Realizacja ambitnych planów rozwoju elektromobilności w Polsce może być zakłócona przez brak niezbędnej infrastruktury ładowania. Rozwiązaniem tego problemu są magazyny, kumulujące np. energię wytworzoną z OZE.

Zgodnie z przyjętymi przez Ministerstwo Energii założeniami, za dwa lata pojazdów elektrycznych w Polsce ma być 80 tys., a do roku 2025 ? nawet milion. Będą one wówczas zużywać w sumie ok. 4 TWh energii rocznie. Z danych Polskiego Związku Przemysłu Motoryzacyjnego wynika, że w 2016 r. zarejestrowaliśmy w kraju 556 aut EV ? z napędem elektrycznym lub hybrydowym typu plug-in ? co oznacza 65-procentowy wzrost w stosunku do roku poprzedniego.

Uzupełnienie infrastruktury

Dynamiczny wzrost popularności aut elektrycznych nie będzie jednak możliwy bez adekwatnej sieci stacji ładowania. Dzisiejszy stan Krajowej Sieci Energetycznej oraz brak procedur przyłączania szybkich ładowarek ograniczają swobodę szybkiego tworzenia niezbędnej infrastruktury ładowania. ? Jednym z pomysłów na uniknięcie tych zagrożeń lub znaczne ich zminimalizowanie jest, w uzasadnionych przypadkach, uzupełnienie istniejącej infrastruktury sieci o wyspecjalizowane magazyny energii ? wyjaśnia Bartłomiej Zysiński, wiceprezes Zarządu Stowarzyszenia Polska Izba Magazynowania Energii. Instalacja magazynu energii umożliwi gromadzenie energii przez pobranie jej z sieci albo ze źródeł odnawialnych.

Rolą magazynu energii jest pobieranie i przechowanie nadwyżki energii, aby następnie oddać ją w momencie zwiększonego zapotrzebowania. Rozbudowany system magazynów energii może być ważnym elementem zapewniającym ciągłość świadczenia usługi szybkiego ładowania, i to nawet w miejscach, w których sieć energetyczna sama nie zdołałaby tego zagwarantować. ? Magazyn, będący swoistym buforem stabilizującym pobór mocy i ?wygładzającym? piki poboru energetycznego, jest doskonałym rozwiązaniem problemu słabości sieci. Dodatkową funkcjonalność magazynu, przemawiającą za zasadnością jego stosowania, stanowi możliwość ładowania go za pomocą energii ze zlokalizowanych bezpośrednio przy nim źródeł odnawialnej energii ? wyjaśnia B. Zysiński. Charakterystyczną cechą źródła (np. elektrowni fotowoltaicznej) jest czasowość dostępu do energii. ? Dzięki magazynowi można w znacznym stopniu ustabilizować wyjściowe parametry energii generowanej przez odnawialne źródła wytwórcze, takie jak wiatrak czy instalacja fotowoltaiczna ? dodaje B. Zysiński.

Przydomowe magazyny

Jak wynika z badań przeprowadzonych przez Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych ORPA.PL, aż 83% polskich kierowców ładowałoby samochody elektryczne we własnych domach. Rozwiązanie takie dominuje w Europie. Przydomowe stacje ładowania mogą być zasilane ogniwami fotowoltaicznymi bądź małymi turbinami wiatrowymi. Rozwiązaniem problemu generacji prądu o małej mocy przez fotowoltaikę i przydomowe wiatraki może być właśnie kumulacja energii w przydomowych magazynach energii. Produkowany przez kilka godzin prąd byłby odbierany z magazynu energii w krótkim czasie przy wykorzystaniu odpowiednio dużej mocy. Energię w takim systemie użytkownicy mogą gromadzić w magazynach albo przesyłać do sieci. Spadek kosztów magazynowania energii stwarza możliwość ich coraz szerszego wykorzystania.

Magazyny energii zasilane prądem powstałym z odnawialnych źródeł zapewniają większą autonomię niż zasilanie sieciowe. Szczególnie w miejscach, gdzie występują zakłócenia dostaw prądu, odpowiednio dobrany magazyn energii pozwala zwiększyć nie tylko niezależność, ale i bezpieczeństwo dostaw energii. Inwestowanie w magazynowanie energii to nie tylko ratowanie środowiska, ale także rzeczywiste korzyści finansowe i sposób na przechowywanie lokalnie wytwarzanej energii.

Magdalena Lipiecka

prof. dr hab. inż. Tomasz Popławski
prorektor ds. nauczania Politechnika Częstochowska

Magazyny energii, w mojej opinii, są niezbędnym elementem w rozwoju elektromobilności w Polsce. Skupiłbym się tylko na magazynach energii elektrycznej. Jeśli wyobrazilibyśmy sobie oś mocy, to moglibyśmy podzielić ją na cztery zakresy: pierwszy do 1 MW, drugi od 1 MW do 10 MW, trzeci od 10 MW do 100 MW i czwarty powyżej 100 MW. Podział taki związany jest z przeznaczeniem i pracą magazynu energii. Z punktu widzenia rozwoju elektromobilności najbardziej interesującą grupą magazynów energii są te sklasyfikowane przeze mnie w zakresie mocy do 1 MW. Do grupy tych magazynów, jako przyszłościowe i mające znakomite perspektywy rozwoju w najbliższym czasie, zaliczyłbym, w zależności od sposobu gromadzenia energii: kinetyczne magazyny energii, akumulatory (aktualnie litowo-jonowe, ale w najbliższym czasie możliwe są wdrożenia i budowa tańszych i jednocześnie o większej gęstości mocy prototypów opartych na krzemowych pręcikach wiążących lit lub ogniwa litowo-siarkowe czy bioogniwa), superkondensatory i hybrydy łączące cechy superkondensatorów i akumulatorów.

Barbara Adamska, ADM Poland

Planując infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych, należy zastanowić się, czy w konkretnym przypadku celowe jest rozbudowanie jej o magazyn energii. Taka potrzeba najczęściej pojawia się w przypadku stacji szybkiego ładowania. Moc szybkiej ładowarki samochodu osobowego to nawet 50 kW, moc ładowania autobusu sięga nawet 500 kW. Nierzadko zdarza się, że w ramach jednego projektu tabor autobusowy miasta wzbogaca się o kilkadziesiąt czy nawet więcej autobusów elektrycznych, czego przykładem jest 130 autobusów elektrycznych w Warszawie, zakupionych w ramach Programy Ochrony Infrastruktury i Środowiska 2014-2020. Uświadamia to, jak wielkim wyzwaniem dla sieci elektroenergetycznej jest rozwój elektromobilności. Magazyny energii współpracujące ze stacjami ładowania mogą stanowić rozwiązanie tego problemu.