Magazyny energii – im więcej energii słonecznej i wiatrowej trafia do sieci elektrycznych, tym trudniejsze i droższe staje się zapewnienie ich stabilności. Dlatego pośrednie magazynowanie energii niezwykle szybko staje się niezbędnym środkiem utrzymania wahań mocy w sieci w rozsądnych granicach. Ponadto biznesplan domowego systemu magazynowania energii, który zwiększa zużycie energii w gospodarstwie domowym, z dnia na dzień staje się coraz bardziej rozsądny.
Co to jest magazynowanie energii?
Naukowcy twierdzą, że magazynowanie energii pośredniczy między zmiennymi źródłami energii a zmiennym zapotrzebowaniem, że działa poprzez przemieszczanie energii w czasie. Energia produkowana w jednym czasie może być wykorzystana w innym czasie poprzez akumulację. Dzięki systemowi fotowoltaicznemu możesz zamienić światło słoneczne w energię elektryczną, aby zaspokoić potrzeby elektryczne swojego domu. System fotowoltaiczny składa się głównie z modułów fotowoltaicznych, przetwornika prądu oraz systemu montażowego. Jeśli system wytwarza więcej energii niż zużywa, może być przechowywany w magazynie energii lub przesyłany do miejskiej sieci energetycznej. Czym są systemy magazynowania energii elektrycznej? Są to systemy, które służą do przechowywania dowolnej formy energii i mogą ją uwolnić w razie potrzeby. Jeśli chodzi o uwalnianie energii, nie musi ona być taka sama, jak została zmagazynowana. Na przykład bateria o klasycznej żywotności jest rodzajem systemu magazynowania energii. W ten sposób udaje nam się oszczędzać energię, aby jej nie marnować i wykorzystywać jak najefektywniej
Magazyn energii – odnawialne źródła energii
Magazynowanie energii elektrycznej pozwala na gromadzenie nadmiaru energii elektrycznej otrzymanej w ciągu dnia, w szczególności ze źródeł odnawialnych. Zmagazynowana energia elektryczna pomaga zaspokoić potrzeby w przypadku zmniejszenia produkcji lub wzrostu zapotrzebowania. Elektroenergetyka jest jednym z nielicznych obszarów, w których nie ma magazynowania na dużą skalę wytwarzanych produktów.
Przemysłowe magazynowanie energii oraz produkcja różnego rodzaju urządzeń magazynujących to kolejny krok w dużej elektroenergetyce. Teraz to zadanie jest szczególnie dotkliwe wraz z szybkim rozwojem odnawialnych źródeł energii. Pomimo niepodważalnych zalet OZE, pozostaje jedna ważna kwestia, którą należy rozwiązać przed masowym wprowadzeniem i wykorzystaniem alternatywnych źródeł energii. Chociaż energia wiatrowa i słoneczna są przyjazne dla środowiska, ich wytwarzanie ma charakter sporadyczny i energię należy przechowywać do późniejszego wykorzystania. Dla wielu krajów szczególnie pilnym zadaniem byłoby pozyskanie technologii sezonowego magazynowania energii ze względu na duże wahania jej zużycia.
Magazynowanie energii: które są najbardziej wydajne
Dziś głównymi metodami zarządzania zmiennym charakterem OZE jest uważne prognozowanie wielkości produkcji przez elektrownie słoneczne i wiatrowe, elastyczne zarządzanie obciążeniem oraz wykorzystanie zdolności manewrowych. Jednocześnie skutecznym sposobem na zrekompensowanie braku generacji jest wykorzystanie magazynów energii elektrycznej. Grupa amerykańskich naukowców, w oparciu o zgromadzone dane i obiecujące osiągnięcia w laboratoriach naukowych, przeprowadziła badanie dotyczące efektywności wykorzystania systemów magazynowania energii.
Głównym zadaniem było określenie, która technologia zapewni najniższe koszty akumulacji, magazynowania i odwróconej generacji energii elektrycznej:
- W przypadku krótkich (do 12 godzin) okresów przechowywania najbardziej ekonomiczne okazały się systemy sprężonego powietrza (akumulatory pneumatyczne) oraz stacje szczytowo-pompowe. Duże straty konwersji są kompensowane bardzo niskimi kosztami budowy i eksploatacji takich systemów.
- Za nimi plasują się systemy oparte na bateriach litowo-jonowych, ale jeśli obecny trend obniżania kosztów baterii litowych utrzyma się, to w niedalekiej przyszłości staną się one najbardziej opłacalne w przypadku średniookresowego (do 36 godzin) przechowywania energii elektrycznej.
- Dla długoterminowego (do 120 godzin) magazynowania energii elektrycznej systemy wodorowe staną się optymalne, w okresie nadwyżek będą wytwarzać wodór, który będzie magazynowany w podziemnych magazynach. Jest to bardzo obiecująca technologia, ale dziś ma duże trudności z praktycznym wdrożeniem. Ale nawet przy ulepszeniu technologii nie będzie w stanie konkurować z systemami magazynowania litowo-jonowego, jeśli wymagane jest magazynowanie krótkoterminowe a mianowicie ten tryb jest głównym dla systemów, w których przeważają systemy wytwarzania oparte na energii odnawialnej.
Akumulatory jako magazyny energii
Największą konkurencją dla tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych w niedalekiej przyszłości będą akumulatory ze stałym elektrolitem, choć obok nich często wymieniane są akumulatory grafenowo-anodowe i akumulatory o ultraszybkim ładowaniu. Jednak wprowadzenie tych i innych innowacyjnych technologii zajmie dużo czasu.
Akumulatory litowo-polimerowe (Li-Poly) Akumulatory litowo-polimerowe (Li-poly) to zaawansowana konstrukcja akumulatora litowo-jonowego. Amerykańska firma jako pierwsza na świecie opracowała stały polimer zdolny do wytwarzania jonów w temperaturze pokojowej w celu zastąpienia ciekłego toksycznego i łatwopalnego elektrolitu używanego do produkcji akumulatorów litowo-jonowych, co eliminuje możliwość samozapłonu, natomiast również obniżenie kosztów produkcji.
Baterie ze stałym elektrolitem to jeden z obiecujących obszarów rozwoju technologii akumulatorowych na kolejny etap rynku mobilności elektrycznej. Ten typ ogniwa ma szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami litowo-jonowymi, w tym zwiększoną gęstość energii, większe bezpieczeństwo użytkowania, krótszy czas ładowania i mniejszą objętość fizyczną.
