Smart grid i magazynowanie energii
Michał Michulec

Wraz ze zwiększeniem znaczenia odnawialnych źródeł energii oraz wzrostem jej konsumpcji, sieć przyszłości musi przejść gruntowną zmianę. Podstawowym rozwiązaniem dla wyrównania popytu z podażą jest hybrydyzacja sieci z wykorzystaniem magazynów energii.


Przewiduje się, że w 2050 roku Ziemia będzie zamieszkiwana przez prawie 10 miliardów ludzi, którzy będą potrzebowali dużych ilości energii do codziennych czynności. Coraz większa jej część ma być produkowana przy użyciu OZE, takich jak panele fotowoltaiczne oraz wiatraki prądotwórcze. Są to niestabilne źródła, wysoce zależne od pór roku oraz okresowych kaprysów pogody. Dlatego trzeba będzie zwrócić się w stronę magazynowania energii.

Proces ten określa się mianem hybrydyzacji systemów energetycznych i wykonywany jest przy użyciu między innymi bateryjnych systemów magazynowania energii BESS (Battery Energy Storage Systems). Jest to technologia umożliwiająca dostosowanie sieci do niespodziewanych wzrostów w popycie na energię elektryczną, która jest magazynowana w trakcie okresów mniejszego zapotrzebowania.

Wyrównanie popytu i podaży
Cały system energetyczny w nadchodzących latach przejdzie gruntowne zmiany i zostanie przestawiony z paliw kopalnych, na których bazuje obecnie, na odnawialne źródła energii. Transformacja jest niemożliwa do uniknięcia, o ile chcemy dążyć do złagodzenia problemu globalnej zmiany klimatu. Jednak proces ten będzie dużym wyzwaniem dla producentów i odbiorców.

Zmiany z jednej strony wymagają racjonalnego planowania okresów wyższej i niższej produkcji energii, a z drugiej – konieczności redukcji szczytów produkcji lub popytu, które bez wątpienia się pojawią. Właśnie tutaj pojawia się pojęcie „przesunięcia w czasie”. Koncepcja ta opiera się na magazynowaniu tanio wyprodukowanej energii, w celu zużycia jej w czasie, gdy produkcja jest droga lub nieefektywna, a zapotrzebowanie wysokie. Są to warunki do olbrzymiej ewolucji systemu energetycznego, który odnotuje wzrastającą decentralizację: produkcja będzie coraz bliżej konsumenta, a dystrybutorzy energii będą mogli sprostać nieprzewidywalnym zmianom w popycie i podaży. Poprzez rozpowszechnienie magazynów możliwe będzie zwiększenie efektywności całego systemu, dostosowanie go do wymagań odbiorcy i unikanie przestojów.

Najważniejszymi elementami tych instalacji są zaawansowane systemy konwersji i przetwarzania energii, produkowane m.in. przez Danfossa. Ich zadaniem jest, by z jednej strony zadbać o wzrost wydajności, a z drugiej – zapewnić bezpieczeństwo. Na przykład w przypadku awarii zasilania natychmiast podejmują odpowiednie działanie, a w razie spadków napięcia umożliwiają utrzymanie stabilnej sieci.

Znaczenie hybrydyzacji
Użytkownicy systemów energetycznych staną w przyszłości przed nowymi wyzwaniami: wsparciem produkcji energii w zakładzie, unikaniem niestabilności systemu, ułatwieniem wprowadzania odnawialnych źródeł energii, minimalizowaniem przewymiarowania i nakładów inwestycyjnych (CAPEX). Żeby temu podołać, potrzeba coraz więcej hybrydowych rozwiązań, tj. systemów składających się z dwóch lub więcej źródeł energii, które przyczyniają się do wzrostu wydajności biznesu. Tylko hybrydowe systemy energii są w stanie wydajnie zarządzać siecią poprzez zastosowanie magazynów energii, redukują koszty operacyjne i konserwacyjne, łagodzą nieprzewidywalność OZE oraz, przede wszystkim, poprawiają całkowitą wydajność systemu.

Neisa Sp. z o.o.
ul. Metalowa 3
43-100 Tychy
www.neisa.pl