Ekspert: magazynowanie energii na dużą skalę - najwcześniej za kilkanaście lat

Od początków energetyki, przypadających na koniec XIX w., jednym z ważniejszych problemów był sposób magazynowania wyprodukowanej elektryczności – przypomniał w rozmowie z PAP prof. Konrad Świrski z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. W jego ocenie aż do obecnych czasów nie było efektywnych metod jej magazynowania.

Dlatego – jak wskazuje – stawiano na przewidywalne jej źródła, np. w postaci elektrowni węglowych, a później również atomowych. To m.in. z tego powodu branża energetyczna z rezerwą traktuje odnawialne źródła energii, takie jak panele fotowoltaiczne czy wiatraki – gdyż nie zawsze można spodziewać się silnego słońca czy wiatru.

Energetyka wciąż scentralizowana

Prof. Świrski zauważa, że obecny system energetyczny jest wciąż scentralizowany, a energia produkowana jest w dużych elektrowniach. Produkcja elektryczności jest dostosowywana do zapotrzebowania, które zmienia się w zależności od pory roku i dnia. Wahania sięgają nawet 30-40 proc.

– Praca takiego systemu polega na bilansowaniu produkcji i zużycia, a duże niezbilansowanie powoduje szybką zmianę częstotliwości w sieci, co może prowadzić do awarii. Właśnie dlatego systemy są silnie scentralizowane i musimy polegać na dużych elektrowniach o przewidywalnym reżimie pracy – wyjaśnia ekspert.

Inżynierowie od lat szukają sposobów magazynowania energii elektrycznej. – Wiele dotychczasowych koncepcji związanych jest z zamianą energii elektrycznej na inną formę energii, np. mechaniczną czy grawitacyjną – i ponownego odtworzenia z niej energii elektrycznej – tłumaczy ekspert.

Czytaj także: Spada VAT na fotowoltaikę, rośnie liczba instalacji

Magazyny bateryjne z największymi postępami

Obecnie duże nadzieje naukowcy wiążą z przechowywaniem energii na sposób elektrochemiczny, czyli w magazynach bateryjnych. To w tej dziedzinie w ostatnich latach dokonano największego postępu, uważa prof. Świrski.

Wykonywane są coraz większe instalacje tego typu; są one również coraz tańsze. – Zawdzięczamy to intensywnym pracom, związanym z konstrukcją baterii na potrzeby samochodów elektrycznych – powiedział.

PGE inwestuje w zieloną energię. 25 proc. rynku OZE do 2030 r.

Tesla króluje na rynku magazynów energii

Największe magazyny bateryjne – o pojemności ok. 180 MW – zbudowała w Australii firma Tesla. Kolejne, nieco mniejsze, powstają i są uruchamiane w USA i w Europie, zaś nowe projekty zakładają otwarcie magazynów o pojemności jeszcze większej, niż 180 MW. Magazyny Tesli można porównać do wielkiej liczby połączonych ze sobą powerbanków – urządzeń wykorzystywanych na co dzień, np. do podładowania telefonu.

Obecne magazyny energii korzystają z technologii litowo-jonowych, ale i wykorzystujących inne, rzadkie pierwiastki. – Branża oczekuje na rewolucję technologiczną i zastosowanie bardziej standardowych materiałów, być może krzemu – bo dostępność niektórych pierwiastków może być barierą w szybkim rozwoju dzisiejszych technologii – wskazuje ekspert.

Pierwsze, stosunkowo duże magazyny z Australii czy USA “widoczne” są w systemie energetycznym, dlatego zaczynają mieć widoczny wpływ na zarządzanie i produkcję energii. – Dzięki nim wreszcie pojawia się możliwość efektywnego przechowywania energii – choć jeszcze nie w skali, która rozwiąże wszystkie problemy. Jednak bardzo prawdopodobne, że za 10 czy 15 lat będzie to o wiele bardziej efektywne – przewiduje inżynier.

Decentralizacja – pieśń przyszłości

Gdy magazynowanie energii będzie powszechne, koncepcja systemu energetycznego może się całkowicie zmienić, idąc nawet w kierunku jego “pełnej decentralizacji” – ocenia profesor.

W praktyce może to oznaczać bardzo szybki rozwój energetyki bazującej na OZE, w ramach której energia wreszcie mogłaby być magazynowana.

– Te trendy są ze sobą połączone. Rozwój OZE wymusza badania i prace nad nowymi rodzajami magazynów. Kiedy one powstaną, nie będzie potrzeba tak dużo mocy rezerwowych w elektrowniach cieplnych (w Polsce głównie węglowych – red.).

W ocenie prof. Świrskiego pojawienie się wydajnych urządzeń magazynujących energię zlikwiduje problem związany z nieprzewidywalnością wytwarzania energii z OZE. Dzięki tym “magazynom” bardziej powszechna stanie się też mała energetyka domowa. – Być może przełączymy się z sieci na własne domowe elektrownie, a zasilanie z sieci posłuży tylko w trybie awaryjnym – przewiduje ekspert.

W jego ocenie całkowita decentralizacja systemu energetycznego możliwa jest za 20-30 lat, ale rewolucja energetyczna właściwie już się rozpoczęła.

Źródło: PAP Nauka w Polsce