujemy z polską uczelnią i krajowymi dostawcami technologii – powiedział Leszek Hołda, członek zarządu PKP Energetyka.

Lokalizacja magazynu nie jest przypadkowa. Dolny Śląsk jest regionem o bogatych tradycjach kolejowych, posiadającym gęstą sieć połączeń i własną, jedną z najdynamiczniej rozwijających się kolei regionalnych. Zgodnie z danymi UTK, w 2020 roku był on drugim pod względem wykorzystania transportu kolejowego województwem w Polsce. Tamtejszy Urząd Marszałkowski przejmuje i remontuje kolejne linie kolejowe o znaczeniu lokalnym. Należące do niego Koleje Dolnośląskie zwiększają natomiast liczbę obsługiwanych połączeń i inwestują w nowoczesny tabor – m.in. pojazdy hybrydowe. Region ma także spore znaczenie, jeśli chodzi o techniczną stronę i innowacyjność kolei w naszym kraju. 10 km od Garbiec, w tej samej gminie Żmigród, znajduje się specjalistyczny tor doświadczalny należący do Instytutu Kolejnictwa, na którym testowane są nowo skonstruowane pojazdy kolejowe.

– Dalszy rozwój zrównoważonej kolei to jeden z naszych priorytetów. Dlatego cieszę się, że w naszym regionie powstał kolejowy magazyn energii. Tak nowoczesna inwestycja pozwoli na optymalizację kosztów realizacji połączeń kolejowych, dzięki czemu możliwe będzie zwiększanie ich liczby. Musimy zadbać o jak najniższy koszt utrzymania kolei, a także redukować jej wpływ na środowisko, chociaż i tak jest on już niski w porównaniu z innymi środkami transportu publicznego. Planowana na tym obszarze farma fotowoltaiczna wpisuje się w nasze założenie, że udział energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych do końca tej dekady wzrośnie do 22 procent – powiedział Tymoteusz Myrda, członek zarządu Województwa Dolnośląskiego.

PKP Energetyka/Michał Perzyński

Kleszczewski: PKP Energetyka działa na sto procent w czasie pandemii